JPH10116792A - 横型熱処理炉用パーティクル排出装置 - Google Patents

横型熱処理炉用パーティクル排出装置

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JPH10116792A
JPH10116792A JP26745796A JP26745796A JPH10116792A JP H10116792 A JPH10116792 A JP H10116792A JP 26745796 A JP26745796 A JP 26745796A JP 26745796 A JP26745796 A JP 26745796A JP H10116792 A JPH10116792 A JP H10116792A
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JP
Japan
Prior art keywords
furnace chamber
furnace
heat treatment
partition plate
discharge device
Prior art date
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Application number
JP26745796A
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English (en)
Inventor
Yasunobu Nakamura
安展 中村
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Publication of JPH10116792A publication Critical patent/JPH10116792A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 短時間で効果的にパーティクルを排出できる
横型熱処理炉用パーティクル排出装置を提供する。 【解決手段】 横型熱拡散炉用パーティクル排出装置2
0は、送給管22と、送給管22の先端に取り付けられ
た仕切り円板23と、送給管22の仕切り円板23近傍
に連通し、窒素ガスを炉室の下側内壁面に向けて吹き出
すノズル24A、Bと、台車16とを備えている。ウエ
ハ導入出口に対向する端部にパージガス送入管を備えた
横型熱拡散炉の炉室に、仕切り円板23が炉室の最奥位
置に到達するまで排出装置20を導入し、ノズル24
A、Bの先端から窒素ガスを吹き出しながら一定速度で
後退させる。これにより、炉室に堆積していた微小なパ
ーティクルが舞い上がり、かつ、炉室は仕切り円板23
によりパージガス領域とパーティクル浮遊領域とに分け
られ、微小なパーティクルが、炉室の空中に滞ることな
く排出される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、横型熱処理炉用パ
ーティクル排出装置に関し、更に詳しくは、短時間で効
果的にパーティクルを排出できる横型熱処理炉用パーテ
ィクル排出装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ウエハを熱処理する熱処理炉、例えば、
熱拡散炉は、通常、1000℃〜1100℃で使用さ
れ、炉室には、パーティクルが堆積する。堆積したパー
ティクルはウエハに付着し、半導体装置の品質を低下さ
せるので、従来、ウエハ導入出口から窒素ガス等の排出
用ガスを炉室に吹き込んで、堆積したパーティクルを炉
室外に飛散させて排出している。図3は、従来の横型熱
拡散炉用パーティクル排出装置を横型熱拡散炉の炉室内
に導入した状態を示す側面断面図である。横型熱拡散炉
14は、ウエハ導入出口を有する炉室11と、ウエハ導
入出口に対向する端部に、熱処理中、休止中を問わずパ
ージガスを炉室11に送入するパージガス送入管18と
を備えている。パージガスとしては、通常、窒素ガスが
使用されている。従来の横型熱拡散炉用パーティクル排
出装置10(以後、簡単に排出装置10と言う)は、排
出用ガスを送給する送給管12と、送給管12の先端に
連通して設けられ、ウエハ導入出口方向に向けて排出用
ガスを吹き出す2本のノズル15A、Bと、送給管12
の下側に取り付けられ下側内壁面13上を進退動する台
車16とを備えている。ノズル15A、Bは、送給管1
2に対して下方かつ外方に向けて、左右にそれぞれ設け
られている。送給管12、ノズル15A、B及び台車1
6を含む排出装置10は、通常、融点が高くて耐熱性が
あり、かつ不純物を含まない材質である石英で作られて
いる。
【0003】横型熱拡散炉14の炉室11内のパーティ
クルを除去するには、先ず、ウエハ導入出口からノズル
15を先頭にして炉室11内に排出装置10を導入し、
次いで、ノズル15A、Bからガスを吹き出しながら排
出装置10を一定速度、例えば6cm/minで、後退させ
る。これにより、炉室11に堆積しているパーティクル
を吹き飛ばしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の排出装
置には以下の問題があった。第一には、排出装置を使っ
てパーティクルを排出した後、直ちに熱処理炉を使用で
きないことである。ノズルからのガスの吹き出しによ
り、比較的大きいパーティクルのみがウエハ導入出口か
ら飛散して排出され、微小なパーティクルは、炉室内に
舞い上がって浮遊して滞り、ほとんど排出されない。こ
のため、排出装置を使用した後、浮遊した微小なパーテ
ィクルが落下して沈積するまで少なくとも1時間ほど放
置する必要がある。第2には、排出できずに沈積して堆
積した微小なパーティクルを除去するために炉室内壁面
を時々ウェット洗浄する必要があり、ウェット洗浄後に
は熱処理炉内の温度プロファイル測定やCV−BT評価
を新たに行わなければならず、これらの測定や評価を行
うには1日以上の時間をかける必要がある。第3には、
パーティクルを除去するのに大量の窒素ガスが必要にな
るので、コストが嵩む。
【0005】以上のような事情に照らして、本発明の目
的は、短時間で効果的にパーティクルを排出できる横型
熱処理炉用パーティクル排出装置を提供することであ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者は、パージガス
送入管18から清浄なパージガスが導入されていること
に着目した。そして、鋭意検討の結果、炉室11を前後
に仕切る仕切り板を送給管12の先端に取り付けた排出
装置を用い、パージガスを導入しつつ、ノズル15A、
Bから窒素ガスを炉室11の下側内壁面13に吹き付け
て微小なパーティクルを舞い上げながら、パージガスが
導入されたパーティクルを含まない空間領域を仕切り板
を後退させて広げることにより、炉室11内の微小なパ
ーティクルを排除できることを見い出し、本発明を完成
する至った。
【0007】上記目的を達成するために、本発明に係る
横型熱処理炉用パーティクル排出装置は、熱処理を施す
横型炉室と、炉室の一方の端部に設けられたウエハ導入
出口と、及びウエハ導入出口に対向する端部に設けら
れ、パージガスを炉室に送入するパージガス送入口とを
備え、炉室内のウエハに熱処理を施すようにした横型熱
処理炉の炉室で発生したパーティクルを炉室から排出す
る排出装置であって、排出用ガスを送給する送給管と、
炉室の断面形状にほぼ相似で僅かに小さい寸法の板状体
で形成され、送給管の先端にほぼ直交して設けられた仕
切り板と、基端で送給管に連通し、かつ仕切り板に対し
反対方向に向けて排出用ガスを吹き出す吹き出し口を先
端に備えた少なくとも1本のノズルと、送給管に取り付
けられて、仕切り板の周縁を炉室の壁から離隔するよう
に保持しつつ炉室内を自在に走行する台車とを備え、仕
切り板を先頭にして炉室内に排出装置を導入し、次いで
パージガスを送入しつつ、更にノズルから排出用ガスを
吹き出しながら、排出装置をウエハ導入出口に向けて後
退させて、炉室からパーティクルを排出するようにした
ことを特徴としている。好適には、少なくとも1本のノ
ズルは、炉室内壁面の下半分の少なくとも一部にガスを
吹き付けるようにして備えられている。
【0008】本発明に係る横型熱処理炉用パーティクル
排出装置は、横型熱拡散炉など、全ての横型熱処理炉に
適用できる。横型熱処理炉の形状は、円筒状でも角筒状
でもよい。ノズルの形状は特に限定しなく、吹き出し口
が、末広がりの扇形、更には炉室内壁に沿った湾曲形状
の扇形のノズルでもよい。台車の車輪は、通常、送給管
の下側に取り付けられているが、仕切り板の進退動をス
ムーズに行うために、更に送給管の横側や上側、又は仕
切り板の周縁に取り付けてもよい。ノズルから吹き出す
排出用ガスとしては、通常、窒素ガスを用いるが、不活
性ガス等、熱処理炉の使用に支障のないガスなら何を用
いてもよい。本発明の横型熱処理炉用パーティクル排出
装置を用いると、微小なパーティクルが炉内に滞ること
なく除外されるので、排出装置によるパーティクル排出
後、すぐに熱処理炉を使用することができる。
【0009】また、ノズルは、基端が仕切り板近傍に位
置し、吹き出し口が送給管に対して下方向に30゜〜4
5゜の範囲、かつ水平方向に30゜〜45゜の範囲で、
下方かつ外方に向けて左右にそれぞれ設けられている少
なくとも2本からなるノズルであると、炉室に堆積して
いる大きいパーティクルを手前に吹き飛ばし、かつ微小
なパーティクルを舞い上げることが容易である。
【0010】また、窒素ガスが炉室11内で均一に流れ
ると想定し、パージガス送入管18からの窒素ガス導入
量を5l/min、横型熱拡散炉14を内径D=140mmφ
の円筒形状、仕切り板を直径が炉室11の内径Dよりも
10mm小さい仕切り円板に設定すると、仕切り円板と横
型熱拡散炉14とによって形成される隙間での窒素ガス
流速は39.7mm/s(238cm/min、143m/h)とな
る。仕切り円板の後退速度がこの速度よりも充分に遅け
れば、舞い上がったパーティクルは隙間を通り抜けな
い。後退速度の実用的な範囲を考慮すると、本発明の好
適な実施態様は、仕切り板の周縁の差し渡し寸法は、炉
室の内壁面の内のりよりも3mm〜mmの範囲で小さいこ
とを特徴としている。
【0011】
【発明の実施の形態】以下に、実施例を挙げ、添付図面
を参照して、本発明の実施の形態をより具体的に説明す
る。実施例 本実施例は、円筒形状の炉室を有する横型熱拡散炉に用
いるパーティクル排出装置の例である。図1及び図2
は、それぞれ、本実施例の横型熱拡散理炉用パーティク
ル排出装置の斜視図及び側面断面図である。尚、図1と
同じ部位、部品には同じ番号を付しその説明を省略す
る。
【0012】図1に示される横型熱拡散炉用パーティク
ル排出装置20(以下、簡単に排出装置20と言う)
は、排出用ガスを送給する送給管22と、送給管22の
先端に中心が取り付けられ、炉室を前後に仕切る仕切り
円板23と、基端が送給管22の仕切り円板23近傍に
連通して設けられ、吹き出し口が仕切り円板23に対し
反対方向に向けて排出用ガスを吹き出す円錐状のノズル
24A、Bと、台車16とを備えている。送給管22、
仕切り円板23、ノズル24A、B及び台車16を含む
排出装置20は、融点が高くて耐熱性があり、かつ不純
物を含まない材質である石英で作られている。ノズル2
4A、Bは、送給管22に対して下方向に45゜かつ水
平方向に45゜の方位で下方かつ外方に向けて左右にそ
れぞれ設けられている。仕切り円板23は、直径が炉室
11の内径D=140mmφよりも10mm小さい円板であ
る。台車16は、仕切り円板23の周縁と炉室11の内
壁面とを離隔して5mmのリング状の隙間26が形成され
るよう、高さ調整して送給管22に取り付けられてい
る。また、パージガス送入管18からは、窒素ガスが、
パージガスとして圧力1kg/cm2、流量5l/minで炉室1
1に送入されている。
【0013】排出装置20を用いて炉室11の下側内壁
面13に堆積しているパーティクルを除去するには、先
ず、仕切り円板23を先頭にし、仕切り円板23が炉室
11の最奥位置に到達するまで台車16を転がして炉室
11内に排出装置20を導入する。仕切り円板23と炉
室11の内壁面との間に形成される隙間26では、前述
のように、パージガスが流速39.7mm/s(238cm/mi
n)で流れる。次いで、送給管22に排出用ガスとして
窒素ガスを供給し、ノズル24A、Bの先端から下側内
壁面13に吹き付ける。この結果、堆積しているパーテ
ィクルのうち大きいものは、仕切り円板23の後退方向
に吹き飛ばされ、微小なパーティクルは後方に舞い上が
る。ノズル24A、Bから排出用ガスを吹き付けなが
ら、隙間26におけるパージガスの流速238cm/minよ
りも遥かに遅い6cm/minの一定速度でパーティクル排出
装置20を後退させる。この結果、炉室11は、仕切り
円板23により徐々に広がるパージガス領域30と徐々
に狭められるパーティクル浮遊領域32とに仕切られ
る。排出装置20の後退速度は、隙間26でのパージガ
スの流速よりも十分に遅いので、パーティクル浮遊領域
32内に舞い上がっているパーティクルが、逆流して隙
間26からパージガス領域30に侵入することはない。
【0014】仕切り円板23が、後退によりウエハ導入
出口から炉室11外に出ると、パーティクル浮遊領域3
2内に浮遊している微小なパーティクルは、全てウエハ
導入出口から排出されるので、炉室11が全て清浄なパ
ージガス領域30になり、直ちに横型熱拡散炉14を使
用することができる。尚、炉室11内に入る排出装置2
0が、前述のように石英製なので、炉室11の温度が高
い状態で排出装置20を用いても差し支えない。
【0015】
【発明の効果】本発明によれば、横型熱処理炉用パーテ
ィクル排出装置は、仕切り板を備え、横型熱処理炉のウ
エハ導入出口からパーティクル浮遊領域を押し出し、炉
室を全て清浄なパージガス領域にする。本発明の横型熱
処理炉用パーティクル排出装置を使用してパーティクル
を排出すると、微小なパーティクルが炉室内に滞ること
なく除外されるので、排出後すぐに熱処理炉を使用する
ことができる。また、従来のようにウェット洗浄する必
要はない。更に、1回の使用によりパーティクルを確実
に排出できるので、排出用ガスの吹き出し量を大幅に削
減することができ、経済的である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施例の横型熱拡散炉用パーティクル排出装
置の斜視図である。
【図2】本実施例の横型熱拡散炉用パーティクル排出装
置が、横型熱拡散炉の炉室内に導入された状態を示す側
面断面図である。
【図3】従来の横型熱拡散炉用パーティクル排出装置
が、横型熱拡散炉の炉室内に導入された状態を示す側面
断面図である。
【符号の説明】
10……横型熱拡散炉用パーティクル排出装置、11…
…炉室、12……送給管、13……下側内壁面、14…
…横型熱拡散炉、15A、B……ノズル、16……台
車、18……パージガス送入管、20……横型熱拡散炉
用パーティクル排出装置、22……送給管、23……仕
切り円板、24A、B……ノズル、26……隙間、30
……パージガス領域、32……パーティクル浮遊領域。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 熱処理を施す横型炉室と、炉室の一方の
    端部に設けられたウエハ導入出口と、及びウエハ導入出
    口に対向する端部に設けられ、パージガスを炉室に送入
    するパージガス送入口とを備え、炉室内のウエハに熱処
    理を施すようにした横型熱処理炉の炉室で発生したパー
    ティクルを炉室から排出する排出装置であって、 排出用ガスを送給する送給管と、 炉室の断面形状にほぼ相似で僅かに小さい寸法の板状体
    で形成され、送給管の先端にほぼ直交して設けられた仕
    切り板と、 基端で送給管に連通し、かつ仕切り板に対し反対方向に
    向けて排出用ガスを吹き出す吹き出し口を先端に備えた
    少なくとも1本のノズルと、 送給管に取り付けられて、仕切り板の周縁を炉室の壁か
    ら離隔するように保持しつつ炉室内を自在に走行する台
    車とを備え、 仕切り板を先頭にして炉室内に排出装置を導入し、次い
    でパージガスを送入しつつ、更にノズルから排出用ガス
    を吹き出しながら、排出装置をウエハ導入出口に向けて
    後退させて、炉室からパーティクルを排出するようにし
    たことを特徴とする横型熱処理炉用パーティクル排出装
    置。
  2. 【請求項2】 ノズルは、基端が仕切り板近傍に位置
    し、吹き出し口が送給管に対して下方向に30゜〜45
    ゜の範囲、かつ水平方向に30゜〜45゜の範囲で、下
    方かつ外方に向けて左右にそれぞれ設けられている少な
    くとも2本からなることを特徴とする請求項1に記載の
    横型熱処理炉用パーティクル排出装置。
  3. 【請求項3】 仕切り板の周縁の差し渡し寸法は、炉室
    の内壁面の内のりよりも3mm〜5mmの範囲で小さいこと
    を特徴とする請求項1又は2に記載の横型熱処理炉用パ
    ーティクル排出装置。
JP26745796A 1996-10-08 1996-10-08 横型熱処理炉用パーティクル排出装置 Pending JPH10116792A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100750406B1 (ko) 2006-02-06 2007-08-17 크린시스템스코리아(주) 반도체 폐가스 처리용 스크러버의 파우더 제거 장치
JP2022191986A (ja) * 2021-06-16 2022-12-28 ジョンミン パク スクリューシリンダーを用いたガス処理設備用パウダー除去装置

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