JP3412734B2 - 半導体ウェーハの反応容器と該容器を用いた熱処理装置 - Google Patents
半導体ウェーハの反応容器と該容器を用いた熱処理装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウェーハの
拡散処理、酸化処理、減圧ＣＶＤなどに使用される半導
体ウェーハの反応容器と該容器を用いた熱処理装置熱処
理装置に係わり、特にウェーハを直立状に収納する枚葉
式の半導体ウェーハの熱処理装置に関する。
拡散処理、酸化処理、減圧ＣＶＤなどに使用される半導
体ウェーハの反応容器と該容器を用いた熱処理装置熱処
理装置に係わり、特にウェーハを直立状に収納する枚葉
式の半導体ウェーハの熱処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より半導体ウェーハの熱処理をする
場合、複数枚のウェーハをウェーハボート積層配設載置
して、反応容器内での一括熱処理するバッチ方式が採用
されている。この方式では、ウェーハとボートとの接触
部分近傍で生じる気流の乱れや、ウェーハを多段積層す
ることで気流に乱れを起し投入ウェーハを均質に処理す
ることは困難であった。また、ウェーハの口径の大口径
化につれ、前記バッチ処理方式では重量負担に対応する
ボート及び支持部の製作が困難であること、また、大口
径化に伴う反応容器の大型化、加熱温度分布やガス分布
の均一化、加熱源の無用の増大化につながり、ウェーハ
の大口径化に対応するのには従来のバッチ方式では対処
困難な種々の問題点があった。さらに、次世代の、６４
Ｍ、１Ｇ等の高集積密度化の半導体製造プロセスではサ
ブミクロン単位の精度が要求され、複数枚のウェーハを
一括処理するバッチシステムではウェーハの積層位置や
ガス流の流入側と排出側とはそれぞれ処理条件にバラツ
キを生じ、また積層されたウェーハ相互間で影響を及ぼ
し合い、またボートの接触部位よりパーティクル等が発
生し、高品質の加工は困難であった。
場合、複数枚のウェーハをウェーハボート積層配設載置
して、反応容器内での一括熱処理するバッチ方式が採用
されている。この方式では、ウェーハとボートとの接触
部分近傍で生じる気流の乱れや、ウェーハを多段積層す
ることで気流に乱れを起し投入ウェーハを均質に処理す
ることは困難であった。また、ウェーハの口径の大口径
化につれ、前記バッチ処理方式では重量負担に対応する
ボート及び支持部の製作が困難であること、また、大口
径化に伴う反応容器の大型化、加熱温度分布やガス分布
の均一化、加熱源の無用の増大化につながり、ウェーハ
の大口径化に対応するのには従来のバッチ方式では対処
困難な種々の問題点があった。さらに、次世代の、６４
Ｍ、１Ｇ等の高集積密度化の半導体製造プロセスではサ
ブミクロン単位の精度が要求され、複数枚のウェーハを
一括処理するバッチシステムではウェーハの積層位置や
ガス流の流入側と排出側とはそれぞれ処理条件にバラツ
キを生じ、また積層されたウェーハ相互間で影響を及ぼ
し合い、またボートの接触部位よりパーティクル等が発
生し、高品質の加工は困難であった。
【０００３】上記問題解決のため、一枚のウェーハ毎に
熱処理を行なう枚葉式熱処理装置が注目され、種々の提
案がなされているが、最近の提案（特開平５ー２９１１
５４号公報に開示）には、下記枚葉式熱処理装置が記載
されている。該熱処理装置においては、サセプタの下方
に設けた加熱源によりサセプタ上に水平状に載置したウ
ェーハを、低圧反応ガス雰囲気中で加熱してウェーハ上
に成膜するようにしてある。上記水平状にウェーハを載
置する場合は、下記問題点を内蔵している。即ち、 １）、ウェーハが水平状に載置されているため、ウェー
ハに自重による撓みの発生の問題がある。 ２）、反応容器が大型になる。従って加熱源等の動力源
も大きくなる。
熱処理を行なう枚葉式熱処理装置が注目され、種々の提
案がなされているが、最近の提案（特開平５ー２９１１
５４号公報に開示）には、下記枚葉式熱処理装置が記載
されている。該熱処理装置においては、サセプタの下方
に設けた加熱源によりサセプタ上に水平状に載置したウ
ェーハを、低圧反応ガス雰囲気中で加熱してウェーハ上
に成膜するようにしてある。上記水平状にウェーハを載
置する場合は、下記問題点を内蔵している。即ち、 １）、ウェーハが水平状に載置されているため、ウェー
ハに自重による撓みの発生の問題がある。 ２）、反応容器が大型になる。従って加熱源等の動力源
も大きくなる。
【０００４】そこで、本発明者等は、ウェーハの大口径
化と次世代の６４Ｍ、１Ｇ等の高集積密度化に対処すべ
く、枚葉式のウェーハ熱処理装置の開発に携わってきた
が、収納するウェーハの大きさに対し、必要最小限の大
きさを確保できる形状を持つ枚葉反応容器とウェーハの
直立支持装置を備えた半導体ウェーハの熱処理装置に関
する提案を特願平８ー２２４８２３に提案している。
（非公知文献：特開平０９−２６０２９７号公報）
化と次世代の６４Ｍ、１Ｇ等の高集積密度化に対処すべ
く、枚葉式のウェーハ熱処理装置の開発に携わってきた
が、収納するウェーハの大きさに対し、必要最小限の大
きさを確保できる形状を持つ枚葉反応容器とウェーハの
直立支持装置を備えた半導体ウェーハの熱処理装置に関
する提案を特願平８ー２２４８２３に提案している。
（非公知文献：特開平０９−２６０２９７号公報）
【０００５】上記提案においては、ウェーハの収納姿勢
は直立タイプであり、またウェーハ表面への熱分布を均
一と反応ガス流の分布も一様にするため、ウェーハの熱
処理面に対し扁平形状とした扁平ドーム状とし、反応容
器の大きさを必要最小限に押さえる構成としてある。即
ち、図５に示すように、偏平ドーム状の反応容器５０と
該容器内にウエーハ１０を直立支持する支持装置４０と
前記反応容器５０の偏平側に対面して配設した一対の平
板状発熱体５７からなり、そして反応容器５０は、透明
石英ガラスよりなる一体構成の反応容器本体５２に非透
明石英ガラスよりなるフランジ５１を溶接接合するとと
もに、必要に応じて反応ガスは容器５２の上部流入孔５
３より流入し下部排出孔５８より排出するようにしてあ
る。また、直立支持装置４０は石英ガラス若しくは炭化
珪素よりなり、前記ウエーハを直立に支持する支持部４
１と前記フランジ下面にＯリング５４を介して密閉する
ベース体４２からなる。
は直立タイプであり、またウェーハ表面への熱分布を均
一と反応ガス流の分布も一様にするため、ウェーハの熱
処理面に対し扁平形状とした扁平ドーム状とし、反応容
器の大きさを必要最小限に押さえる構成としてある。即
ち、図５に示すように、偏平ドーム状の反応容器５０と
該容器内にウエーハ１０を直立支持する支持装置４０と
前記反応容器５０の偏平側に対面して配設した一対の平
板状発熱体５７からなり、そして反応容器５０は、透明
石英ガラスよりなる一体構成の反応容器本体５２に非透
明石英ガラスよりなるフランジ５１を溶接接合するとと
もに、必要に応じて反応ガスは容器５２の上部流入孔５
３より流入し下部排出孔５８より排出するようにしてあ
る。また、直立支持装置４０は石英ガラス若しくは炭化
珪素よりなり、前記ウエーハを直立に支持する支持部４
１と前記フランジ下面にＯリング５４を介して密閉する
ベース体４２からなる。
【０００６】上記提案によれば、前記反応容器５０は薄
肉を図っても真空強度がある。肉薄の為に軽量化が図れ
る。内側曲面に沿ってガスの流れが良い。等の利点を持
っているが、前記反応容器５０内の処理空間は６００〜
１０００℃前後の高温で熱処理を行うために、而もＯリ
ング５４その他のシール部して機能するフランジは熱処
理空間となる反応容器本体５２の直下に位置する為に前
記シール部に高温が伝搬しやすく、この為前記技術にお
いては、前記フランジを非透明石英ガラスで形成し、Ｏ
リング５４その他のシール部分に高温が伝搬するのを防
いでいるが必ずしも十分でない。このため円筒状の反応
容器を用いる縦型炉芯管においては炉心管内の加熱区域
と炉管開口端側間に石英ガラス製の断熱筒を配して前記
ウエハ熱処理用空間温度の均等化を図るとともに、前記
炉芯管周囲に囲繞した発熱体５７を断熱筒上方に位置せ
しめ、前記断熱筒を熱遮断手段として機能させる事によ
り、炉心管開口端側に設けたＯリング５４その他のシー
ル部分に高温が伝搬するのを防いでいる。
肉を図っても真空強度がある。肉薄の為に軽量化が図れ
る。内側曲面に沿ってガスの流れが良い。等の利点を持
っているが、前記反応容器５０内の処理空間は６００〜
１０００℃前後の高温で熱処理を行うために、而もＯリ
ング５４その他のシール部して機能するフランジは熱処
理空間となる反応容器本体５２の直下に位置する為に前
記シール部に高温が伝搬しやすく、この為前記技術にお
いては、前記フランジを非透明石英ガラスで形成し、Ｏ
リング５４その他のシール部分に高温が伝搬するのを防
いでいるが必ずしも十分でない。このため円筒状の反応
容器を用いる縦型炉芯管においては炉心管内の加熱区域
と炉管開口端側間に石英ガラス製の断熱筒を配して前記
ウエハ熱処理用空間温度の均等化を図るとともに、前記
炉芯管周囲に囲繞した発熱体５７を断熱筒上方に位置せ
しめ、前記断熱筒を熱遮断手段として機能させる事によ
り、炉心管開口端側に設けたＯリング５４その他のシー
ル部分に高温が伝搬するのを防いでいる。
【０００７】そしてこのような断熱筒は一般に、密封さ
れた石英ガラス製の円筒体内に、長繊維状の石英ガラス
ウールを封入して構成したが、特願昭６２−２０３４９
９（特開平０１−０４７０２０号公報）において前記断
熱筒を、内部に多数の微小空間を有し石英薄膜が縦横に
張りめぐらされた石英ガラス発泡体、言い換えれば前記
発泡体がガラスウール等の柔軟性を有する部材で形成さ
れているのではなく、例えば発泡ガラス体のように多数
の微小空間を内部に有し且つそれ自体は硬質な薄膜石英
ガラスが網目状に縦横に張りめぐらされている石英ガラ
ス体で形成したものを提案している。
れた石英ガラス製の円筒体内に、長繊維状の石英ガラス
ウールを封入して構成したが、特願昭６２−２０３４９
９（特開平０１−０４７０２０号公報）において前記断
熱筒を、内部に多数の微小空間を有し石英薄膜が縦横に
張りめぐらされた石英ガラス発泡体、言い換えれば前記
発泡体がガラスウール等の柔軟性を有する部材で形成さ
れているのではなく、例えば発泡ガラス体のように多数
の微小空間を内部に有し且つそれ自体は硬質な薄膜石英
ガラスが網目状に縦横に張りめぐらされている石英ガラ
ス体で形成したものを提案している。
【０００８】しかしながら前記のように独立した断熱筒
を用いることは、部品点数の増加のみならず、断熱筒上
面に設置されるウエーハボードとの摺擦によりパーティ
クルが発生しやすくなる。また基本的に前記枚葉式の反
応容器５０においては図５に示すように容器本体５２と
フランジ間が極めて近接している為に、断熱筒を介装す
る余地がない。
を用いることは、部品点数の増加のみならず、断熱筒上
面に設置されるウエーハボードとの摺擦によりパーティ
クルが発生しやすくなる。また基本的に前記枚葉式の反
応容器５０においては図５に示すように容器本体５２と
フランジ間が極めて近接している為に、断熱筒を介装す
る余地がない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる従来
技術の欠点に鑑み独立した断熱筒を用いることなく、又
装置の大型化の抑制やパーティクルの発生を抑え、高い
熱遮断性を維持し得る半導体ウェーハの反応容器と該容
器を用いた熱処理装置の提供を目的としたものである。
技術の欠点に鑑み独立した断熱筒を用いることなく、又
装置の大型化の抑制やパーティクルの発生を抑え、高い
熱遮断性を維持し得る半導体ウェーハの反応容器と該容
器を用いた熱処理装置の提供を目的としたものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
半導体ウェーハを収納した状態で熱処理を行うウエーハ
熱処理用反応容器５０において、ウエーハを収納する反
応容器本体５２を透明石英ガラス体で形成するととも
に、該本体５２に連設するフランジ部６０を非透明石英
ガラス体６１と内部に多数の微小空間を有し石英薄膜が
縦横に張りめぐらされた石英ガラス発泡体６２を積層溶
接した積層構造体（言い換えればサンドイッチ構造体６
３）で形成したことを特徴とする。ここで非透明ガラス
体とは半透明若しくは不透明ガラス体のいずれも含むが
摺りガラス状の表面のみが不透明のガラス体は含まな
い。そして本発明は特に枚葉式反応容器５０に好適に適
用されるものであるが、これのみに限定されず容器開口
下端にフランジを有する縦型炉芯間にも適用可能であ
る。
半導体ウェーハを収納した状態で熱処理を行うウエーハ
熱処理用反応容器５０において、ウエーハを収納する反
応容器本体５２を透明石英ガラス体で形成するととも
に、該本体５２に連設するフランジ部６０を非透明石英
ガラス体６１と内部に多数の微小空間を有し石英薄膜が
縦横に張りめぐらされた石英ガラス発泡体６２を積層溶
接した積層構造体（言い換えればサンドイッチ構造体６
３）で形成したことを特徴とする。ここで非透明ガラス
体とは半透明若しくは不透明ガラス体のいずれも含むが
摺りガラス状の表面のみが不透明のガラス体は含まな
い。そして本発明は特に枚葉式反応容器５０に好適に適
用されるものであるが、これのみに限定されず容器開口
下端にフランジを有する縦型炉芯間にも適用可能であ
る。
【００１１】請求項２記載の発明は、前記反応容器本体
５２を特定し、ウエーハを直立状に収納可能に扁平曲面
体で形成したことを特徴とするものである。なお、非透
明石英ガラスは見かけ密度０．９ｇ／ｃｍ3 以上の気泡
含有石英ガラスで構成しその気泡は直径１０乃至２５０
μｍのものが２００００個／ｃｍ3以上、好ましくは４
００００〜７００００個／ｃｍ3のものが存在するもの
をいう。又石英ガラス発泡体６２は見かけ密度０．１〜
０．８ｇ／ｃｍ3 の発泡石英ガラスで構成するのがよ
い。
５２を特定し、ウエーハを直立状に収納可能に扁平曲面
体で形成したことを特徴とするものである。なお、非透
明石英ガラスは見かけ密度０．９ｇ／ｃｍ3 以上の気泡
含有石英ガラスで構成しその気泡は直径１０乃至２５０
μｍのものが２００００個／ｃｍ3以上、好ましくは４
００００〜７００００個／ｃｍ3のものが存在するもの
をいう。又石英ガラス発泡体６２は見かけ密度０．１〜
０．８ｇ／ｃｍ3 の発泡石英ガラスで構成するのがよ
い。
【００１２】請求項４記載の発明は半導体ウェーハを収
納した反応容器５０と該容器内にウエーハを支持させる
支持手段４０とからなる熱処理装置において、前記支持
手段の非熱処理区域側に非透明石英ガラス体６１と内部
に多数の微小空間を有し石英薄膜が縦横に張りめぐらさ
れた石英ガラス発泡体６２とを積層溶接した積層構造体
（言い換えればサンドイッチ構造体６３）を設けたこと
を特徴とする。
納した反応容器５０と該容器内にウエーハを支持させる
支持手段４０とからなる熱処理装置において、前記支持
手段の非熱処理区域側に非透明石英ガラス体６１と内部
に多数の微小空間を有し石英薄膜が縦横に張りめぐらさ
れた石英ガラス発泡体６２とを積層溶接した積層構造体
（言い換えればサンドイッチ構造体６３）を設けたこと
を特徴とする。
【００１３】そしてこの場合も前記発明を枚葉式熱処理
装置に適用するのが有効であり、請求項５記載のよう
に、前記支持手段４０が半導体ウェーハを容器内にほぼ
直立支持させる支持手段４０であり、前記反応容器５０
が、ウエーハを直立状に収納可能に扁平曲面体で形成す
るのがよい。尚前記発泡体６２はその表面側を透明ガラ
ス層で隠蔽するのがよく又前記発泡体６２の微小空間は
減圧又は真空状態にあるのがよい。
装置に適用するのが有効であり、請求項５記載のよう
に、前記支持手段４０が半導体ウェーハを容器内にほぼ
直立支持させる支持手段４０であり、前記反応容器５０
が、ウエーハを直立状に収納可能に扁平曲面体で形成す
るのがよい。尚前記発泡体６２はその表面側を透明ガラ
ス層で隠蔽するのがよく又前記発泡体６２の微小空間は
減圧又は真空状態にあるのがよい。
【００１４】尚前記サンドイッチ構造体６３の縦方向の
強度不足を解消する為に、必要に応じ棒状キールを付設
しても良い。
強度不足を解消する為に、必要に応じ棒状キールを付設
しても良い。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例の形態を、
図示例と共に説明する。ただし、この実施例に記載され
ている構成部品の寸法、形状、その相対的位置等は特に
特定的な記載がないかぎりは、この発明の範囲をそれに
限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。図１
は反応容器５０のフランジ部６０に前記サンドイッチ構
造体６３を用いた熱処理装置の一例を示す概略構成図、
図２及び図３はウエーハ支持装置４０にサンドイッチ構
造体６３を組込んだ熱処理装置の概略構成図である。
図示例と共に説明する。ただし、この実施例に記載され
ている構成部品の寸法、形状、その相対的位置等は特に
特定的な記載がないかぎりは、この発明の範囲をそれに
限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。図１
は反応容器５０のフランジ部６０に前記サンドイッチ構
造体６３を用いた熱処理装置の一例を示す概略構成図、
図２及び図３はウエーハ支持装置４０にサンドイッチ構
造体６３を組込んだ熱処理装置の概略構成図である。
【００１６】図１に示す熱処理装置は、偏平ドーム状の
反応容器５０と該容器内にウエーハを直立支持する支持
装置４０と前記反応容器５０の偏平側に対面して配設し
た一対の平板状発熱体５７からなり、前記反応容器５０
は図５と同様に、反応容器５０はウェーハの熱処理面に
対し扁平形状とした扁平ドーム状とし、反応容器５０の
大きさを必要最小限に押さえるとともに、該反応容器５
０は、透明石英ガラスよりなる一体構成の反応容器本体
５２に非透明石英ガラス板と内部に多数の微小空間を有
し石英薄膜が縦横に張りめぐらされた石英ガラス発泡体
６２からなる発泡ガラス板とを順次積層溶接してサンド
イッチ構造６３となしたフランジ部６０を溶接接合す
る。尚、必要に応じて反応ガスは容器５２の上部流入孔
５３より流入し下部排出孔５８より排出するようにして
ある。また、直立支持装置４０は石英ガラス若しくは炭
化珪素よりなり、前記ウエーハを直立に支持する支持部
４１と前記フランジ下面にＯリング５４を介して密閉す
るベース体４２からなる。
反応容器５０と該容器内にウエーハを直立支持する支持
装置４０と前記反応容器５０の偏平側に対面して配設し
た一対の平板状発熱体５７からなり、前記反応容器５０
は図５と同様に、反応容器５０はウェーハの熱処理面に
対し扁平形状とした扁平ドーム状とし、反応容器５０の
大きさを必要最小限に押さえるとともに、該反応容器５
０は、透明石英ガラスよりなる一体構成の反応容器本体
５２に非透明石英ガラス板と内部に多数の微小空間を有
し石英薄膜が縦横に張りめぐらされた石英ガラス発泡体
６２からなる発泡ガラス板とを順次積層溶接してサンド
イッチ構造６３となしたフランジ部６０を溶接接合す
る。尚、必要に応じて反応ガスは容器５２の上部流入孔
５３より流入し下部排出孔５８より排出するようにして
ある。また、直立支持装置４０は石英ガラス若しくは炭
化珪素よりなり、前記ウエーハを直立に支持する支持部
４１と前記フランジ下面にＯリング５４を介して密閉す
るベース体４２からなる。
【００１７】以下前記サンドイッチ構造体６３の製造手
順について図４に基づいて説明するに、先ず非透明ガラ
ス板とは内部に直径１０〜２５０μｍで１ｃｍ3当り２
００００個以上、好ましくは４００００〜７００００個
／ｃｍ3の気泡が含有されているものを作成する。この
作成方法は、公知のように原料粉として結晶水を含まな
い結晶質石英の粉体を使用し、その粒度分布を３００〜
１００μｍの範囲に制御して加熱溶融条件をたとえば１
６００℃以上の温度に制御しながら溶融することによ
り、容易に形成される。次に図４（Ａ）に示すように、
前記非透明石英ガラス板６１Ｂを、前記フランジ部６０
とほぼ同形、具体的には外径を僅かに前記フランジ部６
０の楕円リング状に形成するとともに、その下面にやは
り棒状非透明石英ガラス体からなる脚６１０を溶接す
る。前記脚６１０の長さは後記する発泡体６２厚さとほ
ぼ同長に設定する。
順について図４に基づいて説明するに、先ず非透明ガラ
ス板とは内部に直径１０〜２５０μｍで１ｃｍ3当り２
００００個以上、好ましくは４００００〜７００００個
／ｃｍ3の気泡が含有されているものを作成する。この
作成方法は、公知のように原料粉として結晶水を含まな
い結晶質石英の粉体を使用し、その粒度分布を３００〜
１００μｍの範囲に制御して加熱溶融条件をたとえば１
６００℃以上の温度に制御しながら溶融することによ
り、容易に形成される。次に図４（Ａ）に示すように、
前記非透明石英ガラス板６１Ｂを、前記フランジ部６０
とほぼ同形、具体的には外径を僅かに前記フランジ部６
０の楕円リング状に形成するとともに、その下面にやは
り棒状非透明石英ガラス体からなる脚６１０を溶接す
る。前記脚６１０の長さは後記する発泡体６２厚さとほ
ぼ同長に設定する。
【００１８】次にフランジ形成用の容器６５として上方
が開口し、前記フランジ部６０と同形で且つ背高のみが
大なる前記非透明石英ガラス体６１からなるリング楕円
形状の石英ガラス容器６５を形成した後、該容器６５内
に石英微粉６２’及び前記脚付き非透明石英ガラス板６
１Ｂ更にその上に石英微粉６２’を順次投入し、石英微
粉６２’とフランジ部６０が交互に積層された積層体を
形成した後、真空炉中で１３００〜１６００℃前後の温
度で加熱する事により、図４（Ｂ）に示すように内部に
多数の微小空間６２ａを有し、石英薄膜６２ｂが縦横に
張りめぐらされた石英ガラス発泡体６２（断面構造は図
６の（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）の様なもの）と前記非透明
の石英ガラス板６１が交互に積層されたサンドイッチ構
造体６３が形成される。６１は６１Ａ、６１Ｂ、６１Ｃ
の総称である。この際前記石英微粉内にカーボン粉とと
もに水を混入して泥状にした状態で、加熱させる事によ
り更に多数の真空微小空間を有する発泡ガラス状の発泡
体６２が形成出来、好ましい。
が開口し、前記フランジ部６０と同形で且つ背高のみが
大なる前記非透明石英ガラス体６１からなるリング楕円
形状の石英ガラス容器６５を形成した後、該容器６５内
に石英微粉６２’及び前記脚付き非透明石英ガラス板６
１Ｂ更にその上に石英微粉６２’を順次投入し、石英微
粉６２’とフランジ部６０が交互に積層された積層体を
形成した後、真空炉中で１３００〜１６００℃前後の温
度で加熱する事により、図４（Ｂ）に示すように内部に
多数の微小空間６２ａを有し、石英薄膜６２ｂが縦横に
張りめぐらされた石英ガラス発泡体６２（断面構造は図
６の（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）の様なもの）と前記非透明
の石英ガラス板６１が交互に積層されたサンドイッチ構
造体６３が形成される。６１は６１Ａ、６１Ｂ、６１Ｃ
の総称である。この際前記石英微粉内にカーボン粉とと
もに水を混入して泥状にした状態で、加熱させる事によ
り更に多数の真空微小空間を有する発泡ガラス状の発泡
体６２が形成出来、好ましい。
【００１９】尚発泡体６２は前記加熱により、その表面
が石英容器６５及び石英ガラス板６１と一体的に溶着す
るとともに、前記加熱により体積が減少する為に、その
減少量に見合って石英ガラス粉を多く投入し、加熱によ
りフランジ部６０の脚長と同程度の厚さの発泡体６２に
なるように設定する。そして前記容器６５の上側開放部
分を切断し、その上面に非透明石英ガラスからなる楕円
リング状の蓋体６１Ａを溶着して、図４（Ｂ）に示すサ
ンドイッチ構造体６３が形成される。
が石英容器６５及び石英ガラス板６１と一体的に溶着す
るとともに、前記加熱により体積が減少する為に、その
減少量に見合って石英ガラス粉を多く投入し、加熱によ
りフランジ部６０の脚長と同程度の厚さの発泡体６２に
なるように設定する。そして前記容器６５の上側開放部
分を切断し、その上面に非透明石英ガラスからなる楕円
リング状の蓋体６１Ａを溶着して、図４（Ｂ）に示すサ
ンドイッチ構造体６３が形成される。
【００２０】このように形成されたサンドイッチ構造体
６３を前記反応容器本体５２の開口端に溶着することに
より反応容器５０が形成される。尚、このような構成を
採らずに、カーボン製のルツボ内で前記発泡体６２を形
成した後、該発泡体６２を板状に削成して楕円リング円
状の板状体にしたものを、前記非透明石英ガラス板と交
互に積層した後、真空炉中で加熱して一体的に溶着して
も良い。
６３を前記反応容器本体５２の開口端に溶着することに
より反応容器５０が形成される。尚、このような構成を
採らずに、カーボン製のルツボ内で前記発泡体６２を形
成した後、該発泡体６２を板状に削成して楕円リング円
状の板状体にしたものを、前記非透明石英ガラス板と交
互に積層した後、真空炉中で加熱して一体的に溶着して
も良い。
【００２１】かかる実施例によれば前記非透明石英ガラ
ス板６１自体は発泡体６２に比較して大幅に強度性を有
し、一方発泡体６２は非透明石英ガラス板６１に比較し
て大幅に大なる断熱性を有し、従って両者をサンドイッ
チ構造にすることにより、耐圧強度性を有し前記反応容
器本体５２が大径化した場合でも十分ある強度をもって
断熱性を達成し得る。従って前記実施例においては、熱
処理を行う反応容器本体５２の直下に前記サンドイッチ
構造体６３のフランジ体６０を形成したために、前記容
器本体５２内の加熱処理温度が６００〜１１００℃前後
に加熱した場合でもフランジ面下面側のＯリング５４そ
の他のシール部分に高温が伝搬するのを有効に防ぐこと
ができる。
ス板６１自体は発泡体６２に比較して大幅に強度性を有
し、一方発泡体６２は非透明石英ガラス板６１に比較し
て大幅に大なる断熱性を有し、従って両者をサンドイッ
チ構造にすることにより、耐圧強度性を有し前記反応容
器本体５２が大径化した場合でも十分ある強度をもって
断熱性を達成し得る。従って前記実施例においては、熱
処理を行う反応容器本体５２の直下に前記サンドイッチ
構造体６３のフランジ体６０を形成したために、前記容
器本体５２内の加熱処理温度が６００〜１１００℃前後
に加熱した場合でもフランジ面下面側のＯリング５４そ
の他のシール部分に高温が伝搬するのを有効に防ぐこと
ができる。
【００２２】図２及び図３は、半導体ウェーハの支持装
置４０に前記サンドイッチ構造体６３を配した他の実施
例である。本実施例の支持装置４０は前記ウエーハを直
立に支持する支持部４１と前記フランジ下面にＯリング
５４を介して密閉するベース体４２からなり、前記ベー
ス体４２と支持部４１との間に介装される。支持部４１
は前記サンドイッチ構造体６３の非透明ガラス体上面
に、３本の棒状ウエーハ支持部４１を立設し、１枚のウ
エーハを３箇所で支持する３点支持方式のものである。
この場合反応容器５０は前記サンドイッチ構造体６３が
介装した部分が加熱されないようにフランジ部６０と容
器本体５２間の接合部を楕円筒状に垂直に伸長させてい
る。
置４０に前記サンドイッチ構造体６３を配した他の実施
例である。本実施例の支持装置４０は前記ウエーハを直
立に支持する支持部４１と前記フランジ下面にＯリング
５４を介して密閉するベース体４２からなり、前記ベー
ス体４２と支持部４１との間に介装される。支持部４１
は前記サンドイッチ構造体６３の非透明ガラス体上面
に、３本の棒状ウエーハ支持部４１を立設し、１枚のウ
エーハを３箇所で支持する３点支持方式のものである。
この場合反応容器５０は前記サンドイッチ構造体６３が
介装した部分が加熱されないようにフランジ部６０と容
器本体５２間の接合部を楕円筒状に垂直に伸長させてい
る。
【００２３】かかる実施例によれば、前記反応容器本体
５２とフランジ部６０間の伸長体５５に位置する部分に
サンドイッチ構造体６３が位置しているためにフランジ
部６０に熱が伝わりにくく、該フランジ５１を従来技術
のように非透明石英ガラスで形成してもＯリング５４そ
の他のシール部分に高温が伝搬するのを有効に防ぐこと
ができる。又前記サンドイッチ構造体６３の存在により
容器本体５２内の前記ウエーハ熱処理用空間温度の均等
化を図る事ができる。又本発明によれば独立した断熱筒
を用いることなくウエーハ支持装置４０と一体化したた
めに、部品点数の低減のみならず、パーティクルの発生
の恐れもない。
５２とフランジ部６０間の伸長体５５に位置する部分に
サンドイッチ構造体６３が位置しているためにフランジ
部６０に熱が伝わりにくく、該フランジ５１を従来技術
のように非透明石英ガラスで形成してもＯリング５４そ
の他のシール部分に高温が伝搬するのを有効に防ぐこと
ができる。又前記サンドイッチ構造体６３の存在により
容器本体５２内の前記ウエーハ熱処理用空間温度の均等
化を図る事ができる。又本発明によれば独立した断熱筒
を用いることなくウエーハ支持装置４０と一体化したた
めに、部品点数の低減のみならず、パーティクルの発生
の恐れもない。
【００２４】
【発明の効果】以上記載のごとく本発明によれば、独立
した断熱筒を用いることなく、又装置の大型化の抑制や
パーティクルの発生を抑え、高い熱遮断性を維持し得る
半導体ウェーハの反応容器と該容器を用いた熱処理装置
を提供する事ができる。
した断熱筒を用いることなく、又装置の大型化の抑制や
パーティクルの発生を抑え、高い熱遮断性を維持し得る
半導体ウェーハの反応容器と該容器を用いた熱処理装置
を提供する事ができる。
【図１】図１は反応容器のフランジ部に前記サンドイッ
チ構造体を用いた熱処理装置の一例を示す請求項１記載
の発明に対応する概略構成図である。
チ構造体を用いた熱処理装置の一例を示す請求項１記載
の発明に対応する概略構成図である。
【図２】図２はウエーハ支持装置にサンドイッチ構造体
を組込んだ熱処理装置一例を示す請求項４記載の発明に
対応する概略構成図である。
を組込んだ熱処理装置一例を示す請求項４記載の発明に
対応する概略構成図である。
【図３】図２の側面図である
【図４】サンドイッチ構造体の製造手順を示し、（Ａ）
は分解斜視図、（Ｂ）はサンドイッチ構造体を示す斜視
図である。
は分解斜視図、（Ｂ）はサンドイッチ構造体を示す斜視
図である。
【図５】未公知の特願平８ー２４８２３の明細書記載の
シリコンウェーハの熱処理装置の概略の構成を示す図で
ある。
シリコンウェーハの熱処理装置の概略の構成を示す図で
ある。
【図６】（Ａ）〜（Ｃ）は本発明に使用される発泡体の
内部構成を示す拡大図である。
内部構成を示す拡大図である。
１０ 半導体ウェーハ
５０ 反応容器
５１ 非透明フランジ
６０ サンドイッチ構造体のフランジ部
６１ 非透明石英ガラス体
６２ 石英ガラス発泡体
６３ サンドイッチ構造体
４０ 支持装置
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平７−237927（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−256028（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−282134（ＪＰ，Ａ)
特開 昭64−47020（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−268420（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−291154（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−143329（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−260297（ＪＰ，Ａ)
実開 昭57−51639（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭58−12280（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C30B 1/00 - 35/00
C03B 20/00
H01L 21/22
H01L 21/205
Claims (5)
- 【請求項１】 半導体ウェーハを収納した状態で熱処理
を行うウエーハ熱処理用反応容器において、 ウエーハを収納する反応容器本体を透明石英ガラス体で
形成するとともに、該本体に連設するフランジ部を非透
明石英ガラス板と内部に多数の微小空間を有し石英薄膜
が縦横に張りめぐらされた石英ガラス発泡体からなる発
泡ガラス板とを積層溶接した積層構造体で形成したこと
を特徴とする反応容器。 - 【請求項２】 前記反応容器本体をウエーハを直立状に
収納可能に扁平曲面体で形成したことを特徴とする請求
項１記載の反応容器。 - 【請求項３】 前記非透明石英ガラスは見かけ密度０．
９ｇ／ｃｍ3 以上の気泡含有石英ガラスで構成し、石英
ガラス発泡体は見かけ密度０．１〜０．８ｇ／ｃｍ3 の
発泡石英ガラスで構成した請求項１記載の反応容器。 - 【請求項４】 半導体ウェーハを収納した反応容器と該
容器内にウエーハを支持させる支持手段とからなる熱処
理装置において、 前記支持手段の非熱処理区域側に非透明石英ガラス体と
内部に多数の微小空間を有し石英薄膜が縦横に張りめぐ
らされた石英ガラス発泡体とを積層溶接した積層構造体
を設けたことを特徴とする熱処理装置。 - 【請求項５】 前記支持手段が半導体ウェーハを容器内
にほぼ直立支持させる支持手段であり、前記反応容器
が、ウエーハを直立状に収納可能に扁平曲面体で形成し
たことを特徴とする請求項４記載の熱処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22439496A JP3412734B2 (ja) | 1996-08-07 | 1996-08-07 | 半導体ウェーハの反応容器と該容器を用いた熱処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22439496A JP3412734B2 (ja) | 1996-08-07 | 1996-08-07 | 半導体ウェーハの反応容器と該容器を用いた熱処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1053498A JPH1053498A (ja) | 1998-02-24 |
| JP3412734B2 true JP3412734B2 (ja) | 2003-06-03 |
Family
ID=16813070
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22439496A Expired - Fee Related JP3412734B2 (ja) | 1996-08-07 | 1996-08-07 | 半導体ウェーハの反応容器と該容器を用いた熱処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3412734B2 (ja) |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5751639U (ja) * | 1980-09-09 | 1982-03-25 | ||
| JPS5812280U (ja) * | 1981-07-15 | 1983-01-26 | 東芝セラミツクス株式会社 | 石英ガラス製フランジ部の構造 |
| JPH0657612B2 (ja) * | 1987-05-14 | 1994-08-03 | 信越石英株式会社 | 合成石英ガラス管およびその製造方法 |
| JPH063795B2 (ja) * | 1987-08-18 | 1994-01-12 | 信越石英株式会社 | 半導体製造用熱処理装置 |
| JP2851055B2 (ja) * | 1989-04-10 | 1999-01-27 | 東芝セラミックス株式会社 | 炉芯管装置 |
| JPH05291154A (ja) * | 1992-04-06 | 1993-11-05 | Kokusai Electric Co Ltd | 枚葉式成膜方法及び装置 |
| JP3193181B2 (ja) * | 1993-02-26 | 2001-07-30 | 信越石英株式会社 | 高耐熱性シール部材 |
| JP3673900B2 (ja) * | 1993-10-08 | 2005-07-20 | 東ソー株式会社 | 高純度不透明石英ガラス及びその製造方法並びにその 用途 |
| JP3260537B2 (ja) * | 1994-02-28 | 2002-02-25 | 株式会社山形信越石英 | フランジ部付石英ガラス製器具 |
| JP3447898B2 (ja) * | 1996-01-19 | 2003-09-16 | 株式会社山形信越石英 | ウエーハ熱処理用反応容器とウエーハ熱処理装置 |
-
1996
- 1996-08-07 JP JP22439496A patent/JP3412734B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1053498A (ja) | 1998-02-24 |
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