JPS6084811A - 処理装置 - Google Patents

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】 ［技術分野］ 本発明は、プロセスチューブ内で被処理物を処理する技
術に関し、特に被処理物を熱処理するのに利用して有効
な技術である。

［背景技術］ 半導体装置の製造にあたっては、ウェハの熱酸化処理、
拡散処理、アニーリング処理などの熱処理が多用され、
その際、たとえば特開昭５２−８５７３１号公報に開示
されているような、プロセスチューブの開口部を蓋によ
って閉塞して熱処理を行う熱処理装置が使用されること
がある。

しかしながら、かかる熱処理装置を用いて熱拡散処理な
どを施すと、プロセスチューブの開口部に近い被処理物
に熱酸化膜が異常成長するという現象があることを本発
明者は見い出した。かかる有害な現象を解消するために
本発明者は、その原因を鋭意検討した結果、下記するよ
うなことを見い出した。

すなわち、プロセスチューブの開口部に近い被処理物に
熱酸化膜が異常成長するのは、この領域での熱酸化が他
の領域よりも促進されることであった。その原因を究明
したところ、プロセスチューブの開口部と、そこを閉塞
するための蓋との間にすきまが存在することを見い出し
、そのすきまを通して外気である空気（酸素が含有され
ているもの）がプロセスチューブ内に巻き込まれている
ことを見い出した。このプロセスチューブと蓋とのすき
まは、蓋の開閉を行うためにはどうしても必要なもので
あり、これを除外することはできないというものである
。したがって、かかる構造のものであるため、前記すき
まを通して前記空気のプロセスチューブ内への侵入によ
りプロセスチューブ開口部近傍の被処理物に他の領域の
被処理物よりも熱酸化膜が成長するということを見い出
した。

［発明の目的１ 本発明の目的は、被処理物に異常な反応が発生しないよ
うな処理技術を提供することにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう
。

［発明の概要］ 本願において開示され・コ発明のうち代表的なものの概
要を簡単に説明すれば、次の通りである。

すなわち、排気手段、気流層形成手段が設けられている
侵入防止チューブをプロセスチューブの開口部に設ける
ことにより、外気がプロセスチューブ内−に侵入するこ
とを防止せしめたものである。

［実施例１］ 第１図は本発明の一実施例である熱処理装置を示す断面
図である。

本実施例において、この熱処理装置は石英管等で形成さ
れているプロセスチューブ１を備えており、このプロセ
スチューブ１の一端には、酸素（０２）等の処理ガスを
導入するための導入口２が形成されている。プロセスチ
ューブ１の他端には、多数のウェハ４を並べて収納した
ポート５を出し入れするための開口部３が大きく開設さ
れている。

プロセスチューブ１の開口部３側には、石英管等により
若干大径に形成されている侵入防止チューブ６が開口部
３を覆うように同心的に配設されている。

両チューブ１と６とが重合している部分には排気路７が
環帯状に形成され、排気路７は侵入防止チューブ６の一
端において中空円盤形状の通路８に連通されている。通
路８には負圧供給路９が接続されており、これらにより
、プロセスチューブ１の開口部３付近を排気する手段が
実質的に構成されている。

侵入防止チューブ６とプロセスチューブ１とが重合して
いる部分の反対側にある侵入防止チューブ６の開口には
、シールリング１１を有する扉ＩＯが開閉自在に設けら
れており、この開口端部の外周上には、冷却水１３の流
通する冷却水路１２が環帯状に形成されている。この冷
却水路１２ばシールリング１１に当接してこれを冷却す
るようになっている。

侵入防止チューブ６の外周上には吹出路１４が環帯状に
形成されており、吹出路１４には処理ガスと同質のガス
を圧送するためのガス供給路１５が接続されている。こ
の吹出路１４に対応する侵入防止チューブ６の胴壁には
、複数の吹出口１６が環状に配されて開設されている。

侵入防止チューブ６の吹出路１４の隣りには、吸込路１
７が環帯状に形成されており、吸込路１７には負圧供給
路１８が接続されている。この吸込路１７に対応する侵
入チューブ６の胴壁には、複数の吸込口１９が環状に配
されて開設されても）る。

侵入防止チューブ６の内周にはラビリンス部２１がドー
ナツ形状の邪魔板２２を適当間隔で配されることによっ
て形成されている。

なお、プロセスチューブ１の外周上にはチューブ内の温
度制御可能な加熱手段２３が設けられている。

次に作用を説明する。

処理ガスと同質のガスが供給路１５から吹出路１４に供
給され、吸込路１７に負圧が供給されると、ガスが吹出
口１６から侵入防止チューブ６の内部に吹き出され、こ
の吹き出されたガスは吸込口１７から吸い込まれる。こ
れにより、侵入防止チューブ６の内部における吹出口１
６と吸込口１７とに対応する領域には、吹出口１６から
吸込口１７の方向に流れる気流層２０が形成される。こ
の気流Ｎ２０により、侵入防止チューブ６の内部は扉Ｉ
Ｏ側とプロセスチューブ６側とに気層的に仕切られるこ
とになる。

複数枚のウェハ４を保持したボート５がプロセスチュー
ブ１内の所定位置に置かれ、処理ガスが導入口２がら導
入されると、ウェハ４に所要の反応処理が施される。

処理ガスはプロセスチューブｌの開口部３を乗り越えて
扉１０の方向へ流れようとするが、侵入防止チューブ６
により開口部３に環状に形成された排気路７において排
気される。また、ガスの一部は侵入防止チューブ６の内
周に形成されたラビリンス部２２によって押し戻された
り、流れを阻害される。さらに、ガスの一部は気流層２
０に遮蔽され、かつそこのガスと共に吸込口１９によっ
て吸い込まれる。したがって、処理ガスが大気中に漏洩
する危惧はない。

他方、プロセスチューブｌ外の大気はプロセスチューブ
１の開口部３に侵入防止チューブ６によって環状に形成
された排気路７において巻き込まれ、プロセスチューブ
１内に侵入する危惧があるが、排気路７や負圧供給路１
８から常に排気されているので、外気がプロセスチュー
ブ１内に侵入することはない。

また、外気は扉１０の開閉時に侵入防止チューブ６の開
口から入り込んでプロセスチューブ１内に侵入しようと
するが、侵入防止チューブ６内に形成されている気流層
２０によって遮蔽され、かつラビリンス部２１によって
侵入防止チューブ６の内周面に沿う流れを阻止されるの
で、外気が扉口からプロセスチューｈ１内に侵入するこ
とはない。このようにして、外気がプロセスチューブｌ
内まで侵入することは確実に防止されている。

［実施例２］ 第２図は本発明の他の実施例を示すものであり、前記実
施例と異なる点は、ガス供給路１５Ａを接続された吹出
路１４Ａと、負圧供給路１８Ａを接続された吸込路１７
Ａとが侵入防止チューブ６の外周上の同一位置において
互いに協働して環帯形状を形成するように、かつ互いに
周方向において仕切られて配設され、吹出口１６Ａと吸
込口１９Ａとが互いに臨むように形成されている点、に
ある。これにより、気流層２０Ａは、その流れが侵入防
止チューブ６の中心と直交する面内において一方向（図
示例では上下方向）になるように、形成されることにな
る。

本実施例によれば、気流層２０Ａの流れが侵入防止チュ
ーブ６と直交する一方向になるため、ボート５上に立て
並べられたウェハ４がこの気流層２ＯＡを通過してプロ
セスチューブｌ内に搬入される際、相隣るウェハ４．４
間を処理ガスと同質のガスが一方向に通過して行くこと
により、この間に滞留している大気やごみを流し去るこ
とができるという効果が得られる。

［効果］ （Ｉ）、排気手段、気流層形成手段が設けられている侵
入防止チューブをプロセスチューブの開口部に設けるこ
とにより、外気がプロセスチューブ内に侵入することを
防止できるため、被処理物に異常な熱酸化膜成長などの
異常な反応の発生が防止され、所定の処理精度が得られ
る。

（２）、プロセスチューブの開口部に排気手段、気流層
形成手段を備えた侵入防止チューブを設け、さらに前記
侵入防止チューブの内周にラビリンス部を設けることに
より、外気が侵入防止チューブを通ってプロセスチュー
ブ内に侵入することを、より完全に防止できるので、外
気の侵入などによる被処理物の異常な反応が防止され、
所定の処理精度が得られる。

（３）、気流層を形成するガス（気体）として、処理に
使用されるガスと同質のものを使用することにより、形
成用ガスがプロセスチューブ内に流入しても処理への悪
影響が回避できる。

（４）、気流層の流れが侵入防止チューブと交差する一
方向とすることにより、被処理物間に滞留した大気やご
みを流し去ることができるため、処理精度を一層向上さ
せることができる。

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。

たとえば気流層形成用ガスとしては窒素ガス等のような
不活性ガスを使用してもよい。

気流層の流れは、侵入防止チューブと直交する一方向に
限らず、ウェハに対し平行になるように適当に傾斜させ
てもよい。

気流層の形成手段およびラビリンス部等の具体的構成は
前記実施例に限定されるものではない。

［利用分野］ 以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野である熱処理装置に適用し
た場合について説明したが、それに限定されるものでは
なく、たとえば、ＣＶＤ装置やドライエツチング装置等
にも適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２図は本発
明の他の実施例を示す断面図である。 ｌ・・・プロセスチューブ、２・・・処理ガス導入口、
３・・・開口部、４・・・ウェハ、５・・・ボート、６
・・・侵入防止チューブ、７・・・排気路、８・・・通
路、９・・・負圧供給路、１０・・・扉、１１・・・シ
ールリング、１２・・・冷却水路、１３・・・冷却水、
１４．１４Ａ・・・吹出路、１５．１５Ａ・・・ガス供
給路、１６．１６Ａ・・・吹出口、１７．１７Ａ・・・
吸込路、１８．１８Ａ・・・負圧供給路、１９゜１９Ａ
・・・吸込口、２０．２０Ａ・・・気流層、２１・・・
ラビリンス部、２２・・・邪魔板、２３・・・加熱手段
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■、プロセスチューブの開口部に侵入防止チューブが設
   けられ、侵入防止チューブには、前記開口部付近を排気
   する手段と、内部に気流層を形成させる手段とが設けら
   れていることを特徴とする処理装置。 ２、気流層の流れが、侵入防止チューブの中心と交差す
   る一方向になっていることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の処理装置。 ３、気流層を形成する気体が、処理に使用される気体と
   同質であることを特徴とする特許請求の範囲第１項また
   は第２項記載の処理装置。