JPS5982731A - ウエハ水蒸気酸化装置 - Google Patents

ウエハ水蒸気酸化装置

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JPS5982731A
JPS5982731A JP57192487A JP19248782A JPS5982731A JP S5982731 A JPS5982731 A JP S5982731A JP 57192487 A JP57192487 A JP 57192487A JP 19248782 A JP19248782 A JP 19248782A JP S5982731 A JPS5982731 A JP S5982731A
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JP
Japan
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wafer
pure water
tube
steam
evaporating chamber
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Application number
JP57192487A
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English (en)
Inventor
Shuichi Nagasaka
長坂　秀一
Shokichi Kaneko
金子　昭吉
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/009—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone characterised by the material treated
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
    • C04B41/50—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials
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    • C04B41/80—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone of only ceramics
    • C04B41/81—Coating or impregnation
    • C04B41/85—Coating or impregnation with inorganic materials
    • C04B41/87—Ceramics
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C8/00—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C8/06—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases
    • C23C8/08—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases only one element being applied
    • C23C8/10—Oxidising
    • C23C8/16—Oxidising using oxygen-containing compounds, e.g. water, carbon dioxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B33/00—After-treatment of single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure
    • C30B33/005—Oxydation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B27/00—Instantaneous or flash steam boilers

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明は半導体製造装置に係り、特にウェハ表面に酸化
膜を形成させる水蒸気酸化装置に関する。
［従来技術］ 従来よシ半導体つニへ表面に酸化ケイ素（Ｓｉｎ、）の
薄膜を形成する方法の一つとして水蒸気を用いた熱酸化
法があり、第１図に示すような水蒸気酸化装置で実施さ
れている。この水蒸気酸化装置は電気炉１に設置された
透明石英管などの反応管（以下チューブと称す）２を純
水３の入ったフラスコ４に連結したもので、ヒーター５
の加熱によシ純水３から発生した水蒸気は電気炉１のヒ
ーター６によシ均熱板７を通して更に高温に加熱される
。そして流れを整える緩衝板８を経てチューブ２中央に
載置したシリコンボート９上の予熱されたウェハ１０を
酸化して表面に酸化膜を形成しチューブ２の他端から流
出する。々お１１は純水３の突沸を防止するだめのキャ
ピラリーである。
［従来技術の問題点］ ところでこの水蒸気酸化装置では純水を沸騰させなけれ
ばならず、ウェハの酸化を開始するまでに時間を要する
難点がある。またフラスコの容量に限シがあるため長時
間酸化を行なう場合に純水の補給をしなければならない
が、チュ−ブ内の雰囲気を破らないように補給する必要
があり補給に手間がかかる難点もある。更に酸化終了後
フラスコに滞留した純水を放置しておくとバクテリアが
発生することがあシ、このバクテリアが酸化処理時に要
求されるチューブ内の一定の雰囲気に影響を与え、ウエ
ノ１表面の酸化膜の劣化を持たらす欠点もある。
［発明の目的］ 本発明は、純水の沸騰に時間をかけず直ちにウェハの酸
化を開始でき、かつ長時間の連続酸化が可能なウェハ水
蒸気酸化装置を提供することを目的とする。
［発明の概要］ 本発明のウェハ水蒸気酸化装置は、電気炉に設置された
反応管の緩衝板が設けられた側の一端に純水を供給する
バイブを連結すると共に、緩衝板からこの一端にかけて
開孔を有する仕切板を設けて気化室とし、この気化室で
純水を蒸発して水蒸気を得るようにしたことを特徴とす
る。
［発明の実施例］ 本発明のウェハ水蒸気酸化装置は、第２図に示すような
チューブ１２を第１図の電気炉１に設置したものである
。
第２図において１３は緩衝板で、緩衝板１３のある側の
チューブ端部１４には純水を供給するバイブ１５が連結
されておシ、また緩衝板１３とチューブ端部１４の間の
開孔１６を有する２つの仕切板１７で３つの室域に分れ
気化室１８ａ、１８ｂ、１８Ｃを形成しテイル。気化室
１８ａ〜１８Ｃは°電気炉１のヒーター６、均熱板７（
第１図）の加熱によシ純水を蒸発して水蒸気とし加温す
るもので、蒸発は主に気化室１８ａ、１８ｂ−ｔ’行な
われ、気化室ｉａｃでは水蒸気の加温が行なわれる。
この場合チューブ１２の内径には特に制限がなく、また
気化室の個数も３個に限られず適宜側設けることができ
る。気化室１８８〜１８ｃのチューブ軸方向距離は、そ
れぞれ１ｃｒＩＬ以上とすることが望ましい。
また純水の蒸発を行なうこと、および純水と接したとき
温度差が大きいとひび割れすることから、純水の流入す
る気化室１８ａおよびそれに続く気化室１８ｂ近傍のチ
ューブ管壁等は高々５００℃程度の高温になっている必
要があるが、通常１０００〜１１００℃位いてウェハを
処理するこの種電気炉ではウェハを載置するチューブ中
央から離れた端部では充分上記温度条件を満し、少量ず
つ連続的に供給される純水を直ちに蒸発できる。またチ
ューブ中央近辺での処理温度は±５℃程度許容できるの
で、気化室１８ａ乃至１８Ｃで比較的少量の蒸発を連続
的に行なうことは差しつかえない。
気化室１８８〜１８Ｃを形成する仕切板１７の開孔１６
は、水蒸気を通過させ供給された純水或いは凝縮水の通
過を防ぐことから、位置は仕切板１７の周縁部でないこ
とが望ましい。また形状９個数および仕切板に対する開
孔の面積割合には特に制限がない。純水を供給するバイ
ブ１５の内径も特に限定がないが、実用上は　５− １５ｍｇ＋φが限度である。バイブ１５からは純水が少
量、例えば１〜１０　ｍｔ／ｍｉｎで連続的に供給され
る。
本発明の水蒸気酸化装置は以上のように構成されるが、
これによればバイブ１５から連続的に供給される純水は
、チューブ１２の気化室１８ａで直ちに蒸発されて水蒸
気となシ気化室１８ｂに流入し一部は凝縮して再度蒸発
される。
水蒸気は気化室１８ｂで加温され温度上昇して気化室１
８Ｃに流入し、更に温度上昇して緩衝板１３の開孔１３
′を通ってチューブ１２の中央部へ流下していき、第１
図で示すボート９上のウェハ１０を酸化してウェハ表面
に５ｉ０２酸化膜を形成して流出していく。
このようにチューブ１２の緩衝板１３のある側を仕切板
１７で仕切って気化室１８８〜１８Ｃとし、これにバイ
ブ１５から純水を少流量で連続的に送給し、電気炉１に
よる加熱を利用して直ちに水蒸気を発生させてウェハ１
０に供給するようにしているので、フラスコを備えた従
来　６− 装置のように純水を沸騰はせる時間がいらず、ウェハの
水蒸気による酸化にすぐに取りかかれる。まだ純水の供
給に制限がないので長時間酸化にも制約がなく、さらに
フラスコを備えたときのように純水の滞留によるバクテ
リアの発生の問題も生じない。
［発明の効果］ 本発明のウェハ水蒸気酸化装置では、純水の沸騰に要す
る時間というものがないので、ウェハの酸化処理をチュ
ーブの温度条件さえ整えば直ちに開始でき、かつ長時間
の連続酸化もできる。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来の水蒸気酸化装置の模式図、第２図は本発
明の水蒸気酸化装置の一実施例におけるチューブ一端を
示す模式図である。 １・・・電気炉 ２．１２・・・チューブ ６・・・電気炉のヒーター ８．１３・・・緩衝板 １０　・・・　ウ　エ　ノ・ １５・・・パイプ １６・・・開孔 １７・・・仕切板 １８８〜１８Ｃ・・・気化室

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 電気炉に設置された反応管に載置したウェハに１反応管
    に設けられた緩衝板を通して水蒸気を供給し、ウェハ表
    面に酸化膜を形成させるウェハ水蒸気酸化装置において
    、前記反応管には前記緩衝板が設けられた側の一端に純
    水を供給するパイプが連結されかつ該一端から前記緩衝
    板Ｋかけて開孔を持った仕切板が設けられ気化室に形成
    されていることを特徴とするウェハ水蒸気酸化装置。
JP57192487A 1982-11-04 1982-11-04 ウエハ水蒸気酸化装置 Pending JPS5982731A (ja)

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US06/545,496 US4546726A (en) 1982-11-04 1983-10-26 Apparatus for reacting a semiconductor wafer with steam
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US4546726A (en) 1985-10-15

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