JPH08316160A - 熱処理炉 - Google Patents
熱処理炉Info
- Publication number
- JPH08316160A JPH08316160A JP14392795A JP14392795A JPH08316160A JP H08316160 A JPH08316160 A JP H08316160A JP 14392795 A JP14392795 A JP 14392795A JP 14392795 A JP14392795 A JP 14392795A JP H08316160 A JPH08316160 A JP H08316160A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- boat
- gas
- sic
- thermal expansion
- deposited film
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Abstract
(57)【要約】
【目的】熱処理炉に於いてパーティクルの発生、熱処理
炉の構成物の劣化を防止する。 【構成】反応ガスと接触する構成要素の少なくとも表面
は炭化硅素材とし、構成要素と堆積膜の熱膨張差を減少
させ、又水素ガスとの反応を防止し、堆積膜の剥離を防
止し、又反応ガスと接触する構成要素の劣化を防止す
る。
炉の構成物の劣化を防止する。 【構成】反応ガスと接触する構成要素の少なくとも表面
は炭化硅素材とし、構成要素と堆積膜の熱膨張差を減少
させ、又水素ガスとの反応を防止し、堆積膜の剥離を防
止し、又反応ガスと接触する構成要素の劣化を防止す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はシリコンウェーハを基に
半導体素子を製造する半導体製造装置、特にウェーハに
薄膜生成、酸化膜除去等の処理を行う熱処理炉に関する
ものである。
半導体素子を製造する半導体製造装置、特にウェーハに
薄膜生成、酸化膜除去等の処理を行う熱処理炉に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】図１に於いて、従来の半導体製造装置に
ついて説明する。
ついて説明する。
【０００３】図中、１は前面に設けられたカセット授受
ユニット、２はカセット授受ユニット１の背面側に設け
られたカセットストッカ、３は該カセットストッカ２の
上方に設けられたバッファカセットストッカ、４はカセ
ットストッカ２の背面側に設けられたウェーハ移載機、
５は該ウェーハ移載機４の背面側に設けられたボートエ
レベータ、６はボートエレベータ５の上方に設けられた
熱処理炉である。
ユニット、２はカセット授受ユニット１の背面側に設け
られたカセットストッカ、３は該カセットストッカ２の
上方に設けられたバッファカセットストッカ、４はカセ
ットストッカ２の背面側に設けられたウェーハ移載機、
５は該ウェーハ移載機４の背面側に設けられたボートエ
レベータ、６はボートエレベータ５の上方に設けられた
熱処理炉である。
【０００４】該熱処理炉６を図２により説明する。
【０００５】中空のヒータ１３、該ヒータ１３内部に石
英製のアウタチューブ１４が同心に設けられ、該アウタ
チューブ１４の内部に石英製のインナチューブ１５が同
心に設けられている。前記アウタチューブ１４の下端に
は石英製の円筒フランジ１６が設けられ、前記インナチ
ューブ１５は前記円筒フランジ１６に支持され、前記ア
ウタチューブ１４とインナチューブ１５が成す筒状空間
１７は閉塞されている。又、円筒フランジ１６には前記
筒状空間１７に連通する排気管１８、前記インナチュー
ブ１５の内部に連通するガス導入ノズル１９が連通され
ている。
英製のアウタチューブ１４が同心に設けられ、該アウタ
チューブ１４の内部に石英製のインナチューブ１５が同
心に設けられている。前記アウタチューブ１４の下端に
は石英製の円筒フランジ１６が設けられ、前記インナチ
ューブ１５は前記円筒フランジ１６に支持され、前記ア
ウタチューブ１４とインナチューブ１５が成す筒状空間
１７は閉塞されている。又、円筒フランジ１６には前記
筒状空間１７に連通する排気管１８、前記インナチュー
ブ１５の内部に連通するガス導入ノズル１９が連通され
ている。
【０００６】前記インナチューブ１５には石英製のボー
ト７が装入されるが、該ボート７は石英製のボートキャ
ップ９を介して炉口蓋２０に立設されている。該炉口蓋
２０は前記ボートエレベータ５に設けられ、前記円筒フ
ランジ１６の下端を閉塞する。
ト７が装入されるが、該ボート７は石英製のボートキャ
ップ９を介して炉口蓋２０に立設されている。該炉口蓋
２０は前記ボートエレベータ５に設けられ、前記円筒フ
ランジ１６の下端を閉塞する。
【０００７】被処理物であるウェーハ１０はウェーハカ
セット１１に装填された状態で搬送に供される。図示し
ない外部搬送装置より搬送されたウェーハカセット１１
は先ず前記カセット授受ユニット１に授載され、該カセ
ット授受ユニット１はウェーハカセット１１を前記カセ
ットストッカ２、或はバッファカセットストッカ３に移
載する。
セット１１に装填された状態で搬送に供される。図示し
ない外部搬送装置より搬送されたウェーハカセット１１
は先ず前記カセット授受ユニット１に授載され、該カセ
ット授受ユニット１はウェーハカセット１１を前記カセ
ットストッカ２、或はバッファカセットストッカ３に移
載する。
【０００８】前記ウェーハ移載機４によりカセットスト
ッカ２からウェーハ１０が取出され、前記ボート７に水
平姿勢で多段に装填される。前記ボートエレベータ５に
よりボート９が上昇され、熱処理炉６にボート７に装填
されたウェーハ１０が装入される。
ッカ２からウェーハ１０が取出され、前記ボート７に水
平姿勢で多段に装填される。前記ボートエレベータ５に
よりボート９が上昇され、熱処理炉６にボート７に装填
されたウェーハ１０が装入される。
【０００９】前記ヒータ１３によりアウタチューブ１４
内部が所定温度に加熱され、ウェーハ１０を処理する為
の反応ガスが前記ガス導入ノズル１９より導入され、イ
ンナチューブ１５内部を上昇し、インナチューブ１５上
部で折返し、更に前記筒状空間１７を下降して前記排気
管１８より排出される。高温下でウェーハ１０が反応ガ
スに接触することで酸化膜除去、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃ
ａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）等所要の処
理が成される。
内部が所定温度に加熱され、ウェーハ１０を処理する為
の反応ガスが前記ガス導入ノズル１９より導入され、イ
ンナチューブ１５内部を上昇し、インナチューブ１５上
部で折返し、更に前記筒状空間１７を下降して前記排気
管１８より排出される。高温下でウェーハ１０が反応ガ
スに接触することで酸化膜除去、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃ
ａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）等所要の処
理が成される。
【００１０】処理後、ボート７が引出され、ウェーハ１
０はウェーハ移載機４によりボート７からウェーハカセ
ット１１に移載され、更にウェーハカセット１１が外部
搬送装置により搬出される。
０はウェーハ移載機４によりボート７からウェーハカセ
ット１１に移載され、更にウェーハカセット１１が外部
搬送装置により搬出される。
【００１１】次に、図３により自然酸化膜除去工程を含
んだＣＶＤ処理プロセスを説明する。
んだＣＶＤ処理プロセスを説明する。
【００１２】炉内温度が６２０℃に維持された状態でボ
ート７が挿入され、更に炉内が排気される。炉内の排気
が完了すると、炉内を加熱し、温度を９５０℃迄昇温す
る。水素ガスを供給して水素還元（酸化膜の除去）を行
う。炉内温度を６２０℃に降下させ、所定時間維持した
後、反応ガスを導入してＣＶＤ処理を行い、炉内排気後
窒素ガスに置換する。ボート７を降下させ、ウェーハを
ウェーハカセット１１へ移載する。
ート７が挿入され、更に炉内が排気される。炉内の排気
が完了すると、炉内を加熱し、温度を９５０℃迄昇温す
る。水素ガスを供給して水素還元（酸化膜の除去）を行
う。炉内温度を６２０℃に降下させ、所定時間維持した
後、反応ガスを導入してＣＶＤ処理を行い、炉内排気後
窒素ガスに置換する。ボート７を降下させ、ウェーハを
ウェーハカセット１１へ移載する。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】ＣＶＤ処理を行った場
合、反応生成物はウェーハ１０表面だけでなく、ボート
７、アウタチューブ１４、インナチューブ１５等の表面
にも堆積する。この為、図３で示す処理工程の様に温度
を上昇下降する場合、反応生成物の堆積膜（例えばＳｉ
Ｎの熱膨脹率は３．５×１０-6（１／Ｃ）であるのに対
して石英（ＳｉＯ2 ）の熱膨脹率は５．５×１０-7（１
／Ｃ）と小さい為、堆積膜の膨脹、収縮量が前記ボート
７、アウタチューブ１４、インナチューブ１５等に対し
て大きく、両者の間で熱膨張、熱収縮差を生じ、堆積膜
が剥離してしまい、剥離した堆積膜によりパーティクル
が発生していた。
合、反応生成物はウェーハ１０表面だけでなく、ボート
７、アウタチューブ１４、インナチューブ１５等の表面
にも堆積する。この為、図３で示す処理工程の様に温度
を上昇下降する場合、反応生成物の堆積膜（例えばＳｉ
Ｎの熱膨脹率は３．５×１０-6（１／Ｃ）であるのに対
して石英（ＳｉＯ2 ）の熱膨脹率は５．５×１０-7（１
／Ｃ）と小さい為、堆積膜の膨脹、収縮量が前記ボート
７、アウタチューブ１４、インナチューブ１５等に対し
て大きく、両者の間で熱膨張、熱収縮差を生じ、堆積膜
が剥離してしまい、剥離した堆積膜によりパーティクル
が発生していた。
【００１４】又、Ｐｏｌｙ−Ｓｉプロセスを含む工程で
は、石英とＰｏｌｙ−Ｓｉとが高温（７００℃以上）で
反応して石英が劣化を起こし、前記アウタチューブ１
４、インナチューブ１５等にクラックが入る等の問題が
あった。
は、石英とＰｏｌｙ−Ｓｉとが高温（７００℃以上）で
反応して石英が劣化を起こし、前記アウタチューブ１
４、インナチューブ１５等にクラックが入る等の問題が
あった。
【００１５】本発明は斯かる実情に鑑み、熱処理炉に於
いてパーティクルの発生、熱処理炉を構成する石英製の
構成物の劣化を防止しようとするものである。
いてパーティクルの発生、熱処理炉を構成する石英製の
構成物の劣化を防止しようとするものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明は、反応ガスと接
触する構成要素の少なくとも表面を、堆積膜の熱膨張率
に近い材料、例えば炭化硅素材としたことを特徴とする
ものである。
触する構成要素の少なくとも表面を、堆積膜の熱膨張率
に近い材料、例えば炭化硅素材としたことを特徴とする
ものである。
【００１７】
【作用】炭化硅素材は熱伝導率が堆積膜に近く熱膨張差
が生じにくく、又水素ガスと反応しないので堆積膜の剥
離を防止し得、又反応ガスと接触する構成要素の劣化を
防止する。
が生じにくく、又水素ガスと反応しないので堆積膜の剥
離を防止し得、又反応ガスと接触する構成要素の劣化を
防止する。
【００１８】
【実施例】以下、図２を参照しつつ本発明の一実施例を
説明する。
説明する。
【００１９】尚、構造は上記従来例と同様であるので詳
細については説明を省略する。
細については説明を省略する。
【００２０】ボート７、ボートキャップ９、アウタチュ
ーブ１４、インナチューブ１５、排気管１８、ガス導入
ノズル１９等、反応ガスと接触する全ての構成要素の材
質を炭化硅素（ＳｉＣ）とする。
ーブ１４、インナチューブ１５、排気管１８、ガス導入
ノズル１９等、反応ガスと接触する全ての構成要素の材
質を炭化硅素（ＳｉＣ）とする。
【００２１】炭化硅素の熱膨張率と堆積膜の熱膨張率と
は差が殆どなく（炭化硅素の熱膨脹率４．２×１０
-6（１／Ｃ））、炉内の温度を昇降させた場合に熱膨張
差に起因する堆積膜の剥離の抑制、即ちパーティクルの
発生を抑制できる。又、導入ガスに水素ガスを使用した
場合に、高温で水素ガスと炭化硅素との反応はない為、
劣化がなく、耐久性が向上する。
は差が殆どなく（炭化硅素の熱膨脹率４．２×１０
-6（１／Ｃ））、炉内の温度を昇降させた場合に熱膨張
差に起因する堆積膜の剥離の抑制、即ちパーティクルの
発生を抑制できる。又、導入ガスに水素ガスを使用した
場合に、高温で水素ガスと炭化硅素との反応はない為、
劣化がなく、耐久性が向上する。
【００２２】尚、ボート７、ボートキャップ９、アウタ
チューブ１４、インナチューブ１５、排気管１８、ガス
導入ノズル１９等を炭化硅素で製作してもよいことは勿
論、石英製のボート７、ボートキャップ９、アウタチュ
ーブ１４、インナチューブ１５、排気管１８、ガス導入
ノズル１９等の反応ガスと接触する表面に炭化硅素をコ
ーティングしてもよい。又、反応ガスと接触する構成要
素、或は構成要素の表面の材質は炭化硅素に限らず堆積
膜の熱膨張係数に近いものであればよい。
チューブ１４、インナチューブ１５、排気管１８、ガス
導入ノズル１９等を炭化硅素で製作してもよいことは勿
論、石英製のボート７、ボートキャップ９、アウタチュ
ーブ１４、インナチューブ１５、排気管１８、ガス導入
ノズル１９等の反応ガスと接触する表面に炭化硅素をコ
ーティングしてもよい。又、反応ガスと接触する構成要
素、或は構成要素の表面の材質は炭化硅素に限らず堆積
膜の熱膨張係数に近いものであればよい。
【００２３】
【発明の効果】以上述べた如く本発明によれば、反応ガ
スと接触する構成要素の少なくとも表面は炭化硅素材と
したので、構成要素と堆積膜の熱膨張差が減少し、又水
素ガスとの反応が防止され、堆積膜の剥離の抑制又反応
ガスと接触する構成要素の劣化の防止ができる。
スと接触する構成要素の少なくとも表面は炭化硅素材と
したので、構成要素と堆積膜の熱膨張差が減少し、又水
素ガスとの反応が防止され、堆積膜の剥離の抑制又反応
ガスと接触する構成要素の劣化の防止ができる。
【図１】半導体製造装置の説明図である。
【図２】熱処理炉の説明図である。
【図３】ウェーハの処理工程図である。
６ 熱処理炉 ７ ボート ９ ボートキャップ １０ ウェーハ １３ ヒータ １４ アウタチューブ １５ インナチューブ １６ 円筒フランジ １７ 筒状空間 １８ 排気管 １９ ガス導入ノズル
Claims (2)
- 【請求項１】 反応ガスと接触する構成要素のうち少な
くともボート、インナチューブ、ボートキャップ、アウ
タチューブのうち、いずれか１つの少なくとも表面は堆
積膜の熱膨張係数に近い材料としたことを特徴とする熱
処理炉。 - 【請求項２】 堆積膜の熱膨張係数に近い材料が炭化硅
素である請求項１の熱処理炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14392795A JPH08316160A (ja) | 1995-05-18 | 1995-05-18 | 熱処理炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14392795A JPH08316160A (ja) | 1995-05-18 | 1995-05-18 | 熱処理炉 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08316160A true JPH08316160A (ja) | 1996-11-29 |
Family
ID=15350330
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14392795A Pending JPH08316160A (ja) | 1995-05-18 | 1995-05-18 | 熱処理炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08316160A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0926707A2 (en) * | 1997-12-26 | 1999-06-30 | Canon Kabushiki Kaisha | Heat treatment apparatus, heat treatment process employing the same, and process for producing semiconductor article |
-
1995
- 1995-05-18 JP JP14392795A patent/JPH08316160A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0926707A2 (en) * | 1997-12-26 | 1999-06-30 | Canon Kabushiki Kaisha | Heat treatment apparatus, heat treatment process employing the same, and process for producing semiconductor article |
| AU746600B2 (en) * | 1997-12-26 | 2002-05-02 | Canon Kabushiki Kaisha | Heat treatment apparatus, heat treatment process employing the same, and process for producing semiconductor article |
| US6407367B1 (en) * | 1997-12-26 | 2002-06-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Heat treatment apparatus, heat treatment process employing the same, and process for producing semiconductor article |
| EP0926707A3 (en) * | 1997-12-26 | 2004-01-21 | Canon Kabushiki Kaisha | Heat treatment apparatus, heat treatment process employing the same, and process for producing semiconductor article |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040420 |