JPS6245128A - 外部燃焼装置 - Google Patents
外部燃焼装置Info
- Publication number
- JPS6245128A JPS6245128A JP18400585A JP18400585A JPS6245128A JP S6245128 A JPS6245128 A JP S6245128A JP 18400585 A JP18400585 A JP 18400585A JP 18400585 A JP18400585 A JP 18400585A JP S6245128 A JPS6245128 A JP S6245128A
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- Japan
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- gas
- hydrogen
- reaction tube
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- Pending
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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】
[発明の技術分野]
この発明は、半導体基板を熱酸化づるための反応?へ・
に連結して使用される外部燃焼具■に関するちのであり
、特に、従来の外部燃焼装置にくらべ−C燃焼ガスの流
れのj0失が少なく■っ燃焼器を小型にすることかでさ
る、改良された外部燃焼装置に関するものである。。
に連結して使用される外部燃焼具■に関するちのであり
、特に、従来の外部燃焼装置にくらべ−C燃焼ガスの流
れのj0失が少なく■っ燃焼器を小型にすることかでさ
る、改良された外部燃焼装置に関するものである。。
]発明の技術的背田1
゛r導体基根の表面に熱酸化膜を形成覆るための熱酸化
法には、酸素ガスにより乾燥状態で¥導体基板を酸化さ
じる乾燥酸化法と、水素ガスを燃焼させてi3Jられる
高ン晶水只へ気によって゛1′ン俸(木i;t 1を酸
化さける水素燃焼酸化法とがある。 このうら、乾燥酸
化法は反応管(A!2化炉)内の温度を一様に保つこと
が容易であるため、800℃以上の低温で比較的薄い酸
(ヒ膜を形成するのに適しているが、スルーブッ1−が
低く、従ってp)い^々化膜を形成1Jるのに不利であ
るという欠点がある。
法には、酸素ガスにより乾燥状態で¥導体基板を酸化さ
じる乾燥酸化法と、水素ガスを燃焼させてi3Jられる
高ン晶水只へ気によって゛1′ン俸(木i;t 1を酸
化さける水素燃焼酸化法とがある。 このうら、乾燥酸
化法は反応管(A!2化炉)内の温度を一様に保つこと
が容易であるため、800℃以上の低温で比較的薄い酸
(ヒ膜を形成するのに適しているが、スルーブッ1−が
低く、従ってp)い^々化膜を形成1Jるのに不利であ
るという欠点がある。
これに対して水素燃焼酸化法は乾燥醇化法にくらべて数
93の酸化法[I2が1〔Iられるためスルーブツトが
高く、11つηい酸化膜を形成(Jることがぐきるので
、晟近では乾燥酸化法に代わって採用さFLることが多
くなって+3す、特に、数白1111のl+2い醇化膜
をンI22どする索了間分l9Il膜の形成簀に広く採
用されている。 しかしながら、水素燃焼酸化法では水
メ〜燃焼時に(13いて周囲に人込な圧力変動と4度分
布の変動とをもだらす゛ため、反応管(酸化炉)内の1
力分布と記1α分イhを均一にす゛ることがむずかしい
という問題があり、従って、この問題を解決するための
種々の哀:と?が開発されている。
93の酸化法[I2が1〔Iられるためスルーブツトが
高く、11つηい酸化膜を形成(Jることがぐきるので
、晟近では乾燥酸化法に代わって採用さFLることが多
くなって+3す、特に、数白1111のl+2い醇化膜
をンI22どする索了間分l9Il膜の形成簀に広く採
用されている。 しかしながら、水素燃焼酸化法では水
メ〜燃焼時に(13いて周囲に人込な圧力変動と4度分
布の変動とをもだらす゛ため、反応管(酸化炉)内の1
力分布と記1α分イhを均一にす゛ることがむずかしい
という問題があり、従って、この問題を解決するための
種々の哀:と?が開発されている。
水素燃焼酸化法は水素をどこで燃焼さけるかによっC炉
内燃焼法と外部燃焼法とに分けられる。
内燃焼法と外部燃焼法とに分けられる。
このうち、炉内燃焼法とは、反応管内に水素と酸にとを
導入して該反応管内で直接に水素を燃焼ざt!る11式
であり、この方式による装置はたとえば高圧酸化法を実
施1Jるためのr:+fT酸化装置として実現しCいる
。
導入して該反応管内で直接に水素を燃焼ざt!る11式
であり、この方式による装置はたとえば高圧酸化法を実
施1Jるためのr:+fT酸化装置として実現しCいる
。
一方、外ハIS燃焼法とtよ水素を反応管外のりi部燃
焼装置F1 ″c−燃焼さU(、その結果発11−シた
高ン九、旨島1’1の水蒸気を反応管内に樽入りる方式
であり、炉内燃焼γ):よりら炉内の圧力分子l’iと
温度分缶とを均一に保つことがでさる刊貞がある。
焼装置F1 ″c−燃焼さU(、その結果発11−シた
高ン九、旨島1’1の水蒸気を反応管内に樽入りる方式
であり、炉内燃焼γ):よりら炉内の圧力分子l’iと
温度分缶とを均一に保つことがでさる刊貞がある。
第2図は炉内燃焼法による酸化装置の一例を示しρGの
であり、同図にJ3いて1は反応管、2)9Lバツフア
と称するじ■ま板、3は熱m1lli仮、4は半う9体
IJ板、5は半jn体基板4を9てた状態【・載置して
いるボート、6は反応管1内に水素ガスと酸素がスとを
導入するためのガス導入管である。
であり、同図にJ3いて1は反応管、2)9Lバツフア
と称するじ■ま板、3は熱m1lli仮、4は半う9体
IJ板、5は半jn体基板4を9てた状態【・載置して
いるボート、6は反応管1内に水素ガスと酸素がスとを
導入するためのガス導入管である。
この装置では、半導体1.4板4が首かれている反応室
に水素の燃焼による圧力変動を起こさせぬためにじゃま
板2を反応管1内に設けたことを特徴どするものである
。
に水素の燃焼による圧力変動を起こさせぬためにじゃま
板2を反応管1内に設けたことを特徴どするものである
。
13図は外部燃焼法による酸化装置の一例を示した概略
図であり、同図において、7は反応管、8は管継手9を
介して反応管7に連結された外部燃焼室、10は外部燃
焼室8内に酸素を導入するための酸素導入管、11は外
部燃焼室8内に水素を導入し且つる火させるための水A
導入管兼ヒータである。 水素導入管1にヒータ11は
耐熱f11の高いSiCで構成されている。
図であり、同図において、7は反応管、8は管継手9を
介して反応管7に連結された外部燃焼室、10は外部燃
焼室8内に酸素を導入するための酸素導入管、11は外
部燃焼室8内に水素を導入し且つる火させるための水A
導入管兼ヒータである。 水素導入管1にヒータ11は
耐熱f11の高いSiCで構成されている。
[I′¥盲技術の問題貞]
第2図に示した内部燃焼法による酸化装置では、水素燃
焼に伴う圧力変動と大きな温瑣勾配とを半導体基板4が
置かれている反応室に伝えぬように一般に反応管1の全
長をかなり1(りする必要がある]二、じゃま板2を設
置jな1ノればならないので、反応管1の製作]ス1〜
がかなりi!″!1(lIIlになるという欠員があり
、じ唐ま板2を設G”)て6水素燃焼に伴う圧力変動昏
)!、l!度勾配の悪影響を完全に防J)することはで
きないという欠点があった。
焼に伴う圧力変動と大きな温瑣勾配とを半導体基板4が
置かれている反応室に伝えぬように一般に反応管1の全
長をかなり1(りする必要がある]二、じゃま板2を設
置jな1ノればならないので、反応管1の製作]ス1〜
がかなりi!″!1(lIIlになるという欠員があり
、じ唐ま板2を設G”)て6水素燃焼に伴う圧力変動昏
)!、l!度勾配の悪影響を完全に防J)することはで
きないという欠点があった。
一方、第ご3図に示した外部燃焼法に阜く酸化装「′I
′では、水素が水素導入′i′へ・兼ヒータ11の先端
面Cのみ燃焼づるため、該ヒータ11の先端に燃焼によ
る強い渦流v h<発生して外部燃焼室8内から反応管
7内への水蒸気の流入が妨げられ、ぞの結末、反応管内
に)9人される水蒸気の乱流ににす゛1′尋休1体毛板
の酸化が均整に<Tらないという欠員があ−)た3、J
、た、該ヒータ11の先端がMi記渦流にJ、って急速
に1f耗りるため、該ヒータ11の交]■費用がかさむ
という別の欠点らあった。
′では、水素が水素導入′i′へ・兼ヒータ11の先端
面Cのみ燃焼づるため、該ヒータ11の先端に燃焼によ
る強い渦流v h<発生して外部燃焼室8内から反応管
7内への水蒸気の流入が妨げられ、ぞの結末、反応管内
に)9人される水蒸気の乱流ににす゛1′尋休1体毛板
の酸化が均整に<Tらないという欠員があ−)た3、J
、た、該ヒータ11の先端がMi記渦流にJ、って急速
に1f耗りるため、該ヒータ11の交]■費用がかさむ
という別の欠点らあった。
[発明の[1的1
この発明の目的【ま、前記の如き従来装置の欠点を排除
した新規な酸化装置を112供υ′ることであり、更に
詳細には、第3図に示した装置の欠員をiJl除した外
部燃焼装77を提供ηることである。
した新規な酸化装置を112供υ′ることであり、更に
詳細には、第3図に示した装置の欠員をiJl除した外
部燃焼装77を提供ηることである。
[発明の概要]
この発明による外部燃焼装置は、水素ガス29人口と酸
素ガス導入口とを具備するとと6に反応管に連結された
燃焼器本体と、該燃焼器本体の周囲に設けられた高周波
コイルと、該燃焼器本体内に水素ガス及び発生水蒸気の
流れ方向と平行に配着された少<≧くとち一つ以上の誘
導加熱板とを41しているもの(゛ある。 この発明に
よる外部燃焼装置では、該誘導加熱板によって該燃焼器
本体内にnいに平?1で11つ直線的な流路が形成され
るとともに該流路の壁自身が加熱体となっているので、
水素ガスの燃焼時に詠燃焼器本体内に渦流が発生するこ
とが’に < 、水素燃焼で発生した高湿高圧の水蒸気
は該流路に沿って直線的に、:)速で流れることができ
る。 また、第3図の装置どは巽なって水素ガスの流路
が直線的に構成されているので燃焼器本体内で高圧水然
気が停滞することがない。
素ガス導入口とを具備するとと6に反応管に連結された
燃焼器本体と、該燃焼器本体の周囲に設けられた高周波
コイルと、該燃焼器本体内に水素ガス及び発生水蒸気の
流れ方向と平行に配着された少<≧くとち一つ以上の誘
導加熱板とを41しているもの(゛ある。 この発明に
よる外部燃焼装置では、該誘導加熱板によって該燃焼器
本体内にnいに平?1で11つ直線的な流路が形成され
るとともに該流路の壁自身が加熱体となっているので、
水素ガスの燃焼時に詠燃焼器本体内に渦流が発生するこ
とが’に < 、水素燃焼で発生した高湿高圧の水蒸気
は該流路に沿って直線的に、:)速で流れることができ
る。 また、第3図の装置どは巽なって水素ガスの流路
が直線的に構成されているので燃焼器本体内で高圧水然
気が停滞することがない。
従って、本発明の装置では燃焼器本体の容積を小さくづ
ることができるとともに反応管に入るまでの高圧水蒸気
の冷却を防ぐことができ、反応管内の整流を実現するこ
とができる。
ることができるとともに反応管に入るまでの高圧水蒸気
の冷却を防ぐことができ、反応管内の整流を実現するこ
とができる。
[発明の実施例]
以下に第1図をネS照して本発明の一実施例について説
明1Jる1゜ 第1図にJ3いて12は反応管、133は管継手、17
1は外部燃焼方式を荀1成り゛る燃焼器本体、15は燃
焼器本体14の周囲に設【Jられた^周波T1イル、1
Gは燃焼器本体14内にガス流路と平行に([1つ燃焼
器本体及び反応室12の軸線どl’?+に)設()られ
l、:誘導加熱板、17iま燃焼器本体1/Ifご設(
)られた酸素ガス力入管、1Bは同じく水素ガス台入管
である1、 誘ン9加熱板16は高周波−]イル15)
の竹る磁界ぐ誘導加熱δれるように<Cつ(J3す、該
誘導加熱板1Gの間に(31該燃焼器本体14の軸線ど
へ11行なガス流路が形成2\れ(いる、。
明1Jる1゜ 第1図にJ3いて12は反応管、133は管継手、17
1は外部燃焼方式を荀1成り゛る燃焼器本体、15は燃
焼器本体14の周囲に設【Jられた^周波T1イル、1
Gは燃焼器本体14内にガス流路と平行に([1つ燃焼
器本体及び反応室12の軸線どl’?+に)設()られ
l、:誘導加熱板、17iま燃焼器本体1/Ifご設(
)られた酸素ガス力入管、1Bは同じく水素ガス台入管
である1、 誘ン9加熱板16は高周波−]イル15)
の竹る磁界ぐ誘導加熱δれるように<Cつ(J3す、該
誘導加熱板1Gの間に(31該燃焼器本体14の軸線ど
へ11行なガス流路が形成2\れ(いる、。
前記の叫さ荀1成の外部燃焼装′IIにおいU f、L
、酸素ガス導入管17及び水素ガス導入管18が燃焼
洲本(A14の軸線に沿って配置されるととしに燃焼器
本体14内にはでの軸線と平行に配置nされた誘導加熱
板1Gに」二って燃焼器本体の軸線と平行イf刀ス流路
がh’4成されでいるので、燃焼器本体14内で渦流が
([じるOJ能t’lが殆どなく、また、ガス流路の檗
で−れ自I′、)が面状加熱器となっているので水素の
燃焼にJ、−)(渦流が11じる可能↑’I b殆どな
い。 位、つて、前記の如き本発明の外部燃焼方式では
燃焼器本体14内で渦流を発(LlJる恐れが殆ど(7
いため、発生水蒸気の停滞は仝<イ[じイ1い9゜ なお、誘導加熱板1Gは高抵抗の耐熱fF高硬鳴材でh
η成され、この実施例て゛は、SiCで二J−ティング
された炭素根から成っている。 εLだ、誘導加熱板1
6の形状C,1平扱C・あつ(しよいlJ(筒形ぐあっ
て′bJ、く、史に、複数(・なくとムJ、い。
、酸素ガス導入管17及び水素ガス導入管18が燃焼
洲本(A14の軸線に沿って配置されるととしに燃焼器
本体14内にはでの軸線と平行に配置nされた誘導加熱
板1Gに」二って燃焼器本体の軸線と平行イf刀ス流路
がh’4成されでいるので、燃焼器本体14内で渦流が
([じるOJ能t’lが殆どなく、また、ガス流路の檗
で−れ自I′、)が面状加熱器となっているので水素の
燃焼にJ、−)(渦流が11じる可能↑’I b殆どな
い。 位、つて、前記の如き本発明の外部燃焼方式では
燃焼器本体14内で渦流を発(LlJる恐れが殆ど(7
いため、発生水蒸気の停滞は仝<イ[じイ1い9゜ なお、誘導加熱板1Gは高抵抗の耐熱fF高硬鳴材でh
η成され、この実施例て゛は、SiCで二J−ティング
された炭素根から成っている。 εLだ、誘導加熱板1
6の形状C,1平扱C・あつ(しよいlJ(筒形ぐあっ
て′bJ、く、史に、複数(・なくとムJ、い。
本実施例では、装[6゛の使用間外i 111fに燃焼
器本体14と反応管12の内部を窒素ガスCパージした
後、酸に;ガスと水素ガスとをその体積比が1:1.2
5となる流れうで燃焼器本体14内に吹き込みつつ高周
波コイル15に高周波交流を流し−(誘導+111熱板
1Gの表面)晶1σが900℃となるJ:うに1j11
熱した。 そして燃焼器本体14内の流れを観察したと
ころ、渦流を全く(Lしることなく、発生水蒸気は極め
C円滑に反応管12内に流入していることかわかった。
器本体14と反応管12の内部を窒素ガスCパージした
後、酸に;ガスと水素ガスとをその体積比が1:1.2
5となる流れうで燃焼器本体14内に吹き込みつつ高周
波コイル15に高周波交流を流し−(誘導+111熱板
1Gの表面)晶1σが900℃となるJ:うに1j11
熱した。 そして燃焼器本体14内の流れを観察したと
ころ、渦流を全く(Lしることなく、発生水蒸気は極め
C円滑に反応管12内に流入していることかわかった。
」、た、中位時間当りの流吊し第3図の従*に11η
よりしはるかに高い口とがわかった。 更に誘導加熱板
16のI?f?(の程度を調合したところ、摩耗トdは
第3図の従来装置のヒータにくらべて極めて少<2いこ
とがわかった。
よりしはるかに高い口とがわかった。 更に誘導加熱板
16のI?f?(の程度を調合したところ、摩耗トdは
第3図の従来装置のヒータにくらべて極めて少<2いこ
とがわかった。
[発明の効宋]
以上のように、本発明によれば、従来の外部燃焼方式よ
りも発生水、熱気の流れをff F吊させずに反応管内
へ送り込むことの−CきるNf現な外部燃焼方式が提供
される。
りも発生水、熱気の流れをff F吊させずに反応管内
へ送り込むことの−CきるNf現な外部燃焼方式が提供
される。
すな1つら、本発明によれば次のような効宋を仝Jるこ
とのrきる?Ji現な外部燃焼装[?′1が提供される
。
とのrきる?Ji現な外部燃焼装[?′1が提供される
。
(i ) 燃焼器本体14内で発生水蒸気の渦流が生
じないので反応管へのびt tliが大きく、従−)で
、燃焼器本体く′?lなわら燃焼室)の容積を小さくす
ることがて゛きる。
じないので反応管へのびt tliが大きく、従−)で
、燃焼器本体く′?lなわら燃焼室)の容積を小さくす
ることがて゛きる。
(白) 燃焼器本体内で渦流が発生しないのでエネルギ
ーn失が少なくなり、水素及び酸素の消費トハが減少ケ
る。
ーn失が少なくなり、水素及び酸素の消費トハが減少ケ
る。
(iii ) 発生水蒸気を燃焼器本体内に停滞させ
ずに反応管内に送り込むことができるので、反応管に送
り込む水蒸気の温度を1!″!iく保つことかぐさ、従
って、反応管内の温度の均一性を保つことが:i易とな
った。
ずに反応管内に送り込むことができるので、反応管に送
り込む水蒸気の温度を1!″!iく保つことかぐさ、従
って、反応管内の温度の均一性を保つことが:i易とな
った。
〈1v) 燃焼器本体内で渦流が牛しないの(゛誘導
加熱板の19粍が従来装;べのヒータの1°L耗にくら
べ(〕1常に少なく、従って、ヒータ″、II゛のノ用
熱(木の交換費用が従来装置にくらべC低減でさる。
加熱板の19粍が従来装;べのヒータの1°L耗にくら
べ(〕1常に少なく、従って、ヒータ″、II゛のノ用
熱(木の交換費用が従来装置にくらべC低減でさる。
(V) 燃焼室を従来R7,1上りらかなり小l〜す
(こ−(・きるため、たとえば縦形炉に取りイ・口J
iJ−ること乙可能になった。
(こ−(・きるため、たとえば縦形炉に取りイ・口J
iJ−ること乙可能になった。
第1図は本発明にJ、る外部燃焼方式の一実施例を示し
た概略図、第2図は炉内燃焼り式にIJづく従来の酸化
装置の要部類−8図、第3図は外部燃焼方式にF、t−
づ〈従来の酸化装置の要部概略図ぐある。 1.7.12・・・反応管、 2・・・じゃま根、 3
・・・熱遮断板、 4・・・’1−L9体M板、 5・
・・ボート、6・・・ガス力入管、 8・・・燃焼室、
9,13・・°菅継千、 14・・・燃焼器本体、
11・・・水素ガス導入管並ヒーク、 11)・・・
高周波コイル、 1G・・・誘橡加熱板。 第2図
た概略図、第2図は炉内燃焼り式にIJづく従来の酸化
装置の要部類−8図、第3図は外部燃焼方式にF、t−
づ〈従来の酸化装置の要部概略図ぐある。 1.7.12・・・反応管、 2・・・じゃま根、 3
・・・熱遮断板、 4・・・’1−L9体M板、 5・
・・ボート、6・・・ガス力入管、 8・・・燃焼室、
9,13・・°菅継千、 14・・・燃焼器本体、
11・・・水素ガス導入管並ヒーク、 11)・・・
高周波コイル、 1G・・・誘橡加熱板。 第2図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 半導体基板を熱酸化するための反応管に連結して該
反応管内に高温水蒸気を供給するための外部燃焼装置で
あって、 水素ガス導入口と酸素ガス導入口とを具備するとともに
該反応管に連結された燃焼器本体と、該燃焼器本体の周
囲に設けられた高周波コイルと、該燃焼器本体内に水蒸
気の流れ方向と平行に配置された少なくとも一つ以上の
誘導加熱板とを有して成る外部燃焼装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18400585A JPS6245128A (ja) | 1985-08-23 | 1985-08-23 | 外部燃焼装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18400585A JPS6245128A (ja) | 1985-08-23 | 1985-08-23 | 外部燃焼装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6245128A true JPS6245128A (ja) | 1987-02-27 |
Family
ID=16145654
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18400585A Pending JPS6245128A (ja) | 1985-08-23 | 1985-08-23 | 外部燃焼装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6245128A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01205425A (ja) * | 1988-02-10 | 1989-08-17 | Tel Sagami Ltd | 酸化炉 |
JPH01252809A (ja) * | 1987-09-01 | 1989-10-09 | Tel Sagami Ltd | 縦型酸化装置 |
JPH0273730U (ja) * | 1988-11-28 | 1990-06-05 | ||
JPH03212933A (ja) * | 1990-01-18 | 1991-09-18 | Tokyo Electron Ltd | 熱処理方法 |
-
1985
- 1985-08-23 JP JP18400585A patent/JPS6245128A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01252809A (ja) * | 1987-09-01 | 1989-10-09 | Tel Sagami Ltd | 縦型酸化装置 |
JPH01205425A (ja) * | 1988-02-10 | 1989-08-17 | Tel Sagami Ltd | 酸化炉 |
JPH0273730U (ja) * | 1988-11-28 | 1990-06-05 | ||
JPH03212933A (ja) * | 1990-01-18 | 1991-09-18 | Tokyo Electron Ltd | 熱処理方法 |
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