JPH05299366A - 熱処理装置 - Google Patents

熱処理装置

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Publication number
JPH05299366A
JPH05299366A JP9812092A JP9812092A JPH05299366A JP H05299366 A JPH05299366 A JP H05299366A JP 9812092 A JP9812092 A JP 9812092A JP 9812092 A JP9812092 A JP 9812092A JP H05299366 A JPH05299366 A JP H05299366A
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JP
Japan
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gas
heat
pipe
flow
heat treatment
Prior art date
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Withdrawn
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JP9812092A
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English (en)
Inventor
Wataru Okase
亘 大加瀬
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Tokyo Electron Ltd
Tokyo Electron Tohoku Ltd
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
Tokyo Electron Tohoku Ltd
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Publication date
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Publication of JPH05299366A publication Critical patent/JPH05299366A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 耐熱性、耐リーク性に優れ、しかも結露や不
要堆積物の発生を有効に防止することができる熱処理装
置を提供すること。 【構成】 熱処理装置のプロセスチューブ1に処理ガス
を導入するためのガス導入管7と継手71との接続部及
び反応後のガスを排気するための排気管8と継手81と
の接続部に高純度の石英繊維からなるシール部材を配設
する。繊維状のシール部材はクッション性、耐熱性、耐
腐食性に優れ、これら接続部にOリングの代りに入れる
ことにより接続部の密着を確実にするとともに、高温の
廃ガスにさらされても分解したり腐食することがない。
従って、密閉容器へのガスの流入、容器からのガスの流
出を完全に防ぐことができ、これらガスの流出入に伴う
処理の不安定化や廃ガスによる周囲の腐食、汚染の問題
がない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、半導体ウェハ等の被
処理体を加熱下で処理するための熱処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、半導体製造工程においては、
半導体ウェハ上に薄膜や酸化膜を積層したり、あるいは
不純物の拡散等を行うのに、CVD装置、酸化膜形成装
置、あるいは拡散装置等が用いられる。これらの装置に
は、半導体ウェハを複数枚水平に支持可能な石英ボート
等で支持して、高温加熱した反応容器内に導入される処
理ガスにより処理を行う熱処理装置があり、熱処理装置
は高温、加熱により複数枚同時に迅速に処理が行えるた
めに多用されている。
【0003】このような熱処理装置は、図3に示すよう
に耐熱材料、例えば石英ガラス等から成る筒状のプロセ
スチューブ100を直立させて設け、このプロセスチュ
ーブを包囲して内部を900〜1200℃以上の高温に
加熱するヒータ101を備えている。プロセスチューブ
100の下方は開口部100aとなっており、半導体ウ
ェハWを水平に複数枚支持した耐熱性の石英ボート10
2が搬入出可能となっている。開口部100aには、内
部を気密に保持するためOリング等を介して蓋体103
が設けられる。蓋体103は、上下駆動機構104に支
持され、プロセスチューブ100の開口部100aの開
閉を行うようになっている。蓋体上103には、内部に
ヒータを設けた保温筒105が備えられ、保温筒105
上に載置される半導体ウェハWを支持した石英ボート1
02の下部がその上部より低温にならないように保温し
て、半導体ウェハWが均一温度に加熱されて均一処理が
なされるようにしている。
【0004】このようなプロセスチューブ100内に処
理ガスを導入するため、処理ガス供給系(図示せず)に
接続された処理ガス導入管107がプロセスチューブ1
00の下方から側壁に添って上部まで設けられ、導入管
107を通過する間に加熱された処理ガスがプロセスチ
ューブ100の上部に設けられた供給口106から供給
される。そして、半導体ウェハWを処理して生成された
反応生成物は、余剰の処理ガスと共に、排気装置に接続
されたプロセスチューブ100の下方に設けられた排気
口200から排出されるようになっている。
【0005】このような熱処理装置においては、例えば
半導体ウェハのウェット酸化処理では、処理ガスとして
水蒸気(H2O)が用いられ、HCl酸化処理では、処
理ガスとして塩化水素(HCl)が用いられ、熱処理中
は排気が継続されて所定の圧力に減圧された処理容器内
に所定の処理ガスが導入されて半導体ウェハの処理が行
なわれる。熱処理終了後は、処理容器内に窒素等の不活
性ガスが導入されて処理ガスが排気される。
【0006】従って、ガス供給系の導入管の接続部(継
手)やガス排気口と排気管及び排気管と継手の接続部
は、リークが生じないように充分なシールを行なうこと
が必要とされる。そのため、従来では、石英管の接続部
分をクランプ等で固定する、これらの接続部に柔軟なフ
ッ素ゴム等から成るOリングを介在させる、継手管とし
て屈曲性のあるテフロンパイプを用いる等の方法を用い
てかかるシールを行なっていた。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかし、熱処理装置で
は、熱処理の種類によっても異なるが、通常、処理容器
内が約900℃から1200℃の高温に加熱される工程
が多いので、処理容器とガス供給部およびガス排気部と
の接合部の温度は数百℃もの高温となる。従って、Oリ
ングを用いてシールする手段では、Oリングはフッ素ゴ
ム等から成るものであるため、一般に耐熱温度が200
℃前後であり、Oリングがこの温度以上になると溶けて
変形し、充分なシール効果が得られないという問題があ
る。
【0008】一方、Oリング近傍に冷却機構を設けて冷
却する手段も考えられるが、この手段では、冷却部分に
残留処理ガスが堆積し、パーティクルが発生するという
問題が生じ、また、装置の構造が大型化、複雑化する問
題がある。また、テフロンパイプを用いてシールする手
段では、テフロンパイプが経時変化することによりパイ
プ自体から処理ガスがリークする問題がある。特にHC
l酸化処理では腐食性ガスであるHClを使用するの
で、リークが発生すると周辺部材が損傷する問題が生じ
る。
【0009】特に、ウェット酸化処理では、テフロンパ
イプ内で結露が生じるとH2Oの流量が減少するので、
半導体ウェハに損傷を与える問題がある。これに対し
て、テフロンパイプの外表面にテープヒーターを設けて
加熱する手段を採用することも考えられるが、この場合
は取扱がめんどうであり、また、テープヒーターの耐熱
性が約170℃程度と低いため、高温処理には不都合で
ある問題がある。
【0010】一方、石英管のみでシールする手段では、
寸法精度の相違等から充分なシールが困難であり、しか
もグリース等は低圧下で蒸発するため用いることができ
ないので、処理ガスのリークが発生しやすい。
【0011】
【目的】この発明はこのような従来のシール手段の問題
点を解消し、耐熱性、耐リーク性に優れ、しかも結露や
不要堆積物の発生を有効に防止することができる熱処理
装置を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
る本発明の熱処理装置は、被処理体を熱処理するための
処理容器と、処理容器に接続されたガスを導入するガス
導入管とガスを排気する排気管とを備えた熱処理装置に
おいて、処理容器に連結される導入管及び排気管の接続
部に耐熱・耐腐食性材料の繊維からなるシール部材を配
設したものであり、シール部材は好適には高純度の石英
ガラスから成るものである。
【0013】
【作用】繊維状のシール部材はクッション性に優れ、且
つ耐熱性、耐腐食性に優れる。このようなシール部材
は、石英管から成る導入管と導入管との接続部、排気管
と排気管との接続部にOリングの代りに入れることによ
り接続部の密着を確実にするとともに、高温の廃ガスに
さらされても分解したり腐食することがない。従って、
密閉容器へのガスの流入、容器からのガスの流出を完全
に防ぐことができ、これらガスの流出入に伴う処理の不
安定化や廃ガスによる周囲の腐食、汚染の問題がない。
【0014】
【実施例】本発明の熱処理装置を半導体ウェハ製造のウ
ェット酸化処置、HCl酸化処理、拡散処理等を行なう
ための熱処理装置に適用した一実施例を図面を参照して
説明する。図1に示すように、熱処理装置は耐熱材料、
例えば石英ガラス等から成る筒状の処理容器であるプロ
セスチューブ1が開口部1aを下方にして直立されて設
けられる。プロセスチューブ1の外周には、加熱部であ
るヒータ2がプロセスチューブ1を包囲して設けられ
る。ヒータ2の外周は、断熱材3で包囲しヒータ2の熱
が効率よく、例えば900℃〜1200℃の範囲でプロ
セスチューブ1を加熱するようになっている。また、断
熱材3の外側は、例えば材質鉄製の外皮50で覆われて
いる。
【0015】プロセスチューブ1の開口部1aには、石
英等の耐熱材料で形成された蓋体4が設けられ、開口部
1aを開閉してプロセスチューブ1内に半導体ウェハW
を水平にして複数枚支持する石英等の耐熱材料から成る
支持体である石英ボート5の搬入出を可能としている。
石英ボート5は、蓋体4上に設けられる保温筒6上に載
置され、保温筒6内に埋設される図示しないヒータによ
り石英ボート5の載置部分を加熱し、上部との温度差を
除去している。
【0016】また、プロセスチューブ1の開口部1aを
開閉する蓋体4は、上下駆動機構9により支持され、上
下駆動機構9により上下動されて、プロセスチューブ1
の開口部1aを開閉すると共に、半導体ウェハWを支持
した石英ボート5を上下動してプロセスチューブ1内に
搬入出するようになっている。更に、蓋体4とプロセス
チューブ1とは後述するシール部材によってシールされ
ている。
【0017】更に、プロセスチューブ1の開口部1a近
傍に、O2、H2、N2、HCl、H2O、POCl3等の
処理ガスを供給するための処理ガス供給系及び外部燃焼
室10に連結された処理ガス導入管7が下方から側壁に
添って上部まで設けられ、導入管7を通過する間に加熱
された処理ガスがプロセスチューブ1の上部に設けられ
た供給口1bから供給される。更に、プロセスチューブ
1の下部には排気口1cが備えられ、排気口1cは減圧
ポンプ11等の排気装置に排気管8を介して接続され、
半導体ウェハWを処理して生成される反応生成物や、余
剰の処理ガスを排気し、内部を所望の圧、例えば700
mTorrに維持するようになっている。
【0018】外部燃焼室10とプロセスチューブ1とを
連結するガス導入管7と、排気系とプロセスチューブ1
とを連結する排気管8とは、それぞれ石英管から成る継
手71、81によって連結されており、ガス導入管7と
継手71との接続部及び排気管8と継手81との接続部
には、図2に示すようにシール部材12が配設されてい
る。シール部材12は、耐熱性があり、また処理ガスや
廃ガスによって溶かされたり変化したりしない高純度の
繊維状の材料から成る。
【0019】このような高純度、耐熱性、耐腐食性を兼
備えたシール部材12の材料としては、石英ガラス繊
維、シリコンカーバイド(SiC)繊維、表面にSiC
膜をCVD或いはCVIコートした材料等が挙げられ
る。例えば、石英ガラス繊維は、ゾル−ゲル法(「化学
と工業」第41巻、第7号)によって製造することがで
き、純度、即ち不純物合計100ppm以下である。こ
れら石英繊維等の繊維は、そのままで或いはクロス状、
マット状、スリーブ状、ロープ状に形成したものをシー
ル部材として使用することができる。通常、数mm程度
の厚さに形成したものを接続部に挿入する。このような
繊維は例えば厚さ5mmのものが圧縮後1〜2mm程度
になり、外界との差圧が10mAq程度の接続部におい
ては完全にシールすることが可能である。なお、プロセ
スチューブ1と蓋体4との間のシール部材としても上述
の高純度、耐熱性、耐腐食性の繊維状シール部材40を
用いることができる。
【0020】ガス導入管7及び排気管8と継手71、8
1との接続部は接続される管の端面がそれぞれ平面状で
あってもよいが、図2に示すように段差状(a)及び
(b)、ボールジョイント状(c)、テーパ状(d)で
もよい。段差状(a)とすることにより、シール部材7
が直接廃ガスにさらされることがなく、その耐久性を高
めることができる。また、ボールジョイント状、テーパ
状にした場合には、装置の組立精度が低くても確実な接
続を図ることができる。更に、接続部外周はクランプ1
3により固定する。
【0021】さらに、ガス導入管7、継手71、排気管
8及び継手81には処理ガス或いは廃ガスの反応生成物
が管壁、接続部へ付着するのを防止するために、外周に
発熱手段を設けることが好ましい。このような発熱手段
は継手の外周にリボンヒーターを巻きつけてもよいが、
好適にはSnO2膜、ITO(すずドープ酸化インジウ
ム)膜、CTO(すず酸カドミウム)膜 等の透明性半
導電膜から成る発熱体をコーティングしたものを用い
る。これら透明性半導電膜は、真空蒸着法、反応性スパ
ッタリング、イオンプレーティング、CVD等公知の方
法によって石英管の外周に設けることができ、図示しな
い電力制御装置によって温度を容易に制御することが可
能で、一般に300℃以下に石英管を加熱することがで
きる。
【0022】以上のような構成の熱処理装置を用いて半
導体ウェハWの処理を行うには、図示しない搬送装置で
未処理の半導体ウェハWを載置した石英ボート5を熱処
理装置の上下駆動機構9で下降された蓋体4上の保温筒
6上に載置し、上下駆動機構9を上昇させて石英ボート
5をプロセスチューブ1内に搬入させ、蓋体4でプロセ
スチューブ1の開口部1aを閉成させる。蓋体4は、プ
ロセスチューブ1との間に繊維状のシール部材が介在す
ることにより確実に密閉させることができる。
【0023】このような状態で排気口1cからプロセス
チューブ1内の空気を吸引すると共に、ヒータ2により
プロセスチューブ1を所望の温度900〜1200℃に
加熱する。その後、O2、H2、N2、HCl、H2O、P
OCl3等の処理ガスを処理ガス導入管7から供給口1
bを介してプロセスチューブ1内に導入し、石英ボート
5上の半導体ウェハWに供給する。同時に、排気系によ
り排気口1cから吸引し、余剰の処理ガスと共に反応生
成物を排気する。
【0024】この時、ガス導入管7及び排気管8の継手
との接続部はそれぞれ耐熱性、耐腐食性の繊維状シール
部材によりシールされているので、処理ガスや廃ガスが
熱処理装置の設置されるクリーンルーム内に漏洩するこ
とはなく、従ってクリーンルームを汚染することはな
い。また、逆に装置内に外部から酸素等が混入すること
がなく、安定した処理を行なうことができる。更にガス
導入管7、排気管8及び各継手を加熱することにより、
これらの壁面や接続部に結露したり不要な反応生成物等
が付着することがない。
【0025】半導体ウェハ処理後、一定の冷却時間経過
後に上下駆動機構9により、蓋体4を下降させると共に
石英ボート5を下降させ、処理済の半導体ウェハWを搬
出させる。以上の説明は本発明の一実施例の説明であっ
て、本発明はこれに限定されない。即ち、ガス導入管、
排気口の配置、ガス導入方法等は図1に示すような熱処
理装置に限定されるものではなく、この分野で用いられ
る各種熱処理装置に適用できるのはいうまでもない。ま
た半導体ウェハの支持に回転機構を備えた装置であって
もよい。更に、半導体ウェハの熱処理装置のみでなくL
SI等の製造装置にも好適に適用できる。
【0026】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明の熱処理装置はガス導入管や排気管の接続部、蓋体と
反応容器との接続部に高純度、耐熱性、耐腐食性の繊維
状シール部材を用いたので、接続部が処理ガスや廃ガス
に侵されることなく、また熱により劣化することなく、
確実に外界とシールし、クリーンルームへのガスの漏出
や反応容器内への空気の混入を防ぐことができる。
【0027】さらに本発明の熱処理装置によれば、材料
の腐食や劣化が極めて少ないのでメンテナンスも頻繁に
行う必要もなく作業効率を向上させ、付着物による汚染
がなく、歩留りを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の熱処理装置を適用した一実施例の構成
図。
【図2】図1の熱処理装置の要部を示す図で、(a)、
(b)、(c)及び(d)はそれぞれ異なる実施例を示
す図。
【図3】従来の熱処理装置を示す図。
【符号の説明】
1・・・・・・プロセスチューブ(処理容器) 7・・・・・・ガス導入管 71・・・・・・継手 8・・・・・・排気管 81・・・・・・継手 12・・・・・・シール部材 W・・・・・・・・・半導体ウェハ(被処理体)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】被処理体を熱処理するための処理容器と、
    前記処理容器に接続されたガスを導入するガス導入管と
    ガスを排気する排気管とを備えた熱処理装置において、
    前記処理容器に連結される導入管及び排気管の接続部に
    耐熱・耐腐食性材料の繊維からなるシール部材を配設し
    たことを特徴とする熱処理装置。
  2. 【請求項2】前記シール部材は石英ガラスであることを
    特徴とする熱処理装置。
JP9812092A 1992-04-17 1992-04-17 熱処理装置 Withdrawn JPH05299366A (ja)

Priority Applications (1)

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JP9812092A JPH05299366A (ja) 1992-04-17 1992-04-17 熱処理装置

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JP9812092A JPH05299366A (ja) 1992-04-17 1992-04-17 熱処理装置

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JP (1) JPH05299366A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100244040B1 (ko) * 1995-03-20 2000-02-01 엔도 마코토 반도체 제조장치 및 기판처리방법
US10692734B2 (en) 2018-10-25 2020-06-23 Applied Materials, Inc. Methods of patterning nickel silicide layers on a semiconductor device

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100244040B1 (ko) * 1995-03-20 2000-02-01 엔도 마코토 반도체 제조장치 및 기판처리방법
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Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19990706