JPS62104038A - 水蒸気含有酸素ガス供給装置 - Google Patents
水蒸気含有酸素ガス供給装置Info
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- JPS62104038A JPS62104038A JP60156708A JP15670885A JPS62104038A JP S62104038 A JPS62104038 A JP S62104038A JP 60156708 A JP60156708 A JP 60156708A JP 15670885 A JP15670885 A JP 15670885A JP S62104038 A JPS62104038 A JP S62104038A
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- 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
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B5/00—Water
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B1/00—Methods of steam generation characterised by form of heating method
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、・半導体の製造工程のうち、加熱した半導
体ウニ八に水蒸気を含んだ酸素ガスを供給し、その酸素
ガスを半導体ウェハの表面に付着させ、保護膜としての
酸化膜を形成させる熱処理工程において、純度が高く１
分布が均一な水蒸気を含んだ酸素ガスを供給する装置に
関する。
体ウニ八に水蒸気を含んだ酸素ガスを供給し、その酸素
ガスを半導体ウェハの表面に付着させ、保護膜としての
酸化膜を形成させる熱処理工程において、純度が高く１
分布が均一な水蒸気を含んだ酸素ガスを供給する装置に
関する。
従来、この種の用途に用いられる水蒸気含有酸素ガス供
給装置としては、第７図に示すようなバブリング法によ
るものがある。これは、密閉容器１内に収容された純水
２中に、矢印３の方向から酸素ガスを吹き込み、純水２
中を通すことによって湿りを帯びた酸素ガスを供給しよ
うとするものである。しかしながらこの方法では、純水
を入れるのに容器を用いるため、半導体装置Ｉ２造に当
たって要求される度の清浄度を十分には維持することが
できない。また、容器中の純水を頻繁に入換え、補充す
る必要があることから、操作性が悪い。
給装置としては、第７図に示すようなバブリング法によ
るものがある。これは、密閉容器１内に収容された純水
２中に、矢印３の方向から酸素ガスを吹き込み、純水２
中を通すことによって湿りを帯びた酸素ガスを供給しよ
うとするものである。しかしながらこの方法では、純水
を入れるのに容器を用いるため、半導体装置Ｉ２造に当
たって要求される度の清浄度を十分には維持することが
できない。また、容器中の純水を頻繁に入換え、補充す
る必要があることから、操作性が悪い。
このため最近では、第８図に示すようなパイロジェニッ
ク法と呼ばれる方法が広く用いられている。この方法は
、支持ボート９上に列設された半導体ウェハ８を収容し
た石英チューブ４内に、導入管５を介して酸素ガスを導
入し、この酸素ガス雰囲気中に導入管６を介して水素ガ
スを供給し、水素ガスを燃焼させることによって水蒸気
を生成させる方法であり、その際に生成して水蒸気を含
んだ酸素ガスを半導体ウェハ８の表面に付着させて酸化
膜が形成されるようにしている。尚、図中７は水素炎、
１０は石英チューブ４の外壁面に沿って配設された加熱
用ヒータである。
ク法と呼ばれる方法が広く用いられている。この方法は
、支持ボート９上に列設された半導体ウェハ８を収容し
た石英チューブ４内に、導入管５を介して酸素ガスを導
入し、この酸素ガス雰囲気中に導入管６を介して水素ガ
スを供給し、水素ガスを燃焼させることによって水蒸気
を生成させる方法であり、その際に生成して水蒸気を含
んだ酸素ガスを半導体ウェハ８の表面に付着させて酸化
膜が形成されるようにしている。尚、図中７は水素炎、
１０は石英チューブ４の外壁面に沿って配設された加熱
用ヒータである。
上述したパイロジェニック法によれば、半導体製造プロ
セスにおいて要求される清浄度を維持することができる
が、パイロジェニック法には次のような問題点がある。
セスにおいて要求される清浄度を維持することができる
が、パイロジェニック法には次のような問題点がある。
すなわち。
■ 水素炎のコントロールが難しく、また着火ミスも起
こり、１合によっては爆発といった危険性も伴う。
こり、１合によっては爆発といった危険性も伴う。
■ 水素炎の先端が半導体ウェハの表面にまで達するこ
とがあり、このため半導体ウェハにダメージ（損傷）を
起こすといった心配がある。
とがあり、このため半導体ウェハにダメージ（損傷）を
起こすといった心配がある。
■ 水素炎の下流部分のみが水蒸気含有割合の高い不均
一なガス流を生じ、このため半導体ウェハの径が大きく
なった場合などにおいては、同面処理の程度が局所的に
変化して品質りの問題を生じる 以上のような問題点に対処するため、コスト高にはなる
が石英チューブの長さを長くして水素炎と半導体ウェハ
との間の距離を大きくしたり、或いは、例えば特公昭５
９−５３６９７号公報に開示されているように、水素ガ
ス吹込み用のノズルの形状を工夫したりするといったこ
とが行なわれている。また、水蒸気含有割合の均一化と
いった問題を抜本的に解決する方法として、燃焼室と半
導体ウェハの熱処理室とを分離し、両室を連結具によっ
て連通させる別燃焼室方式といったものも使用され始め
ている。
一なガス流を生じ、このため半導体ウェハの径が大きく
なった場合などにおいては、同面処理の程度が局所的に
変化して品質りの問題を生じる 以上のような問題点に対処するため、コスト高にはなる
が石英チューブの長さを長くして水素炎と半導体ウェハ
との間の距離を大きくしたり、或いは、例えば特公昭５
９−５３６９７号公報に開示されているように、水素ガ
ス吹込み用のノズルの形状を工夫したりするといったこ
とが行なわれている。また、水蒸気含有割合の均一化と
いった問題を抜本的に解決する方法として、燃焼室と半
導体ウェハの熱処理室とを分離し、両室を連結具によっ
て連通させる別燃焼室方式といったものも使用され始め
ている。
しかしながら、これらの方法によっても依然として上記
■の問題点は残り、また別燃焼室方式による場合は、燃
焼室内壁面に水素炎によるダメージが起こり、その結果
、ガス中に不純物が混入するといった新たな問題点を生
じる。
■の問題点は残り、また別燃焼室方式による場合は、燃
焼室内壁面に水素炎によるダメージが起こり、その結果
、ガス中に不純物が混入するといった新たな問題点を生
じる。
この発明は、上述した諸問題点を一挙に解決するために
なされたものであって、その解決手段として、水素を酸
化燃焼させるのに酸化触媒を用い、かつその酸化触媒を
薄膜状に形成して水素透過膜とし、この酸化触媒水素透
過膜を隔壁として、酸素ガスが供給される酸化燃焼室と
水素ガスが供給される水素ガス室とを配設した。
なされたものであって、その解決手段として、水素を酸
化燃焼させるのに酸化触媒を用い、かつその酸化触媒を
薄膜状に形成して水素透過膜とし、この酸化触媒水素透
過膜を隔壁として、酸素ガスが供給される酸化燃焼室と
水素ガスが供給される水素ガス室とを配設した。
そして、水素ガス室には、酸化触媒水素透過膜を透過し
なかった水素等のガスを排出する排出管を流路連絡させ
、また水素ガス室内部、或いは酸化燃焼室の外壁面等に
、反応ガス及び酸化触媒水素透過膜を加熱する加熱手段
を配設するようにした。上記酸化燃焼室と半導体ウェハ
等の被処理物が収容される空間とは、これを共通の１室
として形成してもよいし、２室に分離して両室を連通さ
せるような構造としてもよい。
なかった水素等のガスを排出する排出管を流路連絡させ
、また水素ガス室内部、或いは酸化燃焼室の外壁面等に
、反応ガス及び酸化触媒水素透過膜を加熱する加熱手段
を配設するようにした。上記酸化燃焼室と半導体ウェハ
等の被処理物が収容される空間とは、これを共通の１室
として形成してもよいし、２室に分離して両室を連通さ
せるような構造としてもよい。
この発明は以上のような構成を有するので、この発明に
係る水蒸気含有酸素ガス供給装置においては、水素・ガ
ス室に導入された水素ガスの一部は、酸化触媒水素透過
膜の表面に物理吸着され、酸化触媒水素透過膜中をその
全面にわたって均一に分布しながら拡散し透過してゆき
、膜の反対側、すなわち酸化燃焼室側で、過剰に存在す
る酸化ガスと反応して水蒸気を生成する。
係る水蒸気含有酸素ガス供給装置においては、水素・ガ
ス室に導入された水素ガスの一部は、酸化触媒水素透過
膜の表面に物理吸着され、酸化触媒水素透過膜中をその
全面にわたって均一に分布しながら拡散し透過してゆき
、膜の反対側、すなわち酸化燃焼室側で、過剰に存在す
る酸化ガスと反応して水蒸気を生成する。
この水素ガスの酸化燃焼は、触媒作用によって行なわれ
るので、その反応は比較的低温で穏やかに、かつ確実に
進行し、水素ガス量が少ない場合は炎も出ない。しかも
その酸化反応は、従来の装置におけるように局所的に起
こるのではなく、膜全面にわたって均一に行なわれるの
で、反応生成物である水蒸気と雰囲気ガスである酸素ガ
スとの混合も、はぼ均一に行なわれる。また、酸化触媒
水素透過膜を、水素ガスだけを選択的に透過させる特性
をもった触媒を用いて成形したときは、その膜が水素純
化作用をも兼ねることとなり、純度の高い水蒸気が生成
される。
るので、その反応は比較的低温で穏やかに、かつ確実に
進行し、水素ガス量が少ない場合は炎も出ない。しかも
その酸化反応は、従来の装置におけるように局所的に起
こるのではなく、膜全面にわたって均一に行なわれるの
で、反応生成物である水蒸気と雰囲気ガスである酸素ガ
スとの混合も、はぼ均一に行なわれる。また、酸化触媒
水素透過膜を、水素ガスだけを選択的に透過させる特性
をもった触媒を用いて成形したときは、その膜が水素純
化作用をも兼ねることとなり、純度の高い水蒸気が生成
される。
そして、酸化触媒水素透過膜を透過しなかった水素ガス
の一部、及び不純物は、水素ガス室から排出管を経てブ
リードガスとして排気される。
の一部、及び不純物は、水素ガス室から排出管を経てブ
リードガスとして排気される。
以下、この発明の好適な実施例を、第１図ないし第６図
を参照しながら説明する。
を参照しながら説明する。
第１図は、この発明の１実施例を示し、水素ガス含有酸
素ガス供給装置を模式的に表わす正面図である０図にお
いて、 １１は石英製の酸化燃焼室であり１図中の右方
には１図示を省略したが、支持ボート上に列設された半
導体ウェハが収容されている。酸化燃焼室１１には酸素
ガス導入管１２が連通しており、酸素ガス導入管１２は
酸素ガス供給源（図示せず）に接続されている。
素ガス供給装置を模式的に表わす正面図である０図にお
いて、 １１は石英製の酸化燃焼室であり１図中の右方
には１図示を省略したが、支持ボート上に列設された半
導体ウェハが収容されている。酸化燃焼室１１には酸素
ガス導入管１２が連通しており、酸素ガス導入管１２は
酸素ガス供給源（図示せず）に接続されている。
また、図中１３は水素ガス室であり、その一部が酸化燃
焼室１１の方へ突出した形状となっている。その突出部
１４の隔膜１５は、酸化触媒水素透過膜で形成されてい
る。この酸化触媒水素透過膜は、その表面に水素ガスを
物理吸着し、吸着した水素を膜全面にわたって均一に分
布させながら拡散透過させる働きをもっている。またこ
の膜は、加熱された状態で１例えば３００〜７００℃の
温度に加熱された状態で触媒作用を営み、水素を酸化し
て水蒸気を生成させる。酸化触媒水素透過膜としては、
例えば周知のパラジウム合金膜が用いられる。このパラ
ジウム合金膜は、パラジウム（Ｐｄ）に銀（Ａｇ）と金
（Ａｕ）とを加えて作られた合金を薄膜状に形成したも
のである。水素の酸化触媒としての作用はＰｄ単独でも
行なうが、Ｐｄだけから形成された薄膜は強度的に問題
があるので、ＡｇとＡｕとを加えた合金として強度をも
たせたのである。酸化触媒水素透過膜の厚さは１強度の
点を考えなければ薄い程好ましいが、通常は少なくとも
０゜５１１１ｍ以下に形成することが必要である。水素
ガス室１３には、水素ガス導入管１６が連通しており。
焼室１１の方へ突出した形状となっている。その突出部
１４の隔膜１５は、酸化触媒水素透過膜で形成されてい
る。この酸化触媒水素透過膜は、その表面に水素ガスを
物理吸着し、吸着した水素を膜全面にわたって均一に分
布させながら拡散透過させる働きをもっている。またこ
の膜は、加熱された状態で１例えば３００〜７００℃の
温度に加熱された状態で触媒作用を営み、水素を酸化し
て水蒸気を生成させる。酸化触媒水素透過膜としては、
例えば周知のパラジウム合金膜が用いられる。このパラ
ジウム合金膜は、パラジウム（Ｐｄ）に銀（Ａｇ）と金
（Ａｕ）とを加えて作られた合金を薄膜状に形成したも
のである。水素の酸化触媒としての作用はＰｄ単独でも
行なうが、Ｐｄだけから形成された薄膜は強度的に問題
があるので、ＡｇとＡｕとを加えた合金として強度をも
たせたのである。酸化触媒水素透過膜の厚さは１強度の
点を考えなければ薄い程好ましいが、通常は少なくとも
０゜５１１１ｍ以下に形成することが必要である。水素
ガス室１３には、水素ガス導入管１６が連通しており。
水素ガス導入管１６は水素ガス供給ｇ（図示せず）に接
続されている。また水素ガス室１３は、それに挿通され
た内管１７を介して排気室１８と流路連絡しており、排
気室１８には排出管１９が連通している０図中２０は、
酸化触媒水素透過膜及び反応ガスを加熱するため、酸化
燃焼室１１の外壁面に沿って配設されている外部ヒータ
である。尚、水素ガス室１３の突出部１４は、酸化燃焼
室ｌｌ内に複数本列設するようにしてもよい。
続されている。また水素ガス室１３は、それに挿通され
た内管１７を介して排気室１８と流路連絡しており、排
気室１８には排出管１９が連通している０図中２０は、
酸化触媒水素透過膜及び反応ガスを加熱するため、酸化
燃焼室１１の外壁面に沿って配設されている外部ヒータ
である。尚、水素ガス室１３の突出部１４は、酸化燃焼
室ｌｌ内に複数本列設するようにしてもよい。
次に、上記装置における動作について説明する。まず、
外部ヒータ２０によって酸化触媒水素透過膜からなる隔
膜１５を３００〜７００℃程度の温度に加熱しておく。
外部ヒータ２０によって酸化触媒水素透過膜からなる隔
膜１５を３００〜７００℃程度の温度に加熱しておく。
そして、酸化燃焼室１１内に酸素ガス導入管１２を介し
て酸素ガス供給源から酸素ガスを導入する。この時、酸
化燃焼室１１内部の気圧はＬ ｋｇ／ｃｄ程度である。
て酸素ガス供給源から酸素ガスを導入する。この時、酸
化燃焼室１１内部の気圧はＬ ｋｇ／ｃｄ程度である。
この状態で、水素ガス室１３内に水素ガス導入管１６を
介して水素ガス供給源から水素ガスを導入する。導入す
る水素ガス圧は、例えば１０ｋｇ／ｃｄというように、
上記酸化燃焼室１１内部の気圧より十分に高くしておく
、これより、水素ガス室１３内に導入された水素ガスの
一部は、酸化触媒水素透過膜からなる隔膜１５を透過し
てゆき、酸化燃焼室ｌｌ側の表面に到達する。この表面
にて水素ガスは、触媒作用の下、酸化燃焼室１】内に過
剰に存在する酸素ガスと反応して水蒸気を生成する。
介して水素ガス供給源から水素ガスを導入する。導入す
る水素ガス圧は、例えば１０ｋｇ／ｃｄというように、
上記酸化燃焼室１１内部の気圧より十分に高くしておく
、これより、水素ガス室１３内に導入された水素ガスの
一部は、酸化触媒水素透過膜からなる隔膜１５を透過し
てゆき、酸化燃焼室ｌｌ側の表面に到達する。この表面
にて水素ガスは、触媒作用の下、酸化燃焼室１】内に過
剰に存在する酸素ガスと反応して水蒸気を生成する。
この時、隔膜１５は、酸化反応熱により自己加熱される
。このため、隔膜１５を透過する水素ガス量、従って水
素ガス１３への水素ガス供給圧が一定以上であれば、酸
化反応熱による自己加熱によって、以後の外部ヒータ２
０による加熱は不要となる。尚ここで、酸化触媒水素透
過膜としてパラジウム合金膜を使った場合は、パラジウ
ム合金膜には周知のように、水素の精製（純化）作用が
あるので、水素ガス室１３に供給される水素ガス中に不
純物が含まれていても、その不純物は膜を透過せず、水
素だけが選択的に透過する。この結果、水素が燃焼して
酸化燃焼室ｌｌ内に生成される水蒸気も純度の極めて高
いものとなる。そして、酸化燃焼室ｌｌ内に生成した水
蒸気は、雰囲気ガスとして過剰に存在する酸素ガスと均
一に混合し、矢印２１の方向へ送られて。
。このため、隔膜１５を透過する水素ガス量、従って水
素ガス１３への水素ガス供給圧が一定以上であれば、酸
化反応熱による自己加熱によって、以後の外部ヒータ２
０による加熱は不要となる。尚ここで、酸化触媒水素透
過膜としてパラジウム合金膜を使った場合は、パラジウ
ム合金膜には周知のように、水素の精製（純化）作用が
あるので、水素ガス室１３に供給される水素ガス中に不
純物が含まれていても、その不純物は膜を透過せず、水
素だけが選択的に透過する。この結果、水素が燃焼して
酸化燃焼室ｌｌ内に生成される水蒸気も純度の極めて高
いものとなる。そして、酸化燃焼室ｌｌ内に生成した水
蒸気は、雰囲気ガスとして過剰に存在する酸素ガスと均
一に混合し、矢印２１の方向へ送られて。
半導体ウェハ（図示せず）の周囲に供給される。
一方、隔膜１５を透過しなかった水素ガスの一部と不純
物とは、内管１７、排気室１８を経て排出管１９から排
出される。
物とは、内管１７、排気室１８を経て排出管１９から排
出される。
第２図及び第３図は、それぞれこの発明の別の実施例を
示すものであって、加熱手段が第１図に示したような外
部ヒータ形式ではなく、水素ガス室１５内方の内管１７
内に挿入された内部ヒータ２２．２３から構成されてい
る例である。このうち第３図の内部ヒータ２３は、内管
１７自体をヒータに形成している。
示すものであって、加熱手段が第１図に示したような外
部ヒータ形式ではなく、水素ガス室１５内方の内管１７
内に挿入された内部ヒータ２２．２３から構成されてい
る例である。このうち第３図の内部ヒータ２３は、内管
１７自体をヒータに形成している。
上述した第１図〜第３図の実施例装置はいずれも、酸化
燃焼室と半導体ウェハが収容される空間とが共通の１室
に形成されているが、酸化燃焼室と半導体ウェハの収容
室（熱処理室）とを別室とした例を第４図に示す、この
実施例装置において、酸化燃焼室１１′の基本的構成は
上記実施例のものと違いがないが、ただその開放端側か
径を絞られて通路が狭くなっている。他方、半導体ウェ
ハの熱処理室２４の一端側も径を絞られて細くなってい
る。そして両室１１’ 、 ２４は、それぞれの頚部２
５，２６を連結具２７で連結することによって連通して
いる。従って、酸化燃焼室１１’で生成された水蒸気と
雰囲気ガスである酸素ガスとの混合ガスは、矢印２１′
に示す方向に流れて熱処理室２４へ送られるが、頚部２
５゜２６における狭くなった通路を通る間に、混合ガス
の組成がより均一化されることとなる。尚、加熱手段は
第１図〜第３図に示すように、外部ヒータ又は内部ヒー
タのいずれか一方だけを配設するようにしてもよいし、
第４図に示すように、外部ヒータ２０と内部ヒータ２３
とを併設するようにしてもよい。
燃焼室と半導体ウェハが収容される空間とが共通の１室
に形成されているが、酸化燃焼室と半導体ウェハの収容
室（熱処理室）とを別室とした例を第４図に示す、この
実施例装置において、酸化燃焼室１１′の基本的構成は
上記実施例のものと違いがないが、ただその開放端側か
径を絞られて通路が狭くなっている。他方、半導体ウェ
ハの熱処理室２４の一端側も径を絞られて細くなってい
る。そして両室１１’ 、 ２４は、それぞれの頚部２
５，２６を連結具２７で連結することによって連通して
いる。従って、酸化燃焼室１１’で生成された水蒸気と
雰囲気ガスである酸素ガスとの混合ガスは、矢印２１′
に示す方向に流れて熱処理室２４へ送られるが、頚部２
５゜２６における狭くなった通路を通る間に、混合ガス
の組成がより均一化されることとなる。尚、加熱手段は
第１図〜第３図に示すように、外部ヒータ又は内部ヒー
タのいずれか一方だけを配設するようにしてもよいし、
第４図に示すように、外部ヒータ２０と内部ヒータ２３
とを併設するようにしてもよい。
第５図及び第６図は、それぞれこの発明の。
さらに別の変形実施例を示す、装置の模式的正面図であ
る。第５図に示した実施例装置は、酸素ガス導入管１２
’のガス吹き出し０２８を隔膜１５の基部付近に配設し
ている。従って、酸素ガス導入管１２’ から酸化燃焼
室ｌｌ内に導入された酸素ガスは、隔膜１５の表面に沿
って流れることとなり、酸化触媒水素透過膜からなる隔
ｇｔｓの空冷作用を行ない、水素ガスの燃焼熱などによ
って隔１ｌＩｉｓが過熱気味になることが防止される。
る。第５図に示した実施例装置は、酸素ガス導入管１２
’のガス吹き出し０２８を隔膜１５の基部付近に配設し
ている。従って、酸素ガス導入管１２’ から酸化燃焼
室ｌｌ内に導入された酸素ガスは、隔膜１５の表面に沿
って流れることとなり、酸化触媒水素透過膜からなる隔
ｇｔｓの空冷作用を行ない、水素ガスの燃焼熱などによ
って隔１ｌＩｉｓが過熱気味になることが防止される。
また第６図に示した実施例装置は、酸素ガス導入管１２
”を酸化燃焼室ｌｌ内にまで延設し、その延設管部２９
を隔膜１５の長手方向に沿って配置し。
”を酸化燃焼室ｌｌ内にまで延設し、その延設管部２９
を隔膜１５の長手方向に沿って配置し。
かつそのガス吹き出し口３０を多数、隔膜１５の表面に
対向させて配列したものである。この装置においては、
酸素ガス導入管１２″から酸化燃焼室Ｉｌ内に導入され
る酸素ガスは、多数のガス吹き出し口３０から隔１１１
１５の表面に対して垂直方向に吹き付けられるので、第
５図に示した装置よりもさらに空冷作用が効果的に行な
われることとなる。
対向させて配列したものである。この装置においては、
酸素ガス導入管１２″から酸化燃焼室Ｉｌ内に導入され
る酸素ガスは、多数のガス吹き出し口３０から隔１１１
１５の表面に対して垂直方向に吹き付けられるので、第
５図に示した装置よりもさらに空冷作用が効果的に行な
われることとなる。
この発明の範囲は１以上の説明及び図面の内容に限定さ
れるものではなく１例えば酸化触媒水素透過膜は、上記
説明ではパラジウム合金膜を例示したが、それ以外の種
々の酸化触媒を薄膜状に形成したものであっても１強度
及び性能が所望以上のものであれば使用できる。また酸
化燃焼室の形状、構造についても、基本的構成が異なら
ない限り、種々の変形が可能である。
れるものではなく１例えば酸化触媒水素透過膜は、上記
説明ではパラジウム合金膜を例示したが、それ以外の種
々の酸化触媒を薄膜状に形成したものであっても１強度
及び性能が所望以上のものであれば使用できる。また酸
化燃焼室の形状、構造についても、基本的構成が異なら
ない限り、種々の変形が可能である。
この発明は、以上説明したような構成を有し、かつ作用
するので、以下のような諸効果を奏する。
するので、以下のような諸効果を奏する。
■ 水素ガスの燃焼は、触媒作用により比較的低温で穏
やかに行なわれるため、燃焼の制御が比較的容易であり
１着火ミスといった心配もなく、また危険性も少ない。
やかに行なわれるため、燃焼の制御が比較的容易であり
１着火ミスといった心配もなく、また危険性も少ない。
■ 水素ガスの燃焼時に、燃焼領域が広がり激しい火炎
とはならず、水素炎による半導体ウェハのダメージとい
ったことが起こらない。
とはならず、水素炎による半導体ウェハのダメージとい
ったことが起こらない。
また別燃焼室方式をとった場合でも、水素炎による燃焼
室内壁面のダメージに伴った不純物の混入といった心配
も不要である。
室内壁面のダメージに伴った不純物の混入といった心配
も不要である。
（■ 水素ガスの燃焼は、酸化触媒水素透過膜の全面に
わたって均一に行なわれるので、生成された水蒸気と雰
囲気ガスである酸素ガスとの混合も均一化され、このた
め、半導体つエバの径が大きくなった場合でも、ウェハ
全面にわたって均一な表面処理が施され、品質を維持す
ることができる。
わたって均一に行なわれるので、生成された水蒸気と雰
囲気ガスである酸素ガスとの混合も均一化され、このた
め、半導体つエバの径が大きくなった場合でも、ウェハ
全面にわたって均一な表面処理が施され、品質を維持す
ることができる。
■ 酸化触媒水素透過膜を、パラジウム合金膜のように
、選択的に水素ガスだけを透過させる性質をもった膜と
したときは、水素ガスの燃焼によって生成される水蒸気
も高純度となり、半導体製造プロセスにおける洗浄度が
維持される。
、選択的に水素ガスだけを透過させる性質をもった膜と
したときは、水素ガスの燃焼によって生成される水蒸気
も高純度となり、半導体製造プロセスにおける洗浄度が
維持される。
この発明は、上述したような種々の利点を有する水蒸気
含有酸素ガス供給装置を提供し得たものである。
含有酸素ガス供給装置を提供し得たものである。
第１図は、この発明の１実施例を示し、水蒸気含有酸素
ガス供給装置を模式的に表わした正面図である。第２図
〜第６図は、それぞれこの発明の変形実施例を示す、同
じく正面図である。 また第７図及び第８図は、それぞれ従来の装置の構成を
示す模式正面図である。 １１．１１′・・・酸化燃焼室、 １２．１２’ 、１２”・・・酸素ガス導入管、１３・
・・水素ガス室、 １５・・・隔膜（酸化触媒水素透過膜）。 １Ｇ・・・水素ガス導入管、 １９・・・排出管。 ２０・・・外部ヒータ、２２．２３・・・内部ヒータ、
２４・・・半導体ウェハ収容室（熱処理室）、２８．３
０・・・ガス吹出し口。 代理人 弁理士 間 宮 武 雄 第１図 りｎ 第２図 第３図 １２ リ２ 第４図 ２ｎ 第５図 第６１Ｉ 第７ｒｊ１ 図面の浄書（内容に変更なし） 第８図 手続補正雫町ｉ（、ｉ’１ｌＧ１年Ｇ、’ｉ ６１−ｉ
差出昭和６０年５月６日
ガス供給装置を模式的に表わした正面図である。第２図
〜第６図は、それぞれこの発明の変形実施例を示す、同
じく正面図である。 また第７図及び第８図は、それぞれ従来の装置の構成を
示す模式正面図である。 １１．１１′・・・酸化燃焼室、 １２．１２’ 、１２”・・・酸素ガス導入管、１３・
・・水素ガス室、 １５・・・隔膜（酸化触媒水素透過膜）。 １Ｇ・・・水素ガス導入管、 １９・・・排出管。 ２０・・・外部ヒータ、２２．２３・・・内部ヒータ、
２４・・・半導体ウェハ収容室（熱処理室）、２８．３
０・・・ガス吹出し口。 代理人 弁理士 間 宮 武 雄 第１図 りｎ 第２図 第３図 １２ リ２ 第４図 ２ｎ 第５図 第６１Ｉ 第７ｒｊ１ 図面の浄書（内容に変更なし） 第８図 手続補正雫町ｉ（、ｉ’１ｌＧ１年Ｇ、’ｉ ６１−ｉ
差出昭和６０年５月６日
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、酸素ガス雰囲気中に水素ガスを供給し、その水素ガ
スを酸化燃焼させることによって生成される水蒸気を含
有した酸素ガスを被処理物に供給する水蒸気含有酸素ガ
ス供給装置において、酸化燃焼室と、この酸化燃焼室に
酸素ガスを導入する酸素ガス導入管と、前記酸化燃焼室
と酸化触媒水素透過膜を隔てて配設される水素ガス導入
管と、前記水素ガス室に流路連絡する排出管と、加熱手
段とを備えたことを特徴とする水蒸気含有酸素ガス供給
装置。 ２、加熱手段が水素ガス室内に配設された内部ヒータか
らなる特許請求の範囲第１項記載の水蒸気含有酸素ガス
供給装置。 ３、加熱手段が酸化燃焼室の外壁面に配設された外部ヒ
ータからなる特許請求の範囲第１項記載の水蒸気含有酸
素ガス供給装置。 ４、酸化燃焼室と被処理物の収容室とを共通の１室で形
成した特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに
記載の水蒸気含有酸素ガス供給装置。 ５、酸化燃焼室と被処理物の収容室とを別設して両室を
連通した特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれか
に記載の水蒸気含有酸素ガス供給装置。 ６、酸素ガス導入管のガス吹出し口を酸化触媒水素透過
膜の近傍に配設した特許請求の範囲第１項記載の水蒸気
含有酸素ガス供給装置。 ７、酸化触媒水素透過膜がパラジウム水素拡散膜からな
る特許請求の範囲第１項記載の水蒸気含有酸素ガス供給
装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60156708A JPS62104038A (ja) | 1985-07-15 | 1985-07-15 | 水蒸気含有酸素ガス供給装置 |
| EP86109328A EP0209065B1 (en) | 1985-07-15 | 1986-07-08 | Method for supplying an oxygen gas containing steam for the surface treatment of semiconductor wafers |
| DE8686109328T DE3675444D1 (de) | 1985-07-15 | 1986-07-08 | Verfahren zum zufuehren von wasserdampfhaltigem sauerstoffgas zur oberflaechenbehandlung von halbleiterwaffel. |
| US06/885,697 US4693208A (en) | 1985-07-15 | 1986-07-15 | Feeder of oxygen gas containing steam |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60156708A JPS62104038A (ja) | 1985-07-15 | 1985-07-15 | 水蒸気含有酸素ガス供給装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62104038A true JPS62104038A (ja) | 1987-05-14 |
Family
ID=15633597
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60156708A Pending JPS62104038A (ja) | 1985-07-15 | 1985-07-15 | 水蒸気含有酸素ガス供給装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4693208A (ja) |
| EP (1) | EP0209065B1 (ja) |
| JP (1) | JPS62104038A (ja) |
| DE (1) | DE3675444D1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07188066A (ja) * | 1993-12-28 | 1995-07-25 | Nec Corp | 水素還元装置およびその方法および水素還元材料 |
| CN109441665A (zh) * | 2018-12-26 | 2019-03-08 | 同济大学 | 高压气态氢氧喷气式发动机装置 |
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| FR2643365B1 (fr) * | 1989-02-22 | 1993-11-05 | Air Liquide | Procede de metallisation de ceramiques et appareil pour sa mise en oeuvr |
| JP3110465B2 (ja) * | 1996-01-29 | 2000-11-20 | 株式会社 フジキン | 水分発生用反応炉と水分発生用反応炉の温度制御方法及び白金コーティング触媒層の形成方法 |
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| US20030232501A1 (en) | 2002-06-14 | 2003-12-18 | Kher Shreyas S. | Surface pre-treatment for enhancement of nucleation of high dielectric constant materials |
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| US20050252449A1 (en) | 2004-05-12 | 2005-11-17 | Nguyen Son T | Control of gas flow and delivery to suppress the formation of particles in an MOCVD/ALD system |
| US8323754B2 (en) | 2004-05-21 | 2012-12-04 | Applied Materials, Inc. | Stabilization of high-k dielectric materials |
| US8119210B2 (en) | 2004-05-21 | 2012-02-21 | Applied Materials, Inc. | Formation of a silicon oxynitride layer on a high-k dielectric material |
| US7402534B2 (en) | 2005-08-26 | 2008-07-22 | Applied Materials, Inc. | Pretreatment processes within a batch ALD reactor |
| US7798096B2 (en) | 2006-05-05 | 2010-09-21 | Applied Materials, Inc. | Plasma, UV and ion/neutral assisted ALD or CVD in a batch tool |
| US7659158B2 (en) | 2008-03-31 | 2010-02-09 | Applied Materials, Inc. | Atomic layer deposition processes for non-volatile memory devices |
| US8491967B2 (en) | 2008-09-08 | 2013-07-23 | Applied Materials, Inc. | In-situ chamber treatment and deposition process |
| US20100062149A1 (en) | 2008-09-08 | 2010-03-11 | Applied Materials, Inc. | Method for tuning a deposition rate during an atomic layer deposition process |
| DE102012219755A1 (de) * | 2012-10-29 | 2014-04-30 | Thyssenkrupp Marine Systems Gmbh | Verfahren zum Erzeugen von Wasserdampf |
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| DE2831287C2 (de) * | 1978-07-17 | 1982-06-16 | Josef 6072 Dreieich Hammer | Verfahren zur Erzeugung einer definierten Wasserdampfmenge geringer Konzentration und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
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-
1985
- 1985-07-15 JP JP60156708A patent/JPS62104038A/ja active Pending
-
1986
- 1986-07-08 DE DE8686109328T patent/DE3675444D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1986-07-08 EP EP86109328A patent/EP0209065B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1986-07-15 US US06/885,697 patent/US4693208A/en not_active Expired - Fee Related
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| CN109441665A (zh) * | 2018-12-26 | 2019-03-08 | 同济大学 | 高压气态氢氧喷气式发动机装置 |
| CN109441665B (zh) * | 2018-12-26 | 2024-05-28 | 同济大学 | 高压气态氢氧喷气式发动机装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3675444D1 (de) | 1990-12-13 |
| EP0209065A2 (en) | 1987-01-21 |
| US4693208A (en) | 1987-09-15 |
| EP0209065B1 (en) | 1990-11-07 |
| EP0209065A3 (en) | 1988-01-13 |
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