JPH02299225A - 半導体加工のための耐圧熱反応装置システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔利用分野〕 本発明は半導体加工に関連し、より詳細には化学的蒸着
、加熱焼きなましおよび高温加工を必要とするその他の
手順のための熱中性子炉に関する。

本発明の主要な目的は、非大気圧における比較的一様な
反応ガスの流れによる半導体加工のための改良型の熱反
応装置を提供することである。

〔従来技術の課題〕

最近の技術的な発展は、半導体加工の進歩によって可能
になった電子回路の漸進的なミニアチュア化と密接に関
連している。ある新しい加工技術では、高温で準大気圧
を持ち一様な反応ガスの流れの注意深く制御された状況
のもとで、半導体構造を反応ガスに露出させることが必
要になっている。そのような加工の例には、低圧の化学
的蒸着、減圧の化学的蒸着や選択的なエピタキシアル蒸
着などが含まれる。とりわけ重要なことは、ウェーハを
横断して一様な結果、すなわち蒸着の厚さを保証するた
めに温度やガスの流れを一様にすることである。

大気圧および準大気圧の熱反応を実施するための熱反応
装置は、典型的に反応室、ガス源、排気システム、熱源
、冷却剤源などを含んでいる。反応室は、望みの反応の
ために制御された環境を備えている。ガス源は浄化ガス
や反応ガスを備えているが、排気システムは排ガスを除
去し望みの準大気圧を維持している。加熱源は、赤外線
ランプや誘導加熱源の配列であるということがあり得る
が、一般的に、室の壁を通過してウェーハを加熱するた
めにエネルギーを伝えている。一般的にウェーハは支持
部に装着され、その支持部は、室に伝えられたエネルギ
ーを吸収し、加工されつつあるウェーハに熱を伝えるた
め結果的に生じた熱を運ぶ加熱台として役立つ。さらに
は、その支持部は室内部の空間的な異常の効果を最小限
にするために室内部のウェーハを回転させる。冷却剤は
熱膨張拡大や沈殿の間における室のゆがみを最小限にし
、室の壁の上の蒸着を最小限にし、蒸着後の冷却を助け
るために室の外表面に当てられる。

石英は、反応室の壁に選択された材料である。

その高温の融点と低い熱膨張係数のおかげで、ある化学
的蒸着（ＣＶＤ）において例えば１１００度以上などの
高温が許容されている。石英は透明な誘電体であり、赤
外線や誘導加熱源と適合しており、それによって、蒸着
が完了した後に熱の分散を容易にしている。さらに石英
は例えば、溶解した無水ケイ酸など極めて純粋な形態で
獲得することができ、熱反応において極力汚濁源になら
ないようになっている。ここにおいて、石英とは少なく
とも９０％の二酸化シリコンからなる自然あるいは、合
成のガラス状の物質と規是されている。

反応室の壁は、例えば釣鐘状ガラス器などのように室の
長さ全体に及んで、あるいは室の長さの重要な部分に及
んで典型的な円筒状を成している。

円筒形の容器は、圧力差によるひずみを一様に分散し、
しかも壁の厚さが多様であってもそうであるために低圧
応用のために選択された容器である。

応力が均等に分散されれば、破損の可能性が最小限にな
る。

もう一方において、円筒形の形態によってウェーハ表面
における一様な反応ガスの流れが阻止される。ウェーハ
の表面は平らであり、その結果円筒形の室の中において
対称的に位置された時には、室の長手方向軸から最も違
いウェーハの端は、ウェーハの中心よりも室の壁に一層
近くなっている。

このようにして、より大きな反応ガス量がウェーハの短
手方向の端よりも、ウェーハの中心に供給されている。

これによって、非均等的な蒸着を引き起こし、その非均
等的な沈殿によってウェーハからの集積回路の収量が損
なわれるだろう。非均等的な流れは、拡散により発生す
る蒸着にとっては問題ではなく、そのような蒸着は、約
１トルあるいはそれ以下の非常に低い圧力において発生
するが、流れによって発生する蒸着反応にとっては問題
である。そのような流れによって発生する蒸着反応の方
がはるかに流布している。

円筒形の形態によって生じた不整合性は、大きな曲率半
径を使用することによって最小限にすることができる。

例えば、アプライド・マテリアル社によって製造された
ＡＭＣ−７８１０／１１円筒エピタキシャル反応装置は
、多面の胴部の周囲に配列されたウェーハの円周の列を
同時に加工するために設計されている。個々のウェーハ
の尺度の応じて、円筒形の室は比較的に平らになること
ができ、したがってウェーハの上における反応ガスの流
れは、比較的一様になることができる。しかしながら、
より大きなウェーハが加工されるにつれて、そのような
反応装置の設計を一定の率で決定することは問題のある
ことである。ハードウェアの規模はウェーハの直径に応
じた線形的な大型化以上に一層急速な大型化を必要とし
ていた。

システムの大型化に関係して規模や量が太き（なると、
加熱、冷却時間を一層長くする必要があり、原料の処理
量に支障が出てくる。原料の処理量の問題は、能力以下
のそのような室を使用する時に事実上加工時間を節約す
ることができないために、実験あるいは反復練習などの
目的のために単一のウェーハを加工する場合には問題は
一層深刻になる。

前述したことで解明しているように、室の設計において
は設計上の目的の対立が内在している。

減圧加工は円筒形の形態や小さな曲率半径が必要である
ことを示している。一様な反応ガスは平らな表面である
にせよ、非常に大きな直径の円筒であるにせよ、大きな
曲率半径が必要であることを示している。さらには、室
の壁の湾曲部はその壁を通過して伝わる放射エネルギー
を曲げることができ、それによってウェーハの加熱の仕
方が不均等になる。加熱の仕方が不均等であれば、結果
的に蒸着が不均等になり、結晶にずれが生じる。室が平
らな表面を備えればこの問題を軽減することができるだ
ろう。ウェーハを横断して反応ガスの流れを一様にする
ために方形の石英の室を使用する大気圧熱反応装置が存
在する。しかしながらこれらは、減圧や低圧を適用する
ことはできない。

平らな表面を横断して圧力差があれば、局部的な応力が
生じて破損することになるだろう。

圧力差による平らな壁やその他の非円筒形の壁の変形は
、壁の厚さを厚くすることによって、対処することがで
きる。しかし厚い壁の熱絶縁はあまりにも大きい。外部
の冷却剤、典型的には空気が室の壁の温度を減少させる
効率が下がれば、壁の内表面における化学的な蒸着が増
すようになるだろう。さらには、内表面は熱くなれば外
表面よりも一層急速に膨張する傾向があり、室の壁にひ
びが入るだろう。その他の設計の目的から、熱応力およ
び壁における蒸着を減少させるために室の壁を薄くする
か、それとも圧力によって生じた応力を減少させるため
に壁を厚くするかの間で好みの上における対立が生じる
。

一様性が必要なことは、室の冷却にも当てはまる。前述
したことで示したように、冷却剤の液体は室の壁の外表
面を横断して通過し、室の壁における沈殿と熱膨張によ
るゆがみを最小限にする。

−ａ的に、冷却剤の液体は熱源の近くあるいはその背後
のノズルを通過して加えられる。冷却剤の液体は、一般
的に、室の壁の表面においては制御されず、渦やその他
の流れの不規則性が生じることがあり得る。これにより
、室の壁を横断して冷却に差異が生じ、結果的に局部的
な蒸着が生じ、室の壁にひびを入れるような不均等的な
応力が加わる。

圧力の差異は準大気圧のやり方において最も普通に見か
けるが、大気圧以上の圧力のもとにおいて実行されたや
り方にも適用される０例えば大気圧のやり方であると考
えられている多くのやり方は、大気圧が約７６０トルで
ある時にのみそうなっている。例えば高い場所にある実
験室では、そのようなやり方を実行するために、反応容
器に圧力を加えることが必要かもしれない。準大気圧加
工に適用される対立する設計上の目的は、大気圧以上の
圧力の加工にも当てはまる。

必要なのは高温、非大気圧および一様な反応物の流れを
考慮した熱反応装置システムである。さらには加熱、冷
却の整合性を備えていなければならない。

〔発明の概要〕

半導体加工のための熱反応装置システムは、反応容器、
容器内部のウェーハを支える部分、ガス源、真空システ
ム、ガス源と真空システムが反応容器と連絡する密閉部
、熱源と冷却剤源とを含んでいる。反応容器は石英チュ
ーブとチューブを取り囲む繋板とを含んでいる。石英チ
ューブの内部の壁は、反応室を画定するが、石英繋板は
、室の壁の外表面に配置されている。

本発明は幅広いチューブの形態を考慮している。

改良型の反応ガスの流れの一様性は、チューブが円筒形
のチューブよりも平らな時にもたらされる。

楕円形のチューブは加工されるウェーハがチューブの楕
円形の横断面の小軸に対して直角を成す時に考慮されて
いる。ここにおいて「楕円形」とは卵形やレンズ状など
の偏球と特徴づけられる形態と同様に長円を成す横断面
のことである。好ましいことは、平らな表面が、回路装
置を搭載するためにウェーハの表面と対置することであ
る。したがって、方形のチューブは再びウェーハが小さ
な直径と直角を成し、線状の切片がより短い側面の中間
にあって好まれている。そうでなければ、卵形の横断面
を持ち、２つの平行な側面を持つチューブを使用するこ
とができる。またウェーハの上方には平らな表面を持ち
、ウェーハの下方には湾曲した表面を持つチューブを使
用することができる。一般的に、パターン化されたウェ
ーハの表面は比較的大きな曲率半径に向かうべきであり
、平らな表面の曲率半径は不定である。

繋板は石英で予め形成され、石英チューブの周囲の位置
に装着することができる。繋板は、トーチあるいはその
他の熱源からの局部化された加熱を使用して融合するこ
とができる。付加的な石英の破片は、ちょうど金属の破
片が蝋付は作業において使用することができるように、
融着の手順において使用することができる。繋板は一枚
板にすることができる。そうでなければ、繋板は、石英
チューブの上の位置において端から端まで融着されてい
る２個あるいはそれ以上の切片から形成することができ
る。容器は、融着の間に熱によって生じた応力を軽減す
るために、繋板を取り付ける間に少な（とも一度は焼き
なましをされる。

石英繋板は、非大気圧の手順の間に圧力によりチューブ
にゆがみができないようにするために付加的な力を加え
る。好ましいのは、より効果的な冷却をするために冷却
剤の流れを制御することができるように、繋板がチュー
ブの周囲を円を描くように延長する平行な隆起部として
配列されていることである。赤外線熱源のランプは、繋
仮に対してジグザクに配置され、繋板が熱を最もさえぎ
らず、より一様な加熱を加えるという方形の形態の利点
を保持している。本発明のこれらおよびその他の特徴や
利点は、後述の図面を参考として備えている次の記述か
ら明らかである。

〔実施例〕

本発明によれば、熱反応装置システム１００は、ガスａ
ｕｏ２、反応容器１０４、排気処理下位システム１０６
を含んでいる。台座１０８は、反応室１０５の内部の平
らな半導体ウェーハ９１を支え置かれている。反応室１
０５は、反応容器１０４の内部である。反応容器１０４
は、長手方向に延長する方形の石英チューブ１１０と１
４個の石英繋板を含み、１４個の繋板の内５個の繋板１
１１−１１５が示されているが、石英チューブ１１０の
外部表面１４４に融合されている。

ガスｆｉ１０２は石英チューブ１１０の入口端１２２に
おける人口密閉部１２０を通過して、反応室１０５と連
絡している。排気処理下位システム１０６は、石英チュ
ーブ１１０の出口端１２６における出口密閉部１２４を
通過して反応室１０５と連絡している。石英チューブ１
１０、入口密閉部１２０、出口密閉部１２４は、減圧さ
れた低い圧力が、排気処理下位システム１０６によって
その中に確立されるように、大気ガスから反応室１０５
を密閉するために協力する。

熱源１３０は反射器１３８を持つ赤外線ランプの上部配
列１３２と下部配列１３４を含んでいる。

赤外線ランプ１３６は、反応容器１０４の外部にある。

赤外線放射は、ウェーハ９１を加熱するために石英チュ
ーブ１１０を通過して赤外線ランプ１３６によって伝え
られている。赤外線ランプ１３６はウェーハ９１におけ
る赤外線放射が最小限だけ遮られるように、石英繋板１
１１−１１５に対して、ジグザグに配列されている。

冷却剤ａ１４０は、石英チューブ１１０の外表面１４４
に対して冷却剤の流れを供給する。冷却剤の流れの目的
は、熱反応の間において石英チューブ１１０を冷却する
ことであり、結果的に内表面における蒸着を最小限にす
る。そのような蒸着ができれば、石英チューブ１１０の
伝達率は減少するだろう。それによって、ウェーハ９１
を加工するために必要な熱Ｈｔ３ｏが必要とする熱量を
増加するだろう。さらには、石英チューブ１１０の上に
おける蒸着は、熱反応装置システム１１０を使用して行
われる後続するプロセスにとっては、潜在的な汚染物質
である。さらには、冷却剤の流れ１４２は熱加工がひと
たび完了すれば、反応容器１０４や取り囲まれたウェー
ハ９１を冷却するために使用される。

例示された冷却剤源１４０は赤外線ランプ１３６０問お
よび石英チューブ１１０の外表面１４４に対して大気の
空気を押しつける。防板１１１−１１５は冷却剤路１４
８を画定し、冷却剤路１４８は第２図に示されているよ
うに、より効果的に冷却をするために石英チューブ１１
０の周囲に円を描くように冷却剤を導く。

第２図および第３図に最もよく示されているように、石
英チューブ１１０は２つのより長い側面、すなわち上部
１５２と下部１５４および２つのより短い側面１５６．
１５８を持つ方形の横断面を備えている。ウェーハ９１
は、上部１５２に対して平行あるいはほとんど平行に横
たわるように支えられている。したがって、ウェーハ９
１と上部１５２の間における空間の隙間は実質的に安定
している。したがってウェーハ９１を覆う反応ガスの流
れは、ウェーハ９１の横断する広がりの全域にわたって
実質的に変化しない。次には、これはより一様な蒸着や
熱反応装置システム１００を使用して実行することがで
きる別の反応を規定している。防板１１１−１１５もま
た、石英チューブ１１０に対応するために方形の横断面
を持っている。

例示された石英チューブ１１０は１９インチの長さがあ
る。内部の横断面は、３．５インチＸ　１１．５インチ
であり、チューブの壁は０．１６インチの厚さがある。

防板は、基本的には方形をなし、約０．２５インチの厚
さがある。防板は平行に配列され、１．１２５インチの
ピッチで長手方向に間隔を置いている。

防板は、一枚板あるいは端が融着されている切片か°り
形成されることができる。個々の防板は石英チューブの
周囲の位置に配置され、トーチを使用して局部的な加熱
によって融着されることができる。蝋付けのやり方と同
じように、確実な接着を行うために石英の破片は石英チ
ューブの外表面と防板の接触表面の間に適用することが
できる。

切片になった防板は石英チューブに融着される前あるい
は後に防板どうしが融着される。、繋板の融着の間に、
少なくとも一度、そして好ましいのは複数の時点におい
て、融着の手順によって生じる局部的な応力を除去する
ために熱による焼きなましが使用される。別の、しかし
ながら費用のかかる手順において、防板は鋳造の手順に
おいて、チューブと一枚板をなすように形成される。

方形の石英チューブは熱反応装置システムにおいて使用
されてきたが、そのような石英チューブは非大気圧操作
のために設計されたシステムにおいては回避されている
。このことの理由は、方形の石英チューブを横断する圧
力差によって生じた応力がそれを破壊することができる
からである。

この応力を軽減する方法は数多くあるが、その大部分の
方法は相殺する不都合な点がある。例えば、反応容器外
部の圧力を低くすることは、困難で費用がかかるだろう
。石英チューブを厚くすれば、容器の内部の壁における
蒸着の量を増加することができるだろう。さらには、壁
がより厚（なれば、熱膨張によって破壊されることにな
るだろう。破壊する可能性が少ない別の材料は、熱伝導
および、あるいは汚染に関連する不都合な特徴を持って
いる。

石英チューブの外側に融着されている石英防板は、重大
な相殺する不都合な点を被ることなく、変形に対抗する
ために必要な力を備えている。事実、防板は石英チュー
ブの冷却を高めるために、冷却剤の流路を画定している
。繋仮に対してジグザグになっている赤外線ランプは、
光のゆがみを最小限にしている。ここにおいて、防板は
一般的に、剛性の補強要因のことである。

本発明は、その他のチューブの形態を考慮している。例
えば、反応容器４０４は、石英チューブ４１０、および
それに融着されている防板４１２．４１４を含み、楕円
形の横断面を持っている。チューブ４１０の楕円形の横
断面は、側面において接合した２つの向かい合う円弧か
ら形成されている。反応容器４０４は方形の容器１０４
の反応物の流れが一様になっていないが、円筒状の容器
に関連する流れの一様性において実質的な改良を示して
いる。もう一方において、楕円形のチューブ４１０は方
形のチューブ１１０よりも圧力による応力を分散する。

したがって、破壊を回避するためにより少数の防板が必
要とされている。したがって、わずかに２個の防板４１
２．４１４のみが反応容器４０４のために使用されてい
る。防板４１２および４１４は、容器ＩＱ４が熱反応装
置システム１００に組み込まれている時にランプ１３６
に対して適切にジグザグになるように容器１０４の防板
１１２．１１４に同じように配置されている。一般的に
、改良された反応物の流れの一様性は、反応チューブが
ウェーハを覆って比較的平らである時に達成することが
できる。大部分の適切な形態について、相対的な平らさ
はウェーハに対して直交する直径とウェーハに対して平
行をなす直径との縦横比を使用して測定することができ
る。例えば、石英チューブ４１０はウェーハの位置とそ
のウェーハの位置に平行な直径４２２と直角を成す直径
４２０を画定している。直径４２０は、チューブ４１０
の縦横比が単一にならないように直径４２２より短くな
っている。円筒状のチューブは、縦横比が１である。形
態がより平らであれば、縦横比は一層小さくなる。方形
の直径は、基本的にその側面の長さと同じである。

縦横比はチューブがウェーハに対して平行を成す対称的
な平面を持っているところでは有用である。しかしなが
ら、ウェーハの上方に平らな表面、ウェーハの下方に湾
曲した表面を持つチューブを構想することはできる。し
たがって関心事になっている表面のより性格な特徴は、
次の通りである。

個々のチューブは縦軸を持ち、たとえば、第１図、第２
図に示されているように、石英チューブ１１０は、縦軸
１６０を持っている。半径は縦軸からチューブの内表面
の上のポイントに向けて、直交して延長する指向性を持
つ切片によって画定されている。例えば、半径１６２は
半径１６２がウェーハに対して直交するように、縦軸１
６０から、そして内表面１４６の上のポイント１６４ま
で直交して延長している。好ましいのは、半径１６２が
その形態の中心においてウェーハ９１と交差しているこ
とである。

内表面の支点１６４は、支点１６４を通過しチューブ１
１０の縦軸に直交する平面において画定された曲率半径
を持っている。突出点までの半径もまた大きさ、すなわ
ち長さを持っている。半径および選択された点に関連し
た曲率半径が等しい時には、チ二−プは円筒状であり、
少なくとも局部的には突出点の周囲においてはそうであ
る。半径が曲率半径より大きい時には、反応物の一様性
がより乏しい状況が存在している。突出点における曲率
半径の大きさが突出点までの半径の大きさよりも実質的
に大きい時には、反応物の流れの一様性が改良された状
態が存在している。事実この関係はチューブの内表面の
上に向かったウェーハの上向きの突出であるすべての点
に当てはまるはすである。内表面が平らである時には、
曲率半径は不定であり、定義の上で、実際の半径よりも
大きい。

前述したことは、関心のウェーハの表面が突出点とその
他のウェーハの表面の間にあるように、突出がウェーハ
に対して横たわなければならない方向としてより形式的
に画定できなければならない。一般的に、ウェーハのひ
とつの側面は回路装置を装着しなければならないし、反
応物の流れが一様でなければならないのはこの側面の上
である。

通常この側面は反応容器の中において、上向きになって
いる。より一般的には、その側面はその他の側面に接触
する支持部から方向を背けている。

例えば台座１０８はウェーハ９５の下表面９５に接触す
ることによって、ウェーハ９１を支え、ウェーハの上表
面９７は装置が画定される表面である。もしウェーハの
両面が支えられていれば、突出点はウェーハの上方ある
いは下方のいずれかに存在することができる。

このようにして、本発明は方形のチューブあるいは、方
形と円筒状の間のチューブを画定し、またひとつあるい
はそれ以上の壁が内側に向かって湾曲している形態を考
慮している。防板を使用することによってより薄い円筒
形のチューブを使用することが可能になる。例示された
チューブ１１０．４１０はウェーハに対して直交する平
面やウェーハに対して平行を成す平面について対称性を
示しており、両方の平面は水平軸を含んでいる。ウェー
ハに対して直角を成す平面についての対称性は一様性を
高める。ウェーハに対して平行する平面の周囲において
対称ではないチューブは本発明によって画定されている
。

本発明はさまざまな石英チューブの材料を考慮している
。融着されている無水ケイ酸は９９％純粋な二酸化シリ
コンであるが、チューブにとって好ましい材料である。

しかしながら、石英材料のバランスが熱反応を危うくし
ないところではその他のガラス混合物がある利点、すな
わちより低い熱膨張係数を与えることができる。異なっ
た熱源と冷却財源を使用することができる。例えば、誘
導的あるいは抵抗的熱源と同じように、赤外線以外の電
磁放射を使用する熱源を使用することができる。石英チ
ューブの内表面と外表面の間において圧力差を確立する
ための手段は真空に基づかず、使用することができる。

例えば、反応チェンバの中における上方の大気圧を維持
するための手段を使用することができる。記述された具
体的な実施例についてのこれらおよびその他のバリエー
ションや修正は、本発明によって規定され、その範囲は
前述した特許請求の囲によ・ってのみ限定されている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による半導体加工のための熱反応装置の
図式的な図解である。 第２図は第１図のシステムの反応容器の断面図である。 第３図は第２図のシステムの反応容器の透視図である。 第・４図は第１図のシステムにおいて組み入れることが
できる代用となる反応容器の透視図である。 １００・・・・・・熱反応装置システム、１０２・・・
・・・ガス源、　　　１０４・・・・・・反応容器、１
０６・・・・・・排気処理下位システム、１０５・・・
・・・反応室、　　　ｌｏ８・旧・・台座、１１０・・
・・・・石英チューブ、 ４０４・・・・・・反応容器、 ４１０・・・・・・石英チューブ（楕円形）、４１２．
４１４・・・・・・防板、 ９１・・・・・・半導体ウェーハ、 ９７・・・・・・ウェーハの上表面、 １１１−１１５・・・・・・石英防板、１２０・・・・
・・入口密閉部、　１２４・・・・・・出口密閉部、１
３０・・・・・・熱源、　　　　　１３８・・・・・・
反射器、１３６・・・・・・赤外線ランプ、１４０・・
団・冷却剤源、１４２・・・・・・冷却剤の流れ、 １４４・・・・・・石英チューブ外表面、１４８・・・
・・・冷却剤路、 １５２・・・・・・石英チューブ上部、１５４・・・・
・・石英チューブ下部、１３２・・・・・・赤外線ラン
プ上部配列、１３４・・・・・・赤外線ランプ下部配列
、１６０・・・・・・石英チューブの縦軸、手続補正書
（方式） １．事件の表示　　　平成２年特許願第３２３１７号３
、補正をする者 事件との関係　　出願人 ４、代理人

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、内表面と外表面とを持つ壁を備え、長手方向の軸を
   画定し、前記の長手方向の軸に対して垂直を成す横断面
   が非円形である細長い石英チューブと、 前記外表面に取り付けられ、前記の壁に加えられた圧力
   に対して抵抗力を生じる補強手段とを含む応答容器。 ２、少なくとも前記の外表面に接触する前記の補強手段
   の部分が石英からできている請求項１記載の反応容器。 ３、少なくとも、前記の補強手段が前記の壁とともに一
   体化して形成されている請求項２記載の反応容器。 ４、前記の補強手段が、前記の外面に融着されている請
   求項２記載の反応容器。 ５、前記の横断面が方形を成す請求項１記載の反応容器
   。 ６、前記の横断面が楕円形をなす請求項１記載の反応容
   器。 ７、前記の補強手段が外表面に接着し、お互いに平行に
   配列されている平面状の繋板を含む請求項１記載の反応
   容器。 ８、高温、低圧の熱反応装置システムにおいて、内表面
   と外表面とを持つ壁を備え、長手方 向の軸を画定し、前記の長手方向の軸に対して垂直を成
   す横断面が、非円形である細長い石英チューブと、 前記外表面に取り付けられ、前記の壁に加 えられた圧力に対して抵抗力を生じるする外部補強手段
   と、 前記チューブを密閉するための手段とを包 含する低圧容器と、 前記チューブの端を封鎖するための手段と、前記の反応
   装置の内部に配置されたウェーハを支える手段と、 前記チューブの外に配置され、少なくとも部分的に前記
   のウェーハを支える手段に対して前記の壁を通過して放
   射熱を向けるのに適した放射熱手段と、 大気圧以下の状態において、前記容器を通過して前記長
   手軸方向に対して実質的に平行にガスを流すための手段
   とを含むシステム。 ９、少なくとも、前記の外表面に接触する前記の補強手
   段の部分が、石英からできている請求項８記載の反応容
   器。 １０、少なくとも、前記の補強手段の部分が前記の壁と
   一体化して形成されている請求項９記載の反応容器。 １１、前記の補強手段が前記の外表面に融着されている
   請求項９記載の反応容器。 １２、前記の横断面が方形をなす請求項８記載の反応容
   器。 １３、前記の横断面が楕円形をなす請求項８記載の反応
   容器。 １４、前記の補強手段が前記の外部表面に接着し、相互
   に平行に配列された平面状の繋板を含む請求項８記載の
   反応容器。 １５、半導体加工のための熱反応システムにおいて、内
   表面と外表面とを持ち、前記の内表面によって部分的に
   粘着された室を画定し、長手方向の軸を画定する石英チ
   ューブと、 冷却剤の流れを前記の外表面の周囲に導き、前記の内表
   面と外表面の間の圧力差に耐えられるように構造上の強
   度を備え、前記の外表面の大部分を露出した状態に置き
   、前記の外表面に接着している剛性の要素を含む反応容
   器と、反応ガスを前記の室に導くためのガス源と、前記
   の室と前記の室の外側の大気ガスの間に圧力差を確立す
   るための圧力手段と、 前記の外表面を通過して放射エネルギーを伝達するため
   の放射加熱手段と、 前記の外表面の周囲に冷却剤を循環させ、それによって
   前記の冷却剤が前記の剛性の要素によって、前記の外表
   面の周囲に円を描きながら導かれる冷却手段とを含むシ
   ステム。 １６、前記の石英チューブが前記の長手方向の軸に直交
   する横断面を持つ長手方向の断面を含み、前記の横断面
   が第１の直径を持ち、さらには前記の横断面が前記の第
   １の直径に直交し、しかも第１の直径よりも大きな第２
   の直径を持つ請求項１５記載のシステム。 １７、平面状の表面を持つウェーハを、その平面状の表
   面が前記の第１の直径に対して直角を成すように支える
   ためのウェーハを支える手段をさらに含む請求項１５記
   載のシステム。 １８、前記のチューブが方形の横断面を持つ請求項１５
   記載のシステム。 １９、前記のチューブが楕円形の横断面を持つ請求項１
   ５記載のシステム。 ２０、前記の内表面が実質的に平らな部分を含む請求項
   １５記載のシステム。 ２１、前記の放射加熱手段が、複数の加熱要素を含み、
   前記の加熱要素が前記の剛性の要素に対してジクザクな
   位置に配列されている請求項１５記載のシステム。 ２２、前記の剛性の要素が石英であり、前記のチューブ
   に融着されている請求項１５記載のシステム。 ２３、半導体加工のための熱反応装置において、反応室
   を画定し、石英チューブと石英繋板を含み、前記の石英
   チューブが前記の石英チューブの入口から前記の石英チ
   ューブの出口まで長手方向に延長する長手方向軸を含み
   、前記の石英チューブが長手方向の広がりと直角を成す
   横断面を持ち、前記の横断面が前記の長手方向軸におい
   て実質的に一定し、前記の石英チューブが内表面と外表
   面とを持ち、前記の個々の石英繋板が、前記の石英チュ
   ーブの前記の外表面に融着されている内向き表面を持ち
   、前記の内表面が前記の長手方向の軸から直角を成しな
   がら延長する半径を画定する点を含み、前記の内表面が
   前記の点を通過し前記の長手方向の軸に対して直角を成
   す平面において曲率半径を持ち、前記の曲率半径の大き
   さが前記の半径の大きさよりも実質的に大きな反応容器
   と、 前記の室の中の平面状の半導体ウェーハを前記の半径が
   前記のウェーハに対して直角を成しながら延長するよう
   に支え、前記のウェーハの第１の平面状の表面と接触し
   、前記のウェーハが前記の第１の平らな表面と前記の点
   の間に配置された第２の平面状の表面を持ち、前記の反
   応室の中の前記のウェーハの位置が予め設定できるよう
   に前記の反応容器に機械的に連結されているウェーハを
   支える手段と、 圧力差が前記の反応室と周囲の気体との間に設定され維
   持されるように前記の室を密閉し、前記の室密閉の手段
   が前記の入口を密閉する入口密閉手段と前記の出口を密
   閉する出口密閉手段を備え、前記の室密閉手段が機械的
   に前記の石英チューブに連結されている室密閉手段と、
   少なくともひとつのガスのタイプを前記の反応室に導き
   入れ、前記の入口密閉手段に連結されているガス源と、 前記の室からガスを除去することによって前記の室の中
   に準大気圧を設定し維持し、前記の真空密閉手段を通じ
   て前記の反応室に連結されている真空手段と、 前記のウェーハを加熱し、電磁エネルギーを伝えるため
   のエネルギー源を備え、電磁エネルギーを前記の石英チ
   ューブを通じて前記の反応室の中に伝えるように前記の
   反応容器に物理的に連結されている加熱手段とを含む装
   置。 ２４、前記の内表面が前記のウェーハに対して平行を成
   す実質的に平らな部分を含む請求項２３記載の熱反応装
   置。 ２５、前記のチューブと前記の繋板が前記のチューブの
   長手方向の広がりに対して直角を成す実質的に方形の横
   断面を持つ請求項２３記載の熱反応装置。 ２６、前記の繋板が相互に実質的に平行を成し、前記の
   チューブの周囲を円を描くように、しかもその縦の広が
   りに対して直角を成しながら延長する請求項２３記載の
   熱反応装置。 ２７、前記のエネルギー源が前記の繋板に対してジクザ
   グに配列された複数の熱発生要素を含む請求項２６記載
   の熱反応装置。 ２８、前記の石英チューブを冷却するための冷却剤の液
   体を供給するために前記の反応容器の外部に冷却剤源を
   さらに備え、前記の繋板が前記の石英チューブの前記の
   外部表面に沿って前記の冷却剤の液体を導くための平行
   を成す冷却剤流路を画定する請求項２３記載の熱反応装
   置。 ２９、反応容器を形成するための方法において、外表面
   も持つ石英チューブを獲得することと、石英繋板を形成
   することと、 前記の石英繋板を前記の外部表面の周囲に円を描くよう
   に配置することと、 前記の石英繋板をトーチを使用しながら前記の石英チュ
   ーブに融着することと、 融着の間に引き起こされた応力を除去するために、結果
   的に生じる反応容器を焼きなますこととを含む方法。 ３０、前記の個々の石英繋板が複数の切片から形成され
   、それらの切片は、前記の繋板が前記の外部表面の周囲
   に配置された後に端から端まで融着されている請求項２
   ９記載の方法。 ３１、前記の石英チューブは、その横断面が円形から方
   形に変化するように変形された請求項２９記載の方法。 ３２、石英チューブはその横断面が円形から楕円形に変
   化するように変形された請求項２９記載の方法。