JPH1022229A - Heat treatment device for substrate - Google Patents

Heat treatment device for substrate

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JPH1022229A
JPH1022229A JP19563796A JP19563796A JPH1022229A JP H1022229 A JPH1022229 A JP H1022229A JP 19563796 A JP19563796 A JP 19563796A JP 19563796 A JP19563796 A JP 19563796A JP H1022229 A JPH1022229 A JP H1022229A
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furnace
substrate
furnace body
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Toshiyuki Kobayashi
俊幸 小林
Takatoshi Chiba
隆俊 千葉
Toshihiro Nakajima
敏博 中島
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Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide equipment for shorenting treatment time per substrate by eliminating useless waiting time until the oxygen concentration of gas containing low-concentration oxygen can be measured by an oxygen concentration measuring means after a substrate is carried into a furnace and a throat is closed by a lid member. SOLUTION: Inside a furnace 10, a piping 44 for nitrogen gas supply of which the conduit is connected to a nitrogen gas supply source is connected to a piping 40 for sampling for sucking gas near a throat 12, and switched by a stop valve 54 so as to supply nitrogen gas into the piping for sampling when the throat is opened and to lead gas inside the furnace through the piping for sampling to an oxygen concentration meter 30, by cutting off the communication between the nitrogen gas supply source and the piping for sampling when the throat is closed by a lid member 16.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、例えばランプア
ニール装置のように、光照射等の加熱手段により半導体
ウエハ等の各種基板を1枚ずつ熱処理する基板の熱処理
装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a substrate heat treatment apparatus for heat treating various substrates such as semiconductor wafers one by one by heating means such as light irradiation, such as a lamp annealing apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】基板、例えば半導体ウエハを光照射など
によって加熱する熱処理装置は、例えば図2ないし図4
に概略側断面図をそれぞれ示したような構成を有してい
る。図2ないし図4に示した各装置は、光照射式の熱処
理装置であり、基板Wの搬入および搬出を行うための炉
口12が形成された炉口ブロック14を前部側に有する
炉体10を備えている。炉体10の炉壁は、赤外線透過
性を有する、例えば石英ガラスによって形成されてい
る。炉体10の炉口12は、蓋体16によって開閉自在
に閉塞される。蓋体16の内面側には、基板Wを水平姿
勢に支持するサセプタ18が一体的に固着されており、
蓋体16が水平方向へ往復移動することにより、サセプ
タ18に支持された基板Wが炉体10内へ搬入されまた
炉体10内から搬出される。そして、蓋体16が炉体1
0側へ移動して炉口ブロック14に当接することによ
り、炉口12が塞がれるとともに、サセプタ18に支持
された基板Wが炉体10内の所定位置に配置されるよう
になっている。
2. Description of the Related Art A heat treatment apparatus for heating a substrate, for example, a semiconductor wafer by light irradiation or the like, is shown in FIGS.
Has a configuration as shown in each of the schematic side sectional views. Each of the apparatuses shown in FIGS. 2 to 4 is a light irradiation type heat treatment apparatus, and has a furnace port block 14 in which a furnace port 12 for loading and unloading a substrate W is formed on the front side. 10 is provided. The furnace wall of the furnace body 10 is formed of, for example, quartz glass having infrared transmittance. The furnace port 12 of the furnace body 10 is closed by a lid 16 so as to be openable and closable. A susceptor 18 for supporting the substrate W in a horizontal position is integrally fixed to the inner surface side of the lid 16.
As the lid 16 reciprocates in the horizontal direction, the substrate W supported by the susceptor 18 is carried into and out of the furnace body 10. And the lid 16 is the furnace 1
By moving to the 0 side and abutting the furnace port block 14, the furnace port 12 is closed, and the substrate W supported by the susceptor 18 is arranged at a predetermined position in the furnace body 10. .

【0003】炉体10の上下方向にはそれぞれ、炉体1
0の上壁面および下壁面に対向してハロゲンランプ、キ
セノンランプなどのランプ群からなる光照射用光源20
が配設されている。そして、各光源20の背後並びに炉
体10の両側部および後部には、炉体10を取り囲むよ
うにリフレクタ(反射体)22がそれぞれ配設されてい
る。それぞれのリフレクタ22の内面側は、鏡面研磨な
どが施されていて光を効率良く反射することができるよ
うにされている。なお、光照射用光源20は、炉体10
の上方側だけに配設するようにしてもよい。
[0003] In the vertical direction of the furnace body 10, the furnace body 1
Light source 20 for light irradiation comprising a lamp group such as a halogen lamp, a xenon lamp, etc.
Are arranged. A reflector (reflector) 22 is arranged behind each light source 20 and on both sides and a rear portion of the furnace body 10 so as to surround the furnace body 10. The inner surface of each reflector 22 is mirror-polished or the like so that light can be reflected efficiently. The light irradiation light source 20 is
May be arranged only on the upper side.

【0004】炉体10には、後部側にガス導入路24が
形設されており、そのガス導入路24は、窒素などの処
理ガスの供給源に流路接続されている。一方、炉体10
の前部側の炉口ブロック14にはガス排気路26が形成
され、ガス排気路26にガス排気用配管27が接続され
ている。また、炉体10の内部の気密性を高く保つため
に炉口ブロック14にO−リング28がそれぞれ取り付
けられている。
[0004] The furnace body 10 has a gas introduction passage 24 formed at the rear side thereof, and the gas introduction passage 24 is connected to a supply source of a processing gas such as nitrogen. On the other hand, the furnace body 10
A gas exhaust path 26 is formed in the furnace port block 14 on the front side of the gas exhaust pipe 26, and a gas exhaust pipe 27 is connected to the gas exhaust path 26. Further, O-rings 28 are attached to the furnace opening block 14 in order to keep the inside of the furnace body 10 airtight.

【0005】上記したような構成の光照射式熱処理装置
において、炉体10の炉口12側を開放させた状態で、
ガス導入路24を通して炉体10内へ窒素などの処理ガ
スを導入し、その処理ガスを炉体10の炉口12を通し
て流出させながら、サセプタ18に支持された基板Wを
炉体10内へ挿入する。そして、炉口12が蓋体16に
よって閉塞されると、ガス導入路24を通して炉体10
内へ処理ガスが導入され、炉体10内がパージされて、
炉口ブロック14のガス排気路26を通して排気され
る。そして、図示しない温度検知装置および温度コント
ローラにより、予めプログラムされた所望の温度に基板
Wが加熱されるように、上下の光照射用光源20に電力
が供給され、基板Wが光照射加熱される。熱処理が終了
すると、基板Wは、炉体10内において所望の温度まで
冷却され、その後に、蓋体16が移動して、炉口12が
開放されるとともに、サセプタ18に支持された基板W
が炉体10内から搬出される。
[0005] In the light irradiation type heat treatment apparatus having the above-described structure, the furnace body 10 with the furnace port 12 side opened is opened.
A processing gas such as nitrogen is introduced into the furnace body 10 through the gas introduction path 24, and the substrate W supported by the susceptor 18 is inserted into the furnace body 10 while the processing gas flows out through the furnace port 12 of the furnace body 10. I do. When the furnace port 12 is closed by the lid 16, the furnace body 10 passes through the gas introduction passage 24.
The processing gas is introduced into the inside, the inside of the furnace body 10 is purged,
The gas is exhausted through the gas exhaust passage 26 of the furnace opening block 14. Then, electric power is supplied to the upper and lower light irradiation light sources 20 so that the substrate W is heated to a desired temperature programmed in advance by a temperature detection device and a temperature controller (not shown), and the substrate W is irradiated with light. . When the heat treatment is completed, the substrate W is cooled to a desired temperature in the furnace body 10, and thereafter, the lid 16 moves to open the furnace port 12 and to dispose the substrate W supported by the susceptor 18.
Is carried out of the furnace body 10.

【0006】ところで、熱処理装置では、基板Wの熱処
理時に炉体10の内部雰囲気を窒素などの処理ガスで高
純度に保つ必要があり、基板Wの熱処理は、炉体10内
へ基板Wを搬入した後炉体10の内部が処理ガスでほぼ
完全に置換されたことを確認した上で開始されることに
なる。そこで、炉体10の内部が高純度の処理ガスで満
たされたかどうかを監視するために、炉体10内のガス
或いは炉体10内から排気されるガスをサンプリングし
て、そのガスの酸素濃度を測定することが行われてい
る。
In the heat treatment apparatus, it is necessary to maintain the internal atmosphere of the furnace body 10 at a high purity with a processing gas such as nitrogen during the heat treatment of the substrate W. The heat treatment of the substrate W is performed by loading the substrate W into the furnace body 10. After that, it is started after confirming that the inside of the furnace body 10 has been almost completely replaced with the processing gas. Therefore, in order to monitor whether or not the inside of the furnace body 10 is filled with the high-purity processing gas, the gas in the furnace body 10 or the gas exhausted from the furnace body 10 is sampled, and the oxygen concentration of the gas is sampled. Measuring has been done.

【0007】ガスの酸素濃度を測定するには、従来、図
2に示すように、炉体10の内部へガス吸入管32を挿
入し、ガス吸入管32に一端が接続されたサンプリング
用配管34の他端を酸素濃度計30に接続した構成のガ
ス濃度測定装置を使用し、炉体10内のガスを酸素濃度
計30へ導入して、炉体10内のガスの酸素濃度を測定
するようにしていた。また、図3に示すように、水平方
向へ往復移動して炉体10の炉口12を開放および閉塞
する蓋体16にガス吸入管36を取着し、ガス吸入管3
6に一端が接続されたサンプリング用配管38の他端を
酸素濃度計30に接続した構成のガス濃度測定装置を使
用し、蓋体16によって炉体10の炉口12を閉塞した
ときに、ガス吸入管36およびサンプリング用配管38
を通して酸素濃度計30へ炉体10内のガスを導入し、
炉体10内のガスの酸素濃度を測定するようにしてい
た。或いはまた、図4に示すように、炉体10の炉口ブ
ロック14に形成されたガス排気路26に接続されたガ
ス排気用配管27の内部にサンプリング用配管40の一
端部を挿通し、サンプリング用配管40の他端を酸素濃
度計30に接続した構成のガス濃度測定装置を使用し、
炉体10内から排気されるガスを酸素濃度計30へ導入
して、ガス排気用配管27内を流れるガスの酸素濃度を
測定するようにしていた。
Conventionally, to measure the oxygen concentration of a gas, as shown in FIG. 2, a gas suction pipe 32 is inserted into a furnace body 10 and a sampling pipe 34 having one end connected to the gas suction pipe 32. The gas in the furnace body 10 is introduced into the oximeter 30 using a gas concentration measuring device having the other end connected to the oximeter 30 to measure the oxygen concentration of the gas in the furnace body 10. I was As shown in FIG. 3, a gas suction pipe 36 is attached to the lid 16 which reciprocates in the horizontal direction to open and close the furnace port 12 of the furnace body 10, and
When a gas concentration measuring device having a configuration in which one end of a sampling pipe 38 whose one end is connected to 6 and the other end of the sampling pipe 38 is connected to an oxygen concentration meter 30 is used and the furnace port 12 of the furnace Suction pipe 36 and sampling pipe 38
Gas in the furnace body 10 is introduced into the oxygen concentration meter 30 through
The oxygen concentration of the gas in the furnace body 10 was measured. Alternatively, as shown in FIG. 4, one end of a sampling pipe 40 is inserted into a gas exhaust pipe 27 connected to a gas exhaust path 26 formed in the furnace port block 14 of the furnace body 10 to perform sampling. Using a gas concentration measuring device having a configuration in which the other end of the piping 40 is connected to the oxygen concentration meter 30,
The gas exhausted from the furnace body 10 is introduced into the oxygen concentration meter 30 to measure the oxygen concentration of the gas flowing through the gas exhaust pipe 27.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】図2に示した従来のガ
ス濃度測定装置では、蓋体16に一体的に固着されたサ
セプタ18に基板Wを支持して基板Wを炉体10内へ挿
入した時に炉体10内へ外気が侵入したかどうかを検知
することができるように、炉口12付近のガスをサンプ
リングする必要があり、ガス吸入管32の吸入口が炉体
10の炉口12に近い位置に配置されている。このた
め、炉体10の炉口12の開放時や炉体10内への基板
Wの挿入時に、ガス吸入管32内へ吸入口を通して一時
的に高濃度の酸素を含むガス(大気)が吸入され、ガス
吸入管32やサンプリング用配管34および酸素濃度計
30のセンサ部が高い酸素濃度のガスに曝される可能性
がある。そして、サンプリング用配管34や酸素濃度計
30のセンサ部が一度高い酸素濃度のガスに曝される
と、サンプリング用配管34の内壁面や酸素濃度計のセ
ンサ部などに酸素分子が付着するため、数十ppmから
数ppm以下といった測定の目的とする低濃度の酸素を
含むガスの酸素濃度が測定可能となるまでに長時間を要
することになる。
In the conventional gas concentration measuring device shown in FIG. 2, a substrate W is supported by a susceptor 18 integrally fixed to a lid 16 and the substrate W is inserted into the furnace body 10. It is necessary to sample the gas near the furnace port 12 so that it is possible to detect whether or not outside air has entered the furnace body 10 when the furnace body 10 is opened. It is located close to Therefore, when the furnace port 12 of the furnace body 10 is opened or when the substrate W is inserted into the furnace body 10, gas (atmosphere) containing a high concentration of oxygen is temporarily sucked into the gas suction pipe 32 through the suction port. Thus, the gas suction pipe 32, the sampling pipe 34, and the sensor part of the oximeter 30 may be exposed to a gas having a high oxygen concentration. Then, once the sampling pipe 34 and the sensor section of the oxygen concentration meter 30 are exposed to a gas having a high oxygen concentration, oxygen molecules adhere to the inner wall surface of the sampling pipe 34 and the sensor section of the oxygen concentration meter. It takes a long time before the oxygen concentration of a gas containing a low concentration of oxygen such as tens of ppm to several ppm or less can be measured.

【0009】また、図3に示した従来のガス濃度測定装
置では、図示しているように蓋体16が炉体10の炉口
12から離間して、ガス吸入管36の吸入口が炉外に位
置している時に、ガス吸入管36内へ高濃度の酸素を含
むガス(大気)が吸入され、サンプリング用配管38や
酸素濃度計30のセンサ部が高い酸素濃度のガスに曝さ
れることになる。このため、上記したように、測定で目
的としている数十ppmから数ppm以下といった低濃
度の酸素を含むガスの酸素濃度が測定可能となるまでに
長時間を要する。さらに、図4に示した従来のガス濃度
測定装置では、図示しているように蓋体16が炉体10
の炉口12から離間して、炉体10の炉口12が開放さ
れている時には、炉口ブロック14のガス排気路26内
へ炉口12を通って大気が一部引き込まれ、ガス排気用
配管27内を高い酸素濃度のガスが流れることになる。
そして、酸素濃度計30は常時作動しているため、サン
プリング用配管40や酸素濃度計30のセンサ部が高い
酸素濃度のガスに曝されることになる。このため、上記
したように、数十ppmから数ppm以下といった低濃
度の酸素を含むガスの酸素濃度が測定可能となるまでに
長時間を要することになる。
In the conventional gas concentration measuring apparatus shown in FIG. 3, the lid 16 is separated from the furnace port 12 of the furnace body 10 as shown in FIG. Is located in the gas suction pipe 36, a gas (atmosphere) containing high-concentration oxygen is sucked into the gas suction pipe 36, and the sampling pipe 38 and the sensor unit of the oximeter 30 are exposed to the high-oxygen-concentration gas. become. For this reason, as described above, it takes a long time before the oxygen concentration of a gas containing oxygen having a low concentration of several tens ppm to several ppm or less, which is the target of measurement, can be measured. Further, in the conventional gas concentration measuring device shown in FIG.
When the furnace port 12 of the furnace body 10 is opened away from the furnace port 12, a part of the atmosphere is drawn into the gas exhaust path 26 of the furnace port block 14 through the furnace port 12, A gas having a high oxygen concentration flows through the pipe 27.
Since the oximeter 30 is constantly operating, the sampling pipe 40 and the sensor of the oximeter 30 are exposed to a gas having a high oxygen concentration. For this reason, as described above, it takes a long time before the oxygen concentration of the gas containing oxygen having a low concentration of several tens ppm to several ppm or less can be measured.

【0010】従来のガス濃度測定装置では、上記したよ
うに、炉体10の炉口12を蓋体16によって閉塞した
後、測定で目的としている低い酸素濃度を測定すること
が可能になるまでに長時間を要するため、炉体10内へ
の基板Wの搬入後において基板Wの熱処理を開始する時
点の判断時機が遅れ勝ちとなる。この結果として、基板
1枚当たりの処理時間が長くなって、スループットが低
下する、といった問題点がある。
[0010] In the conventional gas concentration measuring apparatus, as described above, after the furnace port 12 of the furnace body 10 is closed by the lid 16, it takes a long time to measure a low oxygen concentration which is a target in the measurement. Since it takes a long time, the determination timing when starting the heat treatment of the substrate W after the loading of the substrate W into the furnace body 10 is delayed. As a result, there is a problem that the processing time per substrate becomes longer and the throughput is reduced.

【0011】この発明は、以上のような事情に鑑みてな
されたものであり、炉体内へ基板を搬入し蓋体によって
炉口を閉塞した後、酸素濃度測定手段により測定の目的
とする低濃度の酸素を含むガスの酸素濃度を測定するこ
とが可能になるまでの無駄な待ち時間を無くしもしくは
短縮し、基板の熱処理を開始する時点の判断時機の遅れ
による基板1枚当たりの処理時間の増大を防止して、ス
ループットの向上を図ることができる基板の熱処理装置
を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and after a substrate is carried into a furnace, a furnace port is closed by a lid, and a low concentration target to be measured by oxygen concentration measuring means. Eliminates or shortens the wasteful waiting time until it becomes possible to measure the oxygen concentration of the gas containing oxygen, and increases the processing time per substrate due to a delay in determining when to start the heat treatment of the substrate. It is an object of the present invention to provide a heat treatment apparatus for a substrate, which can prevent the occurrence of the heat treatment and improve the throughput.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明は、
基板の搬入および搬出を行うための炉口を有し基板を枚
葉で収容する炉体と、この炉体内に収容された基板の熱
処理特に前記炉口を気密に閉塞し炉体内への基板の搬入
時および炉体内からの基板の搬出時に前記炉口を開放す
る蓋体と、前記炉体内の、前記炉口付近のガスを吸入す
るサンプリング用配管と、このサンプリング用配管に流
路接続されサンプリング用配管を通して導入されたガス
の酸素濃度を測定する酸素濃度測定手段とを備えた基板
の熱処理装置において、前記サンプリング用配管に、不
活性ガス供給源に流路接続された不活性ガス供給用配管
を接続するとともに、流路を切り替える切替え手段を設
けて、前記炉体の炉口が開放されている時に前記不活性
ガス供給用配管を通し前記不活性ガス供給源と前記サン
プリング用配管とを連通させてサンプリング用配管内へ
不活性ガスを供給し、炉体の炉口が前記蓋体によって閉
塞されている時に不活性ガス供給源とサンプリング用配
管との連通を遮断してサンプリング用配管を通し前記酸
素濃度測定手段へガスを導入するように切り替えるよう
にしたことを特徴とする。
The invention according to claim 1 is
A furnace body having a furnace port for carrying in and out the substrate and housing the substrates in a single wafer, and heat treatment of the substrate housed in the furnace body, in particular, the furnace port is hermetically closed and the substrate is introduced into the furnace body. A lid for opening the furnace port when loading and unloading the substrate from the furnace, a sampling pipe for sucking gas in the furnace near the furnace port, and a sampling pipe connected to the sampling pipe for sampling. An oxygen concentration measuring means for measuring an oxygen concentration of a gas introduced through a pipe for gas supply, wherein an inert gas supply pipe connected to an inert gas supply source is connected to the sampling pipe. While providing a switching means for switching the flow path, the inert gas supply source and the sampling pipe through the inert gas supply pipe when the furnace port of the furnace body is open The inert gas is supplied into the sampling pipe by communicating with the pipe, and when the furnace port of the furnace body is closed by the lid, the communication between the inert gas supply source and the sampling pipe is cut off to cut the sampling pipe. The apparatus is characterized in that the apparatus is switched so as to introduce gas into the oxygen concentration measuring means.

【0013】上記構成の基板の熱処理装置では、炉体の
炉口から蓋体が離間して炉口が開放されている時は、不
活性ガス供給源から不活性ガスが、不活性ガス供給用配
管を通してサンプリング用配管内へ供給される。従っ
て、酸素濃度の高いガス(大気など)がサンプリング用
配管内に吸入されることはなく、サンプリング用配管や
酸素濃度測定手段のセンサ部が高濃度の酸素を含むガス
に曝されることはない。一方、炉体の炉口が蓋体によっ
て閉塞されると、切替え手段により、不活性ガス供給源
とサンプリング用配管との連通が遮断されるように流路
が切り替えられ、炉体内のガスがサンプリング用配管内
へ吸入され、その吸入ガスがサンプリング用配管を通し
て酸素濃度測定手段へ導入される。そして、酸素濃度測
定手段により炉体内のガスの酸素濃度が測定され、測定
された酸素濃度が一定値以下の低濃度であることが確認
された時点で、炉体の内部が高純度の処理ガスの雰囲気
になったと判断して、基板の熱処理が開始される。この
とき、上記したように炉体の炉口の開放時においてもサ
ンプリング用配管や酸素濃度測定手段のセンサ部は高濃
度の酸素を含むガスに曝されないので、ただちに測定の
目的とする低濃度の酸素を含むガスの酸素濃度を測定す
ることが可能になる。
[0013] In the substrate heat treatment apparatus having the above-described structure, when the lid is separated from the furnace port of the furnace body and the furnace port is opened, the inert gas is supplied from the inert gas supply source to the inert gas supply source. It is supplied to the sampling pipe through the pipe. Therefore, a gas having a high oxygen concentration (such as the atmosphere) is not sucked into the sampling pipe, and the sampling pipe and the sensor portion of the oxygen concentration measuring means are not exposed to a gas containing a high concentration of oxygen. . On the other hand, when the furnace opening of the furnace body is closed by the lid, the flow path is switched by the switching means so that the communication between the inert gas supply source and the sampling pipe is cut off, and the gas in the furnace body is sampled. The gas is drawn into the piping for use, and the suctioned gas is introduced into the oxygen concentration measuring means through the sampling pipe. Then, the oxygen concentration of the gas in the furnace is measured by the oxygen concentration measuring means, and when it is confirmed that the measured oxygen concentration is a low concentration equal to or less than a certain value, the inside of the furnace body is a high-purity processing gas. Is determined, the heat treatment of the substrate is started. At this time, as described above, even when the furnace port of the furnace body is opened, the sampling pipe and the sensor part of the oxygen concentration measuring means are not exposed to the gas containing high concentration of oxygen, so that the low concentration gas for the purpose of measurement is immediately obtained. It becomes possible to measure the oxygen concentration of the gas containing oxygen.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、この発明の最良の実施形態
について図1を参照しながら説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The best embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.

【0015】図1は、この発明を、図4に示した構成の
従来の光照射式熱処理装置に適用した例を示す概略側断
面図である。この熱処理装置の基本的構成自体は、図2
ないし図4に示した装置と何ら異ならないので、各部材
に図2ないし図4で使用した符号と同一符号を付して、
その説明を省略する。また、炉口ブロック14に形成さ
れたガス排気路26に接続されたガス排気用配管27の
内部にサンプリング用配管40の一端部を挿通し、サン
プリング用配管40の他端を酸素濃度計30に接続した
ガス濃度測定装置の構成も、図4に示した装置と同様で
ある。
FIG. 1 is a schematic side sectional view showing an example in which the present invention is applied to a conventional light irradiation type heat treatment apparatus having the structure shown in FIG. The basic configuration itself of this heat treatment apparatus is shown in FIG.
4 to FIG. 4, the same reference numerals as those used in FIG. 2 to FIG.
The description is omitted. Further, one end of a sampling pipe 40 is inserted into a gas exhaust pipe 27 connected to a gas exhaust path 26 formed in the furnace port block 14, and the other end of the sampling pipe 40 is connected to the oxygen concentration meter 30. The configuration of the connected gas concentration measuring device is the same as that of the device shown in FIG.

【0016】この熱処理装置では、ガス濃度測定装置の
サンプリング用配管40に、不活性ガス、例えば窒素ガ
スの供給源(用力)42に流路接続された窒素ガス供給
用配管44が連通接続されている。この窒素ガス供給用
配管44には、フィルタ46、レギュレータ48、圧力
計50および流量調節弁52がそれぞれ設けられている
ほか、ストップバルブ54が介設されている。そして、
ストップバルブ54の開閉を制御することにより、窒素
ガス供給源42から窒素ガス供給用配管44を通してサ
ンプリング用配管40内へ窒素ガスを供給する動作と、
窒素ガス供給源42とサンプリング用配管40との連通
を遮断して窒素ガス供給源42からサンプリング用配管
40内への窒素ガスの供給を停止する動作とを切り替え
ることができるように構成されている。
In this heat treatment apparatus, a nitrogen gas supply pipe 44 connected to a supply source (utility) 42 of an inert gas, for example, nitrogen gas, is connected to a sampling pipe 40 of the gas concentration measurement apparatus. I have. The nitrogen gas supply pipe 44 is provided with a filter 46, a regulator 48, a pressure gauge 50, and a flow control valve 52, and a stop valve 54. And
Controlling the opening and closing of the stop valve 54 to supply nitrogen gas from the nitrogen gas supply source 42 into the sampling pipe 40 through the nitrogen gas supply pipe 44;
It is configured such that the communication between the nitrogen gas supply source 42 and the sampling pipe 40 is interrupted and the operation of stopping the supply of the nitrogen gas from the nitrogen gas supply source 42 into the sampling pipe 40 can be switched. .

【0017】図1に示した熱処理装置における動作を説
明すると、図に示すように蓋体16が炉体10の炉口1
2から離間して炉口12が開放されている状態の時に
は、ストップバルブ54が開かれ、窒素ガス供給源42
から窒素ガス供給用配管44を通してサンプリング用配
管40内へ窒素ガスが供給される。このとき、炉体10
内へはガス導入路24を通して窒素ガスなどの処理ガス
が導入され、その処理ガスが、炉体10内から炉口ブロ
ック14のガス排気路26を通りガス排気用配管27を
通って排気されている。サンプリング用配管40へ供給
された窒素ガスは、その一部が酸素濃度計30へ流れ込
み、他の一部はガス排気用配管27の流路へ流出する。
窒素ガス供給源42からサンプリング用配管40内へ供
給する窒素ガスの流量は、酸素濃度計30において測定
のために必要とするサンプルガス流量と同等もしくはそ
れより若干(0〜30%)多い程度とする。このよう
に、サンプリング用配管40内は窒素ガスによってパー
ジされているので、炉口ブロック14のガス排気路26
内へ炉口を通って大気が一部引き込まれ、ガス排気用配
管27内を高濃度の酸素を含むガスが流れても、そのガ
スがガス排気用配管27からサンプリング用配管40内
へ流れ込むことが防止される。
The operation of the heat treatment apparatus shown in FIG. 1 will now be described. As shown in FIG.
2 and the furnace port 12 is open, the stop valve 54 is opened and the nitrogen gas supply source 42 is opened.
Then, nitrogen gas is supplied into the sampling pipe 40 through the nitrogen gas supply pipe 44. At this time, the furnace body 10
A processing gas such as nitrogen gas is introduced into the inside through a gas introduction path 24, and the processing gas is exhausted from the inside of the furnace body 10 through a gas exhaust path 26 of the furnace port block 14 and a gas exhaust pipe 27. I have. A part of the nitrogen gas supplied to the sampling pipe 40 flows into the oxygen concentration meter 30, and another part flows out of the flow path of the gas exhaust pipe 27.
The flow rate of the nitrogen gas supplied from the nitrogen gas supply source 42 into the sampling pipe 40 is equal to or slightly (0 to 30%) higher than the sample gas flow rate required for measurement in the oximeter 30. I do. As described above, since the inside of the sampling pipe 40 is purged with the nitrogen gas, the gas exhaust path 26
Even if a part of the atmosphere is drawn into the furnace through the furnace port and a gas containing high-concentration oxygen flows in the gas exhaust pipe 27, the gas flows from the gas exhaust pipe 27 into the sampling pipe 40. Is prevented.

【0018】次に、蓋体16が移動して、サセプタ18
に支持された基板Wが炉体10内へ挿入され、蓋体16
が炉口ブロック14に押し当てられて炉口12が閉塞さ
れたことが確認されると、ストップバルブ54が閉じら
れて窒素ガス供給源42からサンプリング用配管40内
への窒素ガスの供給が停止される。そして、炉体10内
から炉口ブロック14のガス排気路26を通りガス排気
用配管27内へ流入してガス排気用配管27を流れるガ
スが、サンプリング用配管40内へ吸入され、サンプリ
ング用配管40内を通って酸素濃度計30へ導入され、
その酸素濃度が測定される。この際、サンプリング用配
管40や酸素濃度計30のセンサ部は炉体10の炉口1
2の開放時にも高い酸素濃度のガスに曝されていなかっ
たため、低濃度の酸素を含むガスの酸素濃度もただちに
測定することが可能である。そして、酸素濃度計30に
よって測定された酸素濃度が一定値以下になった時点
で、基板Wの熱処理が開始される。
Next, the lid 16 is moved, and the susceptor 18 is moved.
Is inserted into the furnace body 10 and the lid 16 is supported.
When it is confirmed that the furnace port 12 is closed by being pressed against the furnace port block 14, the stop valve 54 is closed and the supply of nitrogen gas from the nitrogen gas supply source 42 into the sampling pipe 40 is stopped. Is done. The gas flowing from the furnace body 10 into the gas exhaust pipe 27 through the gas exhaust path 26 of the furnace port block 14 and flowing through the gas exhaust pipe 27 is sucked into the sampling pipe 40, It is introduced into the oximeter 30 through 40,
The oxygen concentration is measured. At this time, the sampling pipe 40 and the sensor part of the oxygen concentration meter 30 are connected to the furnace port 1 of the furnace body 10.
Since the sample 2 was not exposed to the gas having a high oxygen concentration even when it was opened, it is possible to immediately measure the oxygen concentration of a gas containing a low concentration of oxygen. Then, when the oxygen concentration measured by the oxygen concentration meter 30 becomes equal to or less than a certain value, the heat treatment of the substrate W is started.

【0019】基板Wの熱処理が終了し、基板Wが炉体1
0内において所望の温度まで冷却されると、蓋体16が
移動して炉口12が開放され、それと同時に、ストップ
バルブ54が開かれる。そして、窒素ガス供給源42か
ら窒素ガス供給用配管44を通してサンプリング用配管
40内へ窒素ガスが供給され、サンプリング用配管40
内および酸素濃度計30のセンサ部がパージされる。
After the heat treatment of the substrate W is completed, the substrate W
When the temperature is cooled to a desired temperature within 0, the lid 16 moves to open the furnace port 12, and at the same time, the stop valve 54 is opened. Then, nitrogen gas is supplied from the nitrogen gas supply source 42 into the sampling pipe 40 through the nitrogen gas supply pipe 44,
The inside and the sensor part of the oximeter 30 are purged.

【0020】なお、上記した実施形態は、図4に示した
構成の従来のガス濃度測定装置を備えた熱処理装置に本
発明を適用した例であるが、この発明は、図2および図
3にそれぞれ示した従来のガス濃度測定装置を備えた熱
処理装置にも適用可能であり、それらへの適用において
は、ガス吸入管32、36と酸素濃度計30とを接続す
るサンプリング用配管34、38に不活性ガス供給用配
管を連通接続するようにする。
The above-described embodiment is an example in which the present invention is applied to a heat treatment apparatus provided with a conventional gas concentration measuring device having the configuration shown in FIG. 4, but the present invention is applied to FIGS. 2 and 3. The present invention can also be applied to the heat treatment apparatuses provided with the conventional gas concentration measuring apparatuses shown in the figures, and in these applications, the sampling pipes 34 and 38 connecting the gas suction pipes 32 and 36 and the oxygen concentration meter 30 are used. The inert gas supply pipe is connected and connected.

【0021】[0021]

【実施例】次に、図1に示した構成の熱処理装置を使用
し、炉体10の炉口12を開放した状態から蓋体16に
よって炉口12を閉塞したときに、炉口12の閉塞時か
ら、サンプリング用配管40を通して酸素濃度計30へ
導入されるガスの酸素濃度が所定の低濃度に到達するま
での時間を測定した実験例およびその結果について説明
する。
Next, when the furnace port 12 is closed by the lid 16 from the state where the furnace port 12 of the furnace body 10 is opened using the heat treatment apparatus having the structure shown in FIG. An experimental example in which the time from when the oxygen concentration of the gas introduced into the oxygen concentration meter 30 through the sampling pipe 40 reaches the predetermined low concentration and the result thereof will be described.

【0022】この実験において、ガス導入路24を通し
て炉体10内へ窒素ガスを導入するようにし、そのガス
導入量を、炉口12の開放時に40 l/分、炉口12
の閉塞時に10 l/分とした。また、炉体10内から
ガス排気用配管27を通して排気される排気量を、炉口
12を閉塞した状態でガス導入路24を通して炉体10
内へ30 l/分の窒素ガスを導入したときに炉体10
の内部が大気圧になるような排気量とした。また、炉口
12の開放時に窒素ガス供給源42からサンプリング用
配管40内へ供給される窒素ガスの流量を1.2 l/
分とした。なお、炉口12の閉塞時には、サンプリング
用配管40への窒素ガスの供給を停止した。また、酸素
濃度計30へのガス導入量を0.8 l/分とした。そ
して、炉体10の炉口12を閉塞した時点から、酸素濃
度計30によって測定されるガスの酸素濃度が50pp
m、30ppmおよび20ppmに到達するまでの時間
をそれぞれ計測した。また、比較のために、図4に示し
た構成の従来の熱処理装置を使用して同様の実験を行な
った。その結果を表1に示す。
In this experiment, nitrogen gas was introduced into the furnace body 10 through the gas introduction path 24, and the amount of the introduced gas was set to 40 l / min when the furnace port 12 was opened.
At the time of occlusion was 10 l / min. Further, the amount of exhaust gas exhausted from the furnace body 10 through the gas exhaust pipe 27 is reduced through the gas introduction passage 24 while the furnace port 12 is closed.
When 30 l / min of nitrogen gas was introduced into the furnace body 10
The exhaust volume was set such that the inside of the chamber became atmospheric pressure. When the furnace port 12 is opened, the flow rate of the nitrogen gas supplied from the nitrogen gas supply source 42 into the sampling pipe 40 is set to 1.2 l /
Minutes. When the furnace port 12 was closed, the supply of the nitrogen gas to the sampling pipe 40 was stopped. The amount of gas introduced into the oxygen concentration meter 30 was 0.8 l / min. When the furnace port 12 of the furnace body 10 is closed, the oxygen concentration of the gas measured by the oximeter 30 becomes 50 pp.
The time to reach m, 30 ppm and 20 ppm was measured, respectively. For comparison, a similar experiment was performed using a conventional heat treatment apparatus having the configuration shown in FIG. Table 1 shows the results.

【0023】[0023]

【表1】 [Table 1]

【0024】表1に示した結果から分かるように、この
発明に係る装置を使用すると、従来の装置を使用した場
合に比べて、サンプリング用配管40を通して酸素濃度
計30へ導入されるガスの酸素濃度が低濃度に到達する
までの時間が短くなる。また、ガスの酸素濃度が低くな
るほど、本発明に係る装置を使用したときと従来の装置
を使用したときとの間で到達時間の開きが大きくなるこ
とが分かる。
As can be seen from the results shown in Table 1, when the apparatus according to the present invention is used, the oxygen content of the gas introduced into the oximeter 30 through the sampling pipe 40 is smaller than when the conventional apparatus is used. The time required for the concentration to reach a low concentration is reduced. It can also be seen that the lower the oxygen concentration of the gas, the greater the difference in arrival time between when the apparatus according to the present invention is used and when the conventional apparatus is used.

【0025】[0025]

【発明の効果】請求項1に係る発明の基板の熱処理装置
を使用すると、炉体内へ基板を搬入して蓋体で炉口を閉
塞してから、酸素濃度測定手段により測定の目的となる
ような低濃度の酸素を含むガスの酸素濃度を測定するこ
とが可能になるまでの無駄な待ち時間が無くなりもしく
は短縮されるので、基板1枚当たりの処理時間が短くな
って、スループットが向上することとなる。
When the substrate heat treatment apparatus according to the first aspect of the present invention is used, the substrate is carried into the furnace, the furnace port is closed with the lid, and the object is measured by the oxygen concentration measuring means. The wasteful waiting time until the oxygen concentration of a gas containing a very low concentration of oxygen can be measured is eliminated or shortened, so that the processing time per substrate is shortened and the throughput is improved. Becomes

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の実施形態の1例を示し、基板の熱処
理装置の概略構成を示す側断面図である。
FIG. 1 is a side sectional view showing an example of an embodiment of the present invention and showing a schematic configuration of a substrate heat treatment apparatus.

【図2】従来の基板の熱処理装置の構成の1例を示す概
略側断面図である。
FIG. 2 is a schematic side sectional view showing an example of a configuration of a conventional substrate heat treatment apparatus.

【図3】同じく別の構成例を示す概略側断面図である。FIG. 3 is a schematic side sectional view showing another example of the configuration.

【図4】同じくさらに別の構成例を示す概略側断面図で
ある。
FIG. 4 is a schematic side sectional view showing still another configuration example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 炉体 12 炉口 14 炉口ブロック 16 蓋体 18 サセプタ 20 光照射用光源 22 リフレクタ 24 ガス導入路 26 ガス排気路 27 ガス排気用配管 30 酸素濃度計 40 サンプリング用配管 42 窒素ガス供給源 44 窒素ガス供給用配管 54 ストップバルブ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Furnace body 12 Furnace opening 14 Furnace opening block 16 Lid 18 Susceptor 20 Light irradiation light source 22 Reflector 24 Gas introduction path 26 Gas exhaust path 27 Gas exhaust pipe 30 Oxygen concentration meter 40 Sampling pipe 42 Nitrogen gas supply source 44 Nitrogen Gas supply piping 54 Stop valve

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板の搬入および搬出を行うための炉口
を有し、基板を枚葉で収容する炉体と、 この炉体内に収容された基板の熱処理特に前記炉口を気
密に閉塞し、炉体内への基板の搬入時および炉体内から
の基板の搬出時に前記炉口を開放する蓋体と、 前記炉体内の、前記炉口付近のガスを吸入するサンプリ
ング用配管と、 このサンプリング用配管に流路接続され、サンプリング
用配管を通して導入されたガスの酸素濃度を測定する酸
素濃度測定手段とを備えた基板の熱処理装置において、 前記サンプリング用配管に、不活性ガス供給源に流路接
続された不活性ガス供給用配管を接続するとともに、 前記炉体の炉口が開放されている時に前記不活性ガス供
給用配管を通し前記不活性ガス供給源と前記サンプリン
グ用配管とを連通させてサンプリング用配管内へ不活性
ガスを供給し、炉体の炉口が前記蓋体によって閉塞され
ている時に不活性ガス供給源とサンプリング用配管との
連通を遮断してサンプリング用配管を通し前記酸素濃度
測定手段へガスを導入するように切り替える切替え手段
を設けたことを特徴とする基板の熱処理装置。
1. A furnace having a furnace port for loading and unloading substrates, and a furnace body for accommodating substrates in a single wafer, and heat treatment of the substrates housed in the furnace body, particularly, the furnace port is hermetically closed. A lid for opening the furnace port when the substrate is loaded into and out of the furnace, and a sampling pipe for sucking gas near the furnace port inside the furnace, A substrate heat treatment apparatus comprising: a flow path connected to the pipe; and an oxygen concentration measuring means for measuring an oxygen concentration of the gas introduced through the sampling pipe. And connecting the inert gas supply pipe to the sampling pipe through the inert gas supply pipe when the furnace port of the furnace body is open. Sa An inert gas is supplied into the piping for pulling, and when the furnace port of the furnace body is closed by the lid, the communication between the inert gas supply source and the piping for sampling is cut off and the oxygen is passed through the piping for sampling. A heat treatment apparatus for a substrate, comprising switching means for switching so as to introduce gas into the concentration measuring means.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2015005652A (en) * 2013-06-21 2015-01-08 独立行政法人産業技術総合研究所 Thermal treatment device
KR20220151750A (en) * 2021-05-07 2022-11-15 우진 일렉트로나이트(주) Portable pneumatic sampling device for sample collection and method using the same

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010027757A (en) * 2008-07-17 2010-02-04 Sumco Corp Semiconductor heat treatment reactor
JP2015005652A (en) * 2013-06-21 2015-01-08 独立行政法人産業技術総合研究所 Thermal treatment device
KR20220151750A (en) * 2021-05-07 2022-11-15 우진 일렉트로나이트(주) Portable pneumatic sampling device for sample collection and method using the same

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