JPH1187329A - Steam supply system and oxidation processing equipment - Google Patents

Steam supply system and oxidation processing equipment

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Publication number
JPH1187329A
JPH1187329A JP25935497A JP25935497A JPH1187329A JP H1187329 A JPH1187329 A JP H1187329A JP 25935497 A JP25935497 A JP 25935497A JP 25935497 A JP25935497 A JP 25935497A JP H1187329 A JPH1187329 A JP H1187329A
Authority
JP
Japan
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steam
carrier gas
combustion
supply pipe
gas
Prior art date
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Application number
JP25935497A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shigeru Senda
茂 千田
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Tokyo Electron Ltd
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH1187329A publication Critical patent/JPH1187329A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent saturation generated in adjusting the concentration of steam in a mixture with a carrier gas and supplying the mixture to a processing furnace, and facilitate adjustment of the concentration of steam and control of an oxide film, by providing, in a carrier gas supply tube, heating means for heating the carrier gas to substantially the same temperature as the combustion temperature. SOLUTION: A carrier gas supply tube 6 for mixing a carrier gas with steam immediately after generation and thus adjusting the concentration of steam is merged and connected with a steam supply tube 5. The upstream side of the carrier gas supply tube 6 is connected to a gas source of the carrier gas through a flow control mechanism or the like. Then, in the carrier gas supply tube 6, a heater 7 is provided as heating means for heating the carrier gas to substantially the same temperature as the combustion temperature in a combustion device 2. Thus, since the carrier gas is heated in advance to substantially the same temperature as the combustion temperature and then mixed with steam, saturation generated in adjusting the concentration of steam in the mixture with the carrier gas and supplying the mixture to a processing furnace can be prevented.

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】本発明は、水蒸気供給システ
ムおよび酸化処理装置に関する。
[0001] The present invention relates to a steam supply system and an oxidation treatment apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体デバイスの製造においては、被処
理基板例えば半導体ウエハの表面に酸化膜を形成する酸
化処理工程があり、その酸化処理の一つの方法として、
処理炉内において半導体ウエハを高温下で水蒸気と接触
させて酸化(ウエット酸化ともいう)処理する方法が知
られている。そして、このような酸化処理を行うため
に、例えば特公昭63−60528号公報等に記載され
ているように、水素ガスと酸素ガスを燃焼(反応)させ
て水蒸気を発生(生成)させる燃焼装置を処理炉の外部
に独立させて設け、この燃焼装置により生成された水蒸
気を処理炉に供給する方法が採用されている。
2. Description of the Related Art In the manufacture of semiconductor devices, there is an oxidation treatment step of forming an oxide film on the surface of a substrate to be treated, for example, a semiconductor wafer.
2. Description of the Related Art There is known a method of oxidizing (also called wet oxidation) a semiconductor wafer in a processing furnace by bringing the semiconductor wafer into contact with water vapor at a high temperature. In order to perform such an oxidation treatment, for example, as described in JP-B-63-60528, a combustion apparatus that generates (generates) steam by burning (reacting) hydrogen gas and oxygen gas. Is provided independently outside the processing furnace, and steam generated by the combustion device is supplied to the processing furnace.

【0003】水蒸気を処理炉に供給する場合、不活性ガ
ス例えば窒素(N2)ガスからなるキャリアガスを用い
て水蒸気の濃度を調整することが所望の酸化処理を行う
上で好ましい。この場合、燃焼運転中の燃焼装置内にキ
ャリアガスを供給する方法がある。しかしながら、この
方法では、燃焼中に水素ガスおよび酸素ガスがキャリア
ガスによって希釈化されるため、燃焼が不安定になりや
すい。
When supplying steam to a processing furnace, it is preferable to adjust the concentration of steam using a carrier gas composed of an inert gas such as nitrogen (N 2 ) gas in order to perform a desired oxidation treatment. In this case, there is a method of supplying a carrier gas into the combustion device during the combustion operation. However, in this method, the combustion tends to be unstable because the hydrogen gas and the oxygen gas are diluted by the carrier gas during the combustion.

【0004】一方、燃焼が不安定にならない方法とし
て、燃焼装置により生成された直後の水蒸気にキャリア
ガスを混合する方法がある。図5は、この方法を実施す
る水蒸気供給システムの一例を示している。この水蒸気
供給システムは、水素(H2)ガスと酸素(O2)ガスを
燃焼させて水蒸気を生成する燃焼装置2を有し、この燃
焼装置2には生成された水蒸気を酸化処理用の処理炉に
供給する水蒸気供給管5が設けられている。そして、こ
の水蒸気供給管5には、キャリアガスを供給するキャリ
アガス供給管6が接続され、上記水蒸気をキャリアガス
の混合により濃度を調整して処理炉に供給するように構
成されている。
On the other hand, as a method of preventing combustion from becoming unstable, there is a method of mixing a carrier gas with steam immediately after being generated by a combustion device. FIG. 5 shows an example of a steam supply system for implementing this method. The steam supply system has a combustion device 2 for burning hydrogen (H 2 ) gas and oxygen (O 2 ) gas to generate steam, and the generated steam is subjected to a treatment for oxidation treatment. A steam supply pipe 5 for supplying to the furnace is provided. A carrier gas supply pipe 6 for supplying a carrier gas is connected to the steam supply pipe 5, and the steam is supplied to the processing furnace with the concentration adjusted by mixing the carrier gas.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記水
蒸気供給システムにおいては、生成直後の高温の水蒸気
に常温のキャリアガスを混合するため、水蒸気が結露し
やすく、また、水蒸気の粒子も大きくなりやすい。この
ため、水蒸気濃度の調整が難しく、半導体ウエハに生成
する酸化膜の管理が難しいという問題がある。また、上
記水蒸気供給システムにおいては、燃焼開始時や燃焼終
了時の不完全燃焼時の未燃焼ガスを含む水蒸気をも処理
炉に供給してしまうため、不良酸化膜を生じやすいとい
う問題もある。
However, in the above-mentioned steam supply system, since the normal temperature carrier gas is mixed with the high-temperature steam immediately after generation, the steam is easily condensed and the particles of the steam are liable to become large. Therefore, there is a problem that it is difficult to adjust the water vapor concentration and it is difficult to control an oxide film formed on a semiconductor wafer. Further, in the above-mentioned steam supply system, there is also a problem that a defective oxide film is liable to be generated because steam containing unburned gas at the start of combustion or at the time of incomplete combustion at the end of combustion is also supplied to the processing furnace.

【0006】そこで、本発明の目的は、水蒸気をキャリ
アガスとの混合により濃度を調整して処理炉に供給する
際に生じる結露を防止することができ、水蒸気濃度の調
整および酸化膜の管理が容易にできる水蒸気供給システ
ムおよび酸化処理装置を提供することにある。また、本
発明の他の目的は、完全燃焼時の水蒸気のみをキャリア
ガスと共に処理炉に供給することができ、不良酸化膜を
防止して膜質の向上が図れる水蒸気供給システムおよび
酸化処理装置を提供することにある。
[0006] Therefore, an object of the present invention is to prevent the dew condensation that occurs when the water vapor is mixed with a carrier gas to adjust the concentration and supply the water to the processing furnace, so that the adjustment of the water vapor concentration and the management of the oxide film can be performed. An object of the present invention is to provide a steam supply system and an oxidation treatment apparatus that can be easily manufactured. Another object of the present invention is to provide a steam supply system and an oxidation treatment apparatus that can supply only steam during complete combustion together with a carrier gas to a processing furnace, thereby preventing a defective oxide film and improving the film quality. Is to do.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のうち請求項1に係る発明は、水素ガスと酸素
ガスを燃焼させて生成した水蒸気を供給する水蒸気供給
管にキャリアガスを供給するキャリアガス供給管を接続
し、水蒸気をキャリアガスと混合しつつ濃度を調整して
酸化処理用の処理炉に供給する水蒸気供給システムにお
いて、上記キャリアガス供給管にキャリアガスを上記燃
焼の温度とほぼ同じ温度に加熱するための加熱手段を設
けたことを特徴としている。
Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 of the present invention provides a carrier gas supplied to a steam supply pipe for supplying steam generated by burning hydrogen gas and oxygen gas. In a steam supply system for connecting a carrier gas supply pipe for supply and adjusting the concentration while mixing steam with the carrier gas and supplying the carrier gas to a processing furnace for oxidation treatment, the carrier gas is supplied to the carrier gas supply pipe at the temperature of the combustion. A heating means for heating to substantially the same temperature as that described above is provided.

【0008】請求項2に係る発明は、水素ガスと酸素ガ
スを燃焼させて生成した水蒸気を供給する水蒸気供給管
にキャリアガスを供給するキャリアガス供給管を合流さ
せ、上記水蒸気をキャリアガスと混合しつつ濃度を調整
して処理炉に供給する水蒸気供給システムを有し、上記
処理炉内で被処理基板を酸化処理する酸化処理装置にお
いて、上記キャリアガス供給管にキャリアガスを上記燃
焼の温度とほぼ同じ温度に加熱するための加熱手段を設
けたことを特徴としている。
According to a second aspect of the present invention, a carrier gas supply pipe for supplying a carrier gas is merged with a steam supply pipe for supplying water vapor generated by burning hydrogen gas and oxygen gas, and the water vapor is mixed with the carrier gas. In the oxidation treatment apparatus for oxidizing a substrate to be treated in the treatment furnace, the carrier gas is supplied to the treatment gas in the treatment furnace, and the carrier gas is supplied to the carrier gas supply pipe. It is characterized in that a heating means for heating to substantially the same temperature is provided.

【0009】請求項3に係る発明は、水素ガスと酸素ガ
スを燃焼させて水蒸気を生成し、生成直後の水蒸気をキ
ャリアガスと混合しつつ濃度を調整して酸化処理用の処
理炉に供給する水蒸気供給システムにおいて、上記水蒸
気を供給する水蒸気供給管と上記キャリアガスを供給す
るキャリアガス供給管を合流させてキャリアガスの流れ
を制御することにより水蒸気の流れ方向を処理炉側また
は排気系側に規制する流れ方向規制部を形成し、上記キ
ャリアガス供給管の流れ方向規制部よりも上流にキャリ
アガスを上記燃焼の温度とほぼ同じ温度に加熱する加熱
手段と、不完全燃焼時に未燃焼ガスを含む水蒸気を排気
系に排気すべくキャリアガスの流量を多くし、完全燃焼
時に水蒸気を処理炉に供給すべくキャリアガスの流量を
少なくする流量制御部とを設け、上記流れ方向規制部か
ら排気系に通じる排気管に不完全燃焼時に開にされ、完
全燃焼時に閉にされる排気バルブを設けたことを特徴と
している。
According to a third aspect of the present invention, the hydrogen gas and the oxygen gas are burned to generate steam, and the steam immediately after the generation is mixed with the carrier gas to adjust the concentration and supply the steam to the processing furnace for the oxidation treatment. In the steam supply system, a steam supply pipe for supplying the steam and a carrier gas supply pipe for supplying the carrier gas are merged to control the flow of the carrier gas so that the flow direction of the steam is directed toward the processing furnace or the exhaust system. Forming a flow direction regulating portion for regulating, heating means for heating the carrier gas to a temperature substantially equal to the combustion temperature upstream of the flow direction regulating portion of the carrier gas supply pipe, and unburned gas during incomplete combustion. A flow rate control that increases the flow rate of the carrier gas to exhaust the contained water vapor to the exhaust system and decreases the flow rate of the carrier gas to supply the water vapor to the processing furnace during complete combustion A Department provided, are in the open during incomplete combustion in the exhaust pipe leading to the exhaust system from the flow direction regulating portion, and characterized by providing an exhaust valve that is in the closed upon complete combustion.

【0010】請求項4に係る発明は、水素ガスと酸素ガ
スを燃焼させて水蒸気を生成し、生成直後の水蒸気をキ
ャリアガスと混合しつつ濃度を調整して処理炉に供給す
る水蒸気供給システムを有し、上記処理炉内で被処理基
板を酸化処理する酸化処理装置において、上記水蒸気を
供給する水蒸気供給管と上記キャリアガスを供給するキ
ャリアガス供給管を合流させてキャリアガスの流れを制
御することにより水蒸気の流れ方向を処理炉側または排
気系側に規制する流れ方向規制部を形成し、上記キャリ
アガス供給管の流れ方向規制部よりも上流にキャリアガ
スを上記燃焼の温度とほぼ同じ温度に加熱する加熱手段
と、不完全燃焼時に未燃焼ガスを含む水蒸気を排気系に
排気すべくキャリアガスの流量を多くし、完全燃焼時に
水蒸気を処理炉に供給すべくキャリアガスの流量を少な
くする流量制御部とを設け、上記流れ方向規制部から排
気系に通じる排気管に不完全燃焼時に開にされ、完全燃
焼時に閉にされる排気バルブを設けたことを特徴として
いる。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a steam supply system for generating steam by burning hydrogen gas and oxygen gas, adjusting the concentration while mixing the steam immediately after generation with a carrier gas, and supplying the steam to a processing furnace. An oxidation processing apparatus for oxidizing a substrate to be processed in the processing furnace, wherein a steam supply pipe for supplying the steam and a carrier gas supply pipe for supplying the carrier gas are joined to control the flow of the carrier gas; This forms a flow direction regulating portion for regulating the flow direction of the steam to the processing furnace side or the exhaust system side, and the carrier gas is supplied to the carrier gas upstream of the flow direction regulating portion of the carrier gas supply pipe at substantially the same temperature as the combustion temperature. Heating means to heat the steam to the exhaust system, and increase the flow rate of the carrier gas to exhaust steam containing unburned gas to the exhaust system during incomplete combustion. A flow control unit for reducing the flow rate of the carrier gas to be supplied, and an exhaust valve opened from incomplete combustion and closed during complete combustion is provided in an exhaust pipe from the flow direction regulating unit to the exhaust system. It is characterized by:

【0011】[0011]

【実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を添付図面
に基づいて詳述する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.

【0012】図1は、本発明の第1の実施の形態である
水蒸気供給システムを示す図である。この水蒸気供給シ
ステム1は、水素(H2)ガスと酸素(O2)ガスを反応
(燃焼)させて水蒸気(H2O)を生成する燃焼装置2
を備えている。この燃焼装置2は、耐熱性および耐食性
を有する材料例えば石英ガラスにより形成された燃焼管
3を有しており、この燃焼管3内に水素ガスおよび酸素
ガスを供給して燃焼させるように構成されている。
FIG. 1 is a diagram showing a steam supply system according to a first embodiment of the present invention. The steam supply system 1 includes a combustion device 2 that reacts (combustes) hydrogen (H 2 ) gas and oxygen (O 2 ) gas to generate steam (H 2 O).
It has. The combustion device 2 has a combustion tube 3 formed of a material having heat resistance and corrosion resistance, for example, quartz glass, and is configured to supply hydrogen gas and oxygen gas into the combustion tube 3 for combustion. ing.

【0013】上記燃焼管3は、燃焼の安定性を得るため
に、横型に形成されていることが好ましい。上記燃焼管
3の一端には、水素ガスおよび酸素ガスを燃焼管3内に
噴射するノズル4a,4bが設けられ、これらのノズル
4a,4bの周囲には水素ガスおよび酸素ガスを自然着
火温度以上に加熱する図示しないヒータが設けられてい
る。上記ノズル4a,4bには、流量制御機構等を介し
て水素ガスおよび酸素ガスの図示しないガス源が接続さ
れている。燃焼管3の他端には、燃焼管3内で水素ガス
と酸素ガスを燃焼させることにより生成される水蒸気を
供給する水蒸気供給管5が設けられている。この水蒸気
供給管5は、後述する酸化処理用の処理炉9に水蒸気を
供給するようになっている。
The combustion tube 3 is preferably formed in a horizontal shape in order to obtain combustion stability. At one end of the combustion tube 3, nozzles 4a, 4b for injecting hydrogen gas and oxygen gas into the combustion tube 3 are provided. Around the nozzles 4a, 4b, hydrogen gas and oxygen gas are supplied at a temperature equal to or higher than the auto-ignition temperature. Is provided with a heater not shown. A gas source (not shown) for hydrogen gas and oxygen gas is connected to the nozzles 4a and 4b via a flow control mechanism or the like. At the other end of the combustion tube 3 is provided a steam supply tube 5 for supplying steam generated by burning hydrogen gas and oxygen gas in the combustion tube 3. The steam supply pipe 5 is configured to supply steam to a processing furnace 9 for oxidation treatment described later.

【0014】この水蒸気供給管5には、生成直後の水蒸
気にキャリアガスを混合して水蒸気濃度を調整するため
のキャリアガス供給管6が合流接続されている。キャリ
アガスとしては、不活性ガス例えば窒素(N2)ガスが
好ましい。上記キャリアガス供給管6の上流側は、流量
制御機構等を介してキャリアガスのガス源に接続されて
いる。
The steam supply pipe 5 is connected to a carrier gas supply pipe 6 for mixing the carrier gas with the steam immediately after generation to adjust the steam concentration. As the carrier gas, an inert gas such as a nitrogen (N 2 ) gas is preferable. The upstream side of the carrier gas supply pipe 6 is connected to a carrier gas source via a flow rate control mechanism or the like.

【0015】そして、上記キャリアガス供給管6には、
キャリアガスを上記燃焼装置2における燃焼の温度とほ
ぼ同じ温度に加熱する加熱手段として、加熱器7が設け
られている。この加熱器7は、例えばキャリアガス供給
管6の周囲を囲むごとく発熱抵抗体8を配置した電気加
熱方式のものが採用される。加熱器7の他の例として
は、キャリアガス供給管6内を流れるキャリアガスをガ
ス加熱方式により瞬間的に加熱し得る例えば瞬間ガス加
熱器がより好ましい。上記燃焼装置2における燃焼温度
が例えば1000℃である場合、上記加熱器7は、キャ
リアガスを上記燃焼温度とほぼ同じ温度例えば1000
℃に加熱するように構成されている。この条件を満たす
ものであれば、上記加熱器7の加熱方式は、例示した2
方式に限られず、他の方式であってもよい。
The carrier gas supply pipe 6 has:
A heater 7 is provided as heating means for heating the carrier gas to substantially the same temperature as the combustion temperature in the combustion device 2. The heater 7 employs, for example, an electric heating type in which a heating resistor 8 is arranged so as to surround the carrier gas supply pipe 6. Another example of the heater 7 is more preferably an instantaneous gas heater that can instantaneously heat the carrier gas flowing in the carrier gas supply pipe 6 by a gas heating method. When the combustion temperature in the combustion device 2 is, for example, 1000 ° C., the heater 7 converts the carrier gas to a temperature substantially equal to the combustion temperature, for example, 1000 ° C.
It is configured to heat to ° C. As long as this condition is satisfied, the heating method of the heater 7 is the same as the illustrated 2 method.
The method is not limited to the method, and another method may be used.

【0016】図2は、酸化処理用の処理炉の一例を示す
断面図である。この処理炉9は、被処理基板例えば半導
体ウエハWを多数枚例えば150枚程度同時に酸化処理
し得るように構成されたバッチ式の縦型熱処理炉で、上
端が閉塞され、下端が開口された縦長円筒状の耐熱性お
よび耐食性を有する材料例えば石英ガラス製の反応管1
0を備えている。この反応管10の下方には、その開口
部を開閉する蓋体11が設けられ、この蓋体11上には
多数枚の半導体ウエハWを水平状態で上下方向に間隔を
おいて多段に支持するウエハボート12が保温筒13を
介して支持されている。
FIG. 2 is a sectional view showing an example of a processing furnace for oxidation treatment. The processing furnace 9 is a batch-type vertical heat treatment furnace configured to simultaneously oxidize a large number of substrates, for example, about 150 wafers to be processed, for example, about 150 wafers, and is a vertically long heat treatment furnace having a closed upper end and an open lower end. Reaction tube 1 made of cylindrical material having heat resistance and corrosion resistance, for example, quartz glass
0 is provided. A lid 11 that opens and closes the opening is provided below the reaction tube 10, and a large number of semiconductor wafers W are supported on the lid 11 in a horizontal state in multiple stages at intervals in the vertical direction. A wafer boat 12 is supported via a heat retaining tube 13.

【0017】上記蓋体11は、反応管10内への上記ウ
エハボート12の搬入及び搬出を行うと共に蓋体11の
開閉を行う昇降機構14に連結されている。また、上記
反応管10の周囲には、反応管10内を所望の温度例え
ば400〜1200℃程度に加熱するヒータ15が設け
られ、このヒータ15の外側は断熱材16で覆われてい
る。上記反応管10の一側部には、上記水蒸気システム
の水蒸気供給管5を接続するための処理ガス供給ポート
17が設けられている。また、反応管10の他側部に
は、反応管10内を排気するための排気ポート18が設
けられ、この排気ポート18には反応管10内を減圧排
気する減圧排気手段を介して排気系が接続される。
The lid 11 is connected to an elevating mechanism 14 for carrying the wafer boat 12 in and out of the reaction tube 10 and opening and closing the lid 11. A heater 15 for heating the inside of the reaction tube 10 to a desired temperature, for example, about 400 to 1200 ° C. is provided around the reaction tube 10, and the outside of the heater 15 is covered with a heat insulating material 16. A process gas supply port 17 for connecting the steam supply pipe 5 of the steam system is provided at one side of the reaction tube 10. An exhaust port 18 for exhausting the inside of the reaction tube 10 is provided on the other side of the reaction tube 10. Is connected.

【0018】一方、酸化処理装置は、上記水蒸気供給シ
ステム1および上記処理炉9を有し、上記処理炉9内で
半導体ウエハWを水蒸気と接触させて酸化処理するよう
に構成されている。次に、以上のように構成された水蒸
気供給システム1およびこの水蒸気供給システム1を備
えた酸化処理装置の作用について述べる。水蒸気供給シ
ステム1における燃焼装置2に水素ガスと酸素ガスを供
給して燃焼させると、純水の水蒸気が生成され、水蒸気
供給管5へ供給される。
On the other hand, the oxidizing apparatus has the steam supply system 1 and the processing furnace 9, and is configured to contact the semiconductor wafer W with steam in the processing furnace 9 to oxidize. Next, the operation of the steam supply system 1 configured as described above and the oxidation treatment apparatus including the steam supply system 1 will be described. When hydrogen gas and oxygen gas are supplied to the combustion device 2 in the steam supply system 1 and burned, pure water steam is generated and supplied to the steam supply pipe 5.

【0019】キャリアガス供給管6を介して供給される
キャリアガスは、加熱手段である加熱器7を通過する過
程で上記燃焼装置2における燃焼温度とほぼ同じ温度に
予め加熱された後、上記水蒸気供給管5へ供給される。
これにより、上記水蒸気は、水蒸気供給管5内でキャリ
アガスと混合され、所望の水蒸気濃度に調整されて処理
炉9に供給される。
The carrier gas supplied through the carrier gas supply pipe 6 is preheated to a temperature substantially the same as the combustion temperature in the combustion device 2 in the course of passing through a heater 7 serving as a heating means, and then the steam is It is supplied to the supply pipe 5.
Thereby, the steam is mixed with the carrier gas in the steam supply pipe 5, adjusted to a desired steam concentration, and supplied to the processing furnace 9.

【0020】このように上記キャリアガスを予め上記燃
焼温度とほぼ同じ温度に加熱してから上記水蒸気に混合
させるため、水蒸気をキャリアガスとの混合により濃度
を調整して処理炉に供給する際に生じる結露を未然に防
止することができ、水蒸気濃度の調整および酸化膜の管
理が容易になる。すなわち、水蒸気にキャリアガスを混
合する際に、水蒸気が結露したり、結露により水蒸気の
粒子が大きくなったりすることがないため、水蒸気の濃
度を計算通りに管理することが可能となり、半導体ウエ
ハWの表面に成膜される酸化膜の膜厚の管理が容易にな
り、酸化処理の再現性の向上が図れる。
Since the carrier gas is previously heated to a temperature substantially equal to the combustion temperature and then mixed with the steam, the concentration of the steam is adjusted by mixing with the carrier gas to supply the steam to the processing furnace. The resulting condensation can be prevented beforehand, and the adjustment of the water vapor concentration and the management of the oxide film become easy. That is, when the carrier gas is mixed with the water vapor, the water vapor does not condense or the water vapor particles do not become large due to the dew condensation, so that the concentration of the water vapor can be managed as calculated, and the semiconductor wafer W The thickness of the oxide film formed on the surface of the substrate can be easily controlled, and the reproducibility of the oxidation treatment can be improved.

【0021】図3は、本発明の第2の実施の形態である
水蒸気供給システムを示す図で、(a)は不完全燃焼時
のキャリアガスの流れを示す図、(b)は完全燃焼時の
水蒸気の流れを示す図である。本実施の形態の水蒸気供
給システム1は、上記第1の実施の形態と同様、水素
(H2)ガスと酸素(O2)ガスを燃焼装置2の燃焼管3
内に供給して反応(燃焼)させ、生成される水蒸気(H
2O)を供給する水蒸気供給管5には、生成直後の水蒸
気にキャリアガスを混合して水蒸気濃度を調整するべく
キャリアガス供給管6が合流接続されている。
FIGS. 3A and 3B show a steam supply system according to a second embodiment of the present invention. FIG. 3A shows the flow of a carrier gas during incomplete combustion, and FIG. It is a figure which shows the flow of the water vapor of FIG. As in the first embodiment, the steam supply system 1 of the present embodiment converts the hydrogen (H 2 ) gas and the oxygen (O 2 ) gas into the combustion tube 3 of the combustion device 2.
To react (combust) the water vapor (H
The carrier gas supply pipe 6 for supplying 2 O) is connected to a carrier gas supply pipe 6 for mixing the carrier gas with the steam immediately after generation to adjust the steam concentration.

【0022】上記水蒸気供給管5と上記キャリアガス供
給管6は平行に合流接続され、その合流部にはキャリア
ガスの流れを制御することにより水蒸気の流れ方向を処
理炉9側または排気系側に規制する流れ方向規制部19
が形成されている。この流れ方向規制部19には、合流
部から処理炉9に通じる供給管20と、排気系に通じる
排気管21とが分岐されており、その分岐点xが合流点
yよりも下流側で且つキャリアガス供給管5側に偏心さ
れている。これによって、キャリアガスの流量が少ない
ときには水蒸気は処理炉側へも流れるが、キャリアガス
の流量が多くなると、キャリアガスが処理炉側だけでな
く排気系側にも流れるため、水蒸気は処理炉側へ流れに
くくなるように構成されている。このように本実施の形
態における流れ方向規制部19は、キャリアガスの流量
比により水蒸気の流れ方向を切換えることができること
から、流量比バルブと称することができる。
The steam supply pipe 5 and the carrier gas supply pipe 6 are connected in parallel to each other. The flow of the steam is controlled at the junction by controlling the flow of the carrier gas toward the processing furnace 9 or the exhaust system. Flow direction regulating part 19 to regulate
Are formed. In the flow direction regulating portion 19, a supply pipe 20 leading to the processing furnace 9 from the junction and an exhaust pipe 21 leading to the exhaust system are branched, and the branch point x is on the downstream side of the junction y and It is eccentric to the carrier gas supply pipe 5 side. Thus, when the flow rate of the carrier gas is low, the steam flows to the processing furnace side. However, when the flow rate of the carrier gas is high, the carrier gas flows not only to the processing furnace side but also to the exhaust system side. It is configured to be difficult to flow to As described above, the flow direction regulating portion 19 in the present embodiment can switch the flow direction of the steam by the flow ratio of the carrier gas, and thus can be referred to as a flow ratio valve.

【0023】そして、上記キャリアガス供給管6の流れ
方向規制部19よりも上流には、キャリアガスを上記燃
焼の温度とほぼ同じ温度に加熱する加熱手段としての加
熱器7と、不完全燃焼時例えば燃焼開始時および燃焼終
了時(プロセス終了時)に未燃焼ガスを含む水蒸気を排
気系に排気すべくキャリアガスの流量を多くし、完全燃
焼時に水蒸気を処理炉9に供給すべくキャリアガスの流
量を少なくする流量制御部22とが設けられている。こ
の流量制御部22としては、例えば流量制御弁、好まし
くは流量制御器(MFC)が用いられる。
A heater 7 as heating means for heating the carrier gas to a temperature substantially equal to the combustion temperature is provided upstream of the flow direction regulating portion 19 of the carrier gas supply pipe 6. For example, at the start of combustion and at the end of combustion (at the end of the process), the flow rate of the carrier gas is increased so as to exhaust steam containing unburned gas to the exhaust system, and the carrier gas is supplied to the processing furnace 9 at the time of complete combustion. A flow control unit 22 for reducing the flow rate is provided. As the flow controller 22, for example, a flow control valve, preferably a flow controller (MFC) is used.

【0024】流量制御部22は、加熱器7の上流に設け
られていることが好ましい。また、キャリアガス供給管
6には、停電時に流量制御部22が閉じた時に水蒸気が
流量制御部22に向って逆流することを防止するため
に、流量制御部22をバイパスするバイパス管23が設
けられていることが好ましい。このバイパス管23に
は、通常時は閉にされ、停電時に開にされる開閉弁24
が設けられており、停電時にバイパス管23を介して逆
流を防止し得る程度の流量のキャリアガスを流すことに
より、水蒸気の逆流を防止し、水蒸気の接触による流量
制御部22の腐食およびこの腐食を原因とする半導体ウ
エハWの汚染を未然に防止できるようになっている。
The flow controller 22 is preferably provided upstream of the heater 7. In addition, the carrier gas supply pipe 6 is provided with a bypass pipe 23 that bypasses the flow rate control unit 22 in order to prevent steam from flowing back toward the flow rate control unit 22 when the flow rate control unit 22 is closed during a power failure. Preferably. The bypass pipe 23 has an on-off valve 24 that is normally closed and opened when a power failure occurs.
The flow of the carrier gas is such that the backflow can be prevented through the bypass pipe 23 at the time of the power failure, thereby preventing the backflow of the steam, and the corrosion of the flow control unit 22 due to the contact of the steam and the corrosion. Therefore, contamination of the semiconductor wafer W due to the above can be prevented beforehand.

【0025】上記流れ方向規制部19から排気系に通じ
る排気管21には、不完全燃焼時に開とされ、完全燃焼
時に閉とされる排気バルブ25を設けられている。この
排気バルブ25側から半導体ウエハWの汚染源となる金
属やごみ等を含む水蒸気が逆流することを防止するため
に、排気管21には不活性ガス例えば窒素(N2)ガス
を排気バルブ25の上流側で斜めに横切らせてエアカー
テン状に遮蔽するバリア通路26と、このバリア通路2
6と連通されて上記排気バルブ25をバイパスするバイ
パス管27とが設けられていることが好ましい。なお、
逆流防止手段としては、上記バリア通路26やバイパス
管27を設ける代りに、排気系が減圧排気されるように
構成されていてもよい。
An exhaust pipe 21 communicating from the flow direction regulating portion 19 to the exhaust system is provided with an exhaust valve 25 that is opened when incomplete combustion is performed and closed when complete combustion is performed. An inert gas such as nitrogen (N 2 ) gas is supplied to the exhaust pipe 25 to prevent the backflow of water vapor containing metal, dust, etc., which is a contamination source of the semiconductor wafer W, from the exhaust valve 25 side. A barrier passage 26 that obliquely crosses the upstream side to shield in an air curtain shape;
It is preferable that a bypass pipe 27 that communicates with the bypass valve 6 to bypass the exhaust valve 25 is provided. In addition,
As the backflow preventing means, instead of providing the barrier passage 26 and the bypass pipe 27, the exhaust system may be configured to exhaust the air under reduced pressure.

【0026】燃焼装置2における燃焼が不完全燃焼であ
るか完全燃焼であるかを検出する手段として、燃焼装置
2には、酸素ガスおよび水素ガスの流量を検知する流量
センサ、ノズル4a,4bのヒータ温度を検知する温度
センサ、炎を検知する炎センサが設けらている(図示省
略)。また、上記水蒸気供給システム1には、これらの
センサからの信号により不完全燃焼であることを検出し
た場合には、キャリアガスの流量を多くすべく流量制御
部22を開にすると共に、排気バルブ25を開にし、完
全燃焼であることを検出した場合には、キャリアガスの
流量を少なくすべく流量制御部22を絞ると共に、排気
バルブ25を閉にするコントローラ28が設けられてい
る。
As means for detecting whether combustion in the combustion device 2 is incomplete combustion or complete combustion, the combustion device 2 includes a flow rate sensor for detecting the flow rates of oxygen gas and hydrogen gas, and nozzles 4a and 4b. A temperature sensor for detecting a heater temperature and a flame sensor for detecting a flame are provided (not shown). When the steam supply system 1 detects incomplete combustion based on the signals from these sensors, the flow control unit 22 is opened to increase the flow rate of the carrier gas, and the exhaust valve is opened. A controller 28 is provided to open the exhaust valve 25 and close the exhaust valve 25 while opening the valve 25 and detecting that the combustion is complete, in order to reduce the flow rate of the carrier gas.

【0027】このように構成された水蒸気供給システム
1およびこの水蒸気供給システム1を備えた酸化処理装
置の作用を述べる。この水蒸気供給システム1における
燃焼装置2が不完全燃焼である場合には、図3の(a)
に示すように、コントローラ28によりキャリアガス供
給管6の流量制御部22が開にされると共に、排気管2
1の排気バルブ25が開にされる。これによりキャリア
ガスの流量が多くなることにより、流れ方向規制部19
を介して殆どのキャリアガスは処理炉9側へ流れ、一部
のキャリアガスは排気系側へ流れるようになることか
ら、燃焼装置2から水蒸気供給管5に流れる未燃焼ガス
または未燃焼ガスを含む水蒸気は処理炉9に供給される
ことなく、排気系に排気されるようになる。
The operation of the steam supply system 1 configured as described above and the oxidation treatment apparatus provided with the steam supply system 1 will be described. When the combustion device 2 in the steam supply system 1 is incomplete combustion, FIG.
As shown in FIG. 7, the controller 28 opens the flow control unit 22 of the carrier gas supply pipe 6 and the
One exhaust valve 25 is opened. As a result, the flow rate of the carrier gas increases, so that the flow direction regulating portion 19
Most of the carrier gas flows to the processing furnace 9 side through the flow path, and part of the carrier gas flows to the exhaust system side. Therefore, the unburned gas or unburned gas flowing from the combustion device 2 to the steam supply pipe 5 is removed. The contained steam is exhausted to the exhaust system without being supplied to the processing furnace 9.

【0028】一方、水蒸気供給システム1における燃焼
装置2が完全燃焼である場合には、図3の(b)に示す
ように、コントローラ28によってキャリアガス供給管
6の流量制御部22が絞られると共に、排気管21の排
気バルブ25が閉にされる。これによりキャリアガスの
流量が少なくなることにより、流れ方向規制部19を介
して水蒸気供給管5側から処理炉9への供給管20に水
蒸気が流れるようになる。従って、完全燃焼時の水蒸気
のみを加熱器7を介して加熱されたキャリアガスと共に
処理炉9に供給することができ、水蒸気の結露を防止し
て水蒸気濃度の調整および酸化膜の管理が容易にできる
と共に不良酸化膜を防止して膜質の向上が図れる。ま
た、上記流れ方向規制部19を採用することにより、燃
焼装置2と処理炉9を結ぶ経路には機械的なバルブを設
ける必要がないため、そのバルブに起因する半導体ウエ
ハの汚染を生じる問題はない。
On the other hand, when the combustion device 2 in the steam supply system 1 performs complete combustion, as shown in FIG. 3B, the controller 28 narrows down the flow control unit 22 of the carrier gas supply pipe 6, and , The exhaust valve 25 of the exhaust pipe 21 is closed. As a result, the flow rate of the carrier gas is reduced, so that the steam flows from the steam supply pipe 5 side to the supply pipe 20 to the processing furnace 9 via the flow direction regulating section 19. Therefore, only the steam at the time of complete combustion can be supplied to the processing furnace 9 together with the carrier gas heated via the heater 7, and the dew condensation of the steam is prevented to easily adjust the steam concentration and manage the oxide film. As a result, the quality of the film can be improved by preventing the defective oxide film. Further, by employing the flow direction regulating portion 19, there is no need to provide a mechanical valve in a path connecting the combustion device 2 and the processing furnace 9, so that the problem of contamination of the semiconductor wafer due to the valve is not required. Absent.

【0029】図4は、本発明の他の実施の形態である水
蒸気供給システムを示す図で、(a)は不完全燃焼時の
水蒸気の流れを示す図、(b)は完全燃焼時の水蒸気の
流れを示す図である。本実施の形態の水蒸気供給システ
ム1は、上記第1の実施の形態と同様、水素(H2)ガ
スと酸素(O2)ガスを燃焼装置2の燃焼管3内に供給
して反応(燃焼)させ、生成される水蒸気(H2O)を
供給する水蒸気供給管5には、生成直後の水蒸気にキャ
リアガスを混合して水蒸気濃度を調整するべくキャリア
ガス供給管6が合流接続されている。
FIGS. 4A and 4B show a steam supply system according to another embodiment of the present invention. FIG. 4A shows the flow of steam during incomplete combustion, and FIG. 4B shows steam during complete combustion. It is a figure showing the flow of. The steam supply system 1 of the present embodiment supplies a hydrogen (H 2 ) gas and an oxygen (O 2 ) gas into the combustion tube 3 of the combustion device 2 to react (combust) similarly to the first embodiment. The carrier gas supply pipe 6 for supplying the generated steam (H 2 O) is connected to a carrier gas supply pipe 6 for mixing the carrier gas with the steam immediately after the generation to adjust the steam concentration. .

【0030】この場合、上記水蒸気供給管5は、処理炉
9側へ通じる供給管20と排気系に通じる排気管21と
に分岐されている。また、上記キャリアガス供給管6
も、二つに分岐され、一方の分岐管6aがキャリアガス
の流れにより水蒸気の流れを処理炉9側に規制し、他方
の分岐管6bがキャリアガスの流れにより水蒸気の流れ
を排気系側に規制するように水蒸気供給管5の分岐部上
流側に合流接続されて流れ方向規制部19として形成さ
れている。上記キャリアガス供給管6の分岐管6a,6
bには、流れの方向を切換える切換弁29a,29bが
設けられ、キャリアガス供給管6の切換弁29a,29
bよりも上流には、キャリアガスを上記燃焼の温度とほ
ぼ同じ温度に加熱する加熱手段としての加熱器7が設け
られている。
In this case, the steam supply pipe 5 is branched into a supply pipe 20 leading to the processing furnace 9 and an exhaust pipe 21 leading to the exhaust system. The carrier gas supply pipe 6
Is also branched into two, one branch pipe 6a regulates the flow of steam to the processing furnace 9 side by the flow of the carrier gas, and the other branch pipe 6b directs the flow of steam to the exhaust system side by the flow of the carrier gas. The flow direction regulating portion 19 is formed by being joined to the upstream side of the branch portion of the steam supply pipe 5 so as to regulate the flow direction. Branch pipes 6a and 6 of the carrier gas supply pipe 6
b are provided with switching valves 29a and 29b for switching the flow direction, and are provided with switching valves 29a and 29b of the carrier gas supply pipe 6.
Upstream from b, a heater 7 is provided as heating means for heating the carrier gas to a temperature substantially equal to the combustion temperature.

【0031】上記燃焼装置2における燃焼が不完全燃焼
であるか完全燃焼であるかを検出する手段として、燃焼
装置2には、酸素ガスおよび水素ガスの流量を検知する
流量センサ、ヒータ温度を検知する温度センサ、炎を検
知する炎センサが設けらている。また、上記水蒸気供給
システム1には、これらのセンサからの信号により不完
全燃焼であることを検出した場合には、一方の切換弁2
9aを閉にすると共に他方の切換弁29bを開にし、完
全燃焼であることを検出した場合には、一方の切換弁2
9aを開にすると共に他方の切換弁29bを閉にするコ
ントローラ28が設けられている。
As means for detecting whether the combustion in the combustion device 2 is incomplete combustion or complete combustion, the combustion device 2 includes a flow sensor for detecting the flow rates of oxygen gas and hydrogen gas, and a heater temperature. A temperature sensor for detecting the flame and a flame sensor for detecting the flame are provided. In addition, when it is detected that the combustion is incomplete by the signals from these sensors, one of the switching valves 2 is provided to the steam supply system 1.
9a is closed and the other switching valve 29b is opened, and when it is detected that the combustion is complete, one switching valve 2b is opened.
A controller 28 for opening 9a and closing the other switching valve 29b is provided.

【0032】このように構成された水蒸気供給システム
1およびこの水蒸気供給システム1を備えた酸化処理装
置によれば、水蒸気供給システム1における燃焼装置2
が不完全燃焼である場合には、図4の(a)に示すよう
に、コントローラ28によりキャリアガス供給管6の一
方の分岐管6aの切換弁29aが閉にされると共に、他
方の分岐管6bの切換弁29bが開にされる。これによ
り流れ方向規制部19においてキャリアガスが排気系側
に流れ、水蒸気の流れが排気系側に規制されることか
ら、燃焼装置2から水蒸気供給管5に流れる未燃焼ガス
または未燃焼ガスを含む水蒸気は処理炉9に供給される
ことなく、排気系に排気されるようになる。
According to the steam supply system 1 configured as described above and the oxidation treatment apparatus provided with the steam supply system 1, the combustion device 2 in the steam supply system 1 is used.
Is incomplete combustion, as shown in FIG. 4 (a), the controller 28 closes the switching valve 29a of one branch pipe 6a of the carrier gas supply pipe 6 and the other branch pipe. The switching valve 29b of 6b is opened. As a result, the carrier gas flows to the exhaust system side in the flow direction regulating section 19, and the flow of steam is regulated to the exhaust system side. Therefore, the carrier gas contains unburned gas or unburned gas flowing from the combustion device 2 to the steam supply pipe 5. The steam is exhausted to the exhaust system without being supplied to the processing furnace 9.

【0033】一方、水蒸気供給システム1における燃焼
装置2が完全燃焼である場合には、図4の(b)に示す
ように、コントローラ28によってキャリアガス供給管
6の一方の分岐管6aの切換弁29aが開にされると共
に、他方の分岐管6bの切換弁29bが閉にされる。こ
れにより流れ方向規制部19を介してキャリアガスが処
理炉側に向って流れ、水蒸気の流れが処理炉側に規制さ
れることから、燃焼装置2から水蒸気供給管5に流れる
水蒸気はキャリアガスに伴って処理炉9に供給されるよ
うになる。従って、完全燃焼時の水蒸気のみを加熱器7
を介して加熱されたキャリアガスと共に処理炉9に供給
することができ、水蒸気の結露を防止して水蒸気濃度の
調整および酸化膜の管理が容易にできると共に不良酸化
膜を防止して膜質の向上が図れる。
On the other hand, when the combustion device 2 in the steam supply system 1 is in complete combustion, the switching valve of one branch pipe 6a of the carrier gas supply pipe 6 is controlled by the controller 28 as shown in FIG. 29a is opened, and the switching valve 29b of the other branch pipe 6b is closed. As a result, the carrier gas flows toward the processing furnace through the flow direction regulating portion 19, and the flow of steam is regulated toward the processing furnace. Thus, the steam flowing from the combustion device 2 to the steam supply pipe 5 is converted into the carrier gas. Accordingly, it is supplied to the processing furnace 9. Therefore, only the steam at the time of complete combustion is supplied to the heater 7.
Can be supplied to the processing furnace 9 together with the heated carrier gas through the heater to prevent dew condensation of the water vapor, thereby making it possible to easily adjust the water vapor concentration and control the oxide film, and to improve the film quality by preventing the defective oxide film. Can be achieved.

【0034】以上、本発明の実施の形態を図面により詳
述してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲での種々の
設計変更等が可能である。例えば、キャリアガスの加熱
手段として、燃焼装置2を利用してもよい。この場合、
キャリアガス供給管6を燃焼装置2の燃焼管3内に貫通
させるか、燃焼管3の外周に巻き付けて設ければよい。
これによれば、別途加熱手段を必要としないので、構造
の簡素化による装置のコンパクト化およびコストの低減
が図れる。処理炉としては、バッチ式の横型炉であって
もよく、あるいは枚葉式のものであってもよい。
Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings, the present invention is not limited to the above-discussed preferred embodiments, and various design changes and the like can be made without departing from the scope of the present invention. Is possible. For example, the combustion device 2 may be used as a carrier gas heating unit. in this case,
The carrier gas supply pipe 6 may be penetrated into the combustion pipe 3 of the combustion device 2 or may be provided by being wound around the outer circumference of the combustion pipe 3.
According to this, since no separate heating means is required, the apparatus can be made compact and the cost can be reduced by simplifying the structure. The processing furnace may be a batch type horizontal furnace or a single wafer type.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のよう
な効果を奏することができる。
In summary, according to the present invention, the following effects can be obtained.

【0036】(1)請求項1記載の水蒸気供給システム
または請求項2記載の酸化処理装置によれば、キャリア
ガス供給管にキャリアガスを上記燃焼の温度とほぼ同じ
温度に加熱するための加熱手段を設けているため、水蒸
気をキャリアガスとの混合により濃度を調整して処理炉
に供給する際に生じる結露を未然に防止することがで
き、水蒸気濃度の調整および酸化膜の管理が容易にでき
る。
(1) According to the steam supply system according to the first aspect or the oxidation treatment apparatus according to the second aspect, the heating means for heating the carrier gas to the carrier gas supply pipe to substantially the same temperature as the combustion temperature. Is provided, it is possible to prevent the dew condensation occurring when the steam is adjusted to a concentration by mixing with the carrier gas and supplied to the processing furnace, and the adjustment of the steam concentration and the management of the oxide film can be easily performed. .

【0037】(2)請求項3記載の水蒸気供給システム
または請求項4記載の酸化処理装置によれば、水蒸気を
供給する水蒸気供給管とキャリアガスを供給するキャリ
アガス供給管を合流させてキャリアガスの流れを制御す
ることにより水蒸気の流れ方向を処理炉側または排気系
側に規制する流れ方向規制部を形成し、上記キャリアガ
ス供給管の流れ方向規制部よりも上流にキャリアガスを
上記燃焼の温度とほぼ同じ温度に加熱する加熱手段と、
不完全燃焼時に未燃焼ガスを含む水蒸気を排気系に排気
すべくキャリアガスの流量を多くし、完全燃焼時に水蒸
気を処理炉に供給すべくキャリアガスの流量を少なくす
る流量制御部とを設け、上記流れ方向規制部から排気系
に通じる排気管に不完全燃焼時に開にされ、完全燃焼時
に閉にされる排気バルブを設けているため、完全燃焼時
の水蒸気のみを加熱されたキャリアガスと共に供給する
ことができ、水蒸気の結露を防止して水蒸気濃度の調整
および酸化膜の管理が容易にできると共に不良酸化膜を
防止して膜質の向上が図れる。
(2) According to the steam supply system of the third aspect or the oxidation treatment apparatus of the fourth aspect, the steam supply pipe for supplying the steam and the carrier gas supply pipe for supplying the carrier gas are merged to form the carrier gas. Forming a flow direction regulating portion that regulates the flow direction of the steam to the processing furnace side or the exhaust system side by controlling the flow of the carrier gas. Heating means for heating to approximately the same temperature as the temperature,
A flow control unit that increases the flow rate of the carrier gas to exhaust steam containing unburned gas to the exhaust system during incomplete combustion, and reduces the flow rate of the carrier gas to supply steam to the processing furnace during complete combustion, Since the exhaust pipe from the flow direction regulating section to the exhaust system is provided with an exhaust valve that is opened during incomplete combustion and closed during complete combustion, only steam during complete combustion is supplied together with the heated carrier gas. Thus, it is possible to prevent the dew condensation of the water vapor, to easily adjust the water vapor concentration and to control the oxide film, and to prevent the defective oxide film to improve the film quality.

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

【図1】本発明の第1の実施の形態である水蒸気供給シ
ステムを示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a steam supply system according to a first embodiment of the present invention.

【図2】酸化処理装置を構成する処理炉の一例を示す断
面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating an example of a processing furnace included in the oxidation processing apparatus.

【図3】本発明の第2の実施の形態である水蒸気供給シ
ステムを示す図で、(a)は不完全燃焼時のキャリアガ
スの流れを示す図、(b)は完全燃焼時の水蒸気の流れ
を示す図である。
3A and 3B are diagrams showing a steam supply system according to a second embodiment of the present invention, wherein FIG. 3A shows a flow of a carrier gas at the time of incomplete combustion, and FIG. It is a figure showing a flow.

【図4】本発明の他の実施の形態である水蒸気供給シス
テムを示す図で、(a)は不完全燃焼時の水蒸気の流れ
を示す図、(b)は完全燃焼時の水蒸気の流れを示す図
である。
4A and 4B are diagrams showing a steam supply system according to another embodiment of the present invention, in which FIG. 4A shows the flow of steam during incomplete combustion, and FIG. 4B shows the flow of steam during complete combustion. FIG.

【図5】従来の水蒸気供給システムの一例を示す図であ
る。
FIG. 5 is a diagram showing an example of a conventional steam supply system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 水蒸気供給システム 5 水蒸気供給管 6 キャリアガス供給管 7 加熱器(加熱手段) 9 処理炉 19 流れ方向規制部 22 流量制御部 25 排気バルブ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Steam supply system 5 Steam supply pipe 6 Carrier gas supply pipe 7 Heater (heating means) 9 Processing furnace 19 Flow direction regulation part 22 Flow control part 25 Exhaust valve

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 水素ガスと酸素ガスを燃焼させて生成し
た水蒸気を供給する水蒸気供給管にキャリアガスを供給
するキャリアガス供給管を接続し、水蒸気をキャリアガ
スと混合しつつ濃度を調整して酸化処理用の処理炉に供
給する水蒸気供給システムにおいて、上記キャリアガス
供給管にキャリアガスを上記燃焼の温度とほぼ同じ温度
に加熱するための加熱手段を設けたことを特徴とする水
蒸気供給システム。
1. A carrier gas supply pipe for supplying a carrier gas is connected to a steam supply pipe for supplying steam generated by burning hydrogen gas and oxygen gas, and the concentration is adjusted while mixing the steam with the carrier gas. A steam supply system for supplying a treatment furnace for oxidation treatment, wherein a heating means for heating a carrier gas to a temperature substantially equal to the combustion temperature is provided in the carrier gas supply pipe.
【請求項2】 水素ガスと酸素ガスを燃焼させて生成し
た水蒸気を供給する水蒸気供給管にキャリアガスを供給
するキャリアガス供給管を接続し、水蒸気をキャリアガ
スと混合しつつ濃度を調整して処理炉に供給する水蒸気
供給システムを有し、上記処理炉内で被処理基板を水蒸
気と接触させて酸化処理する酸化処理装置において、上
記キャリアガス供給管にキャリアガスを上記燃焼の温度
とほぼ同じ温度に加熱するための加熱手段を設けたこと
を特徴とする酸化処理装置。
2. A carrier gas supply pipe for supplying a carrier gas is connected to a steam supply pipe for supplying steam generated by burning hydrogen gas and oxygen gas, and the concentration is adjusted while mixing the steam with the carrier gas. In an oxidation treatment apparatus having a steam supply system for supplying a processing furnace and bringing a substrate to be processed into contact with steam in the processing furnace to oxidize, a carrier gas is supplied to the carrier gas supply pipe at substantially the same temperature as the combustion temperature. An oxidation treatment device comprising a heating means for heating to a temperature.
【請求項3】 水素ガスと酸素ガスを燃焼させて水蒸気
を生成し、生成直後の水蒸気をキャリアガスと混合しつ
つ濃度を調整して酸化処理用の処理炉に供給する水蒸気
供給システムにおいて、上記水蒸気を供給する水蒸気供
給管と上記キャリアガスを供給するキャリアガス供給管
を合流させてキャリアガスの流れを制御することにより
水蒸気の流れ方向を処理炉側または排気系側に規制する
流れ方向規制部を形成し、上記キャリアガス供給管の流
れ方向規制部よりも上流にキャリアガスを上記燃焼の温
度とほぼ同じ温度に加熱する加熱手段と、不完全燃焼時
に未燃焼ガスを含む水蒸気を排気系に排気すべくキャリ
アガスの流量を多くし、完全燃焼時に水蒸気を処理炉に
供給すべくキャリアガスの流量を少なくする流量制御部
とを設け、上記流れ方向規制部から排気系に通じる排気
管に不完全燃焼時に開にされ、完全燃焼時に閉にされる
排気バルブを設けたことを特徴とする水蒸気供給システ
ム。
3. A steam supply system for producing steam by burning hydrogen gas and oxygen gas, adjusting the concentration while mixing the steam immediately after generation with a carrier gas, and supplying the adjusted steam to a processing furnace for oxidation treatment. A flow direction regulating unit that regulates the flow direction of steam to the processing furnace side or the exhaust system side by controlling the flow of the carrier gas by merging a steam supply pipe that supplies steam and a carrier gas supply pipe that supplies the carrier gas. And heating means for heating the carrier gas to a temperature substantially equal to the combustion temperature upstream of the flow direction regulating portion of the carrier gas supply pipe, and steam containing unburned gas to the exhaust system during incomplete combustion. A flow controller for increasing the flow rate of the carrier gas to exhaust the gas, and reducing the flow rate of the carrier gas to supply steam to the processing furnace during complete combustion; A steam supply system, characterized in that an exhaust pipe, which is opened when incomplete combustion is performed and is closed when complete combustion is performed, is provided in an exhaust pipe connected to the exhaust system from the direction regulating section.
【請求項4】 水素ガスと酸素ガスを燃焼させて水蒸気
を生成し、生成直後の水蒸気をキャリアガスと混合しつ
つ濃度を調整して処理炉に供給する水蒸気供給システム
を有し、上記処理炉内で被処理基板を水蒸気と接触させ
て酸化処理する酸化処理装置において、上記水蒸気を供
給する水蒸気供給管と上記キャリアガスを供給するキャ
リアガス供給管を合流させてキャリアガスの流れを制御
することにより水蒸気の流れ方向を処理炉側または排気
系側に規制する流れ方向規制部を形成し、上記キャリア
ガス供給管の流れ方向規制部よりも上流にキャリアガス
を上記燃焼の温度とほぼ同じ温度に加熱する加熱手段
と、不完全燃焼時に未燃焼ガスを含む水蒸気を排気系に
排気すべくキャリアガスの流量を多くし、完全燃焼時に
水蒸気を処理炉に供給すべくキャリアガスの流量を少な
くする流量制御部とを設け、上記流れ方向規制部から排
気系に通じる排気管に不完全燃焼時に開にされ、完全燃
焼時に閉にされる排気バルブを設けたことを特徴とする
酸化処理装置。
4. A steam supply system comprising: generating steam by burning hydrogen gas and oxygen gas; adjusting the concentration while mixing the steam immediately after generation with a carrier gas; Controlling the flow of a carrier gas by combining a steam supply pipe for supplying the steam and a carrier gas supply pipe for supplying the carrier gas in an oxidation treatment apparatus for oxidizing a substrate to be treated by contacting the substrate with steam therein; Forming a flow direction restricting portion for restricting the flow direction of steam to the processing furnace side or the exhaust system side, and bringing the carrier gas upstream of the flow direction restricting portion of the carrier gas supply pipe to substantially the same temperature as the combustion temperature. Heating means for heating and increasing the flow rate of carrier gas to exhaust steam containing unburned gas to the exhaust system during incomplete combustion, and supply steam to the processing furnace during complete combustion A flow control unit for reducing the flow rate of the carrier gas in order to minimize the flow rate of the carrier gas, and an exhaust valve which is opened when incomplete combustion and closed when complete combustion is provided in an exhaust pipe from the flow direction regulating unit to the exhaust system. An oxidation treatment apparatus characterized by the above-mentioned.
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