JPH05259101A - 縦型拡散・cvd装置の炉口部温度制御装置 - Google Patents

縦型拡散・cvd装置の炉口部温度制御装置

Info

Publication number
JPH05259101A
JPH05259101A JP18045592A JP18045592A JPH05259101A JP H05259101 A JPH05259101 A JP H05259101A JP 18045592 A JP18045592 A JP 18045592A JP 18045592 A JP18045592 A JP 18045592A JP H05259101 A JPH05259101 A JP H05259101A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
flange
furnace
temperature
boat
furnace opening
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP18045592A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3250843B2 (ja
Inventor
Yoshikatsu Kanamori
芳勝 金盛
Seiji Watanabe
誠治 渡辺
Hideki Koike
秀樹 小池
Toshiya Shimada
敏也 嶋田
Shoichiro Izumi
昭一郎 泉
Shigeo Fukuda
重夫 福田
Taketoshi Sato
武敏 佐藤
Junichi Shimizu
純一 清水
Kenichi Kamiya
健一 紙谷
Hironobu Miya
博信 宮
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kokusai Electric Corp
Original Assignee
Kokusai Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kokusai Electric Corp filed Critical Kokusai Electric Corp
Priority to JP18045592A priority Critical patent/JP3250843B2/ja
Publication of JPH05259101A publication Critical patent/JPH05259101A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3250843B2 publication Critical patent/JP3250843B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Control Of Temperature (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】縦型拡散・CVD装置炉口部の冷却を行いつ
つ、而も炉口部での結露現象を防止しようとするもので
ある。 【構成】下方よりウェーハ3が装填されたボート7が装
入される反応管1を立設し、該反応管の下端に炉口フラ
ンジ10が形成され、前記ボートがキャップ8に立設さ
れ、該キャップの下端に形成されるフランジ9がシール
材15を介して前記炉口フランジに当接する縦型拡散装
置に於いて、前記炉口フランジを固定するフランジ押え
12に冷却路16を形成し、前記フランジを支持するボ
ート受台13に冷却路17を形成し、該両冷却路をそれ
ぞれ電磁弁19,21を介して冷却源に接続し、両冷却
路を流通する冷却剤の温度に基づき前記両電磁弁をON
/OFFする様に構成し、或は更にキャップにヒータ2
8を設け該ヒータのON/OFF制御を加えて炉口部の
温度制御をし、炉口部をシール材を損傷しない温度で而
も水蒸気等の結露が防止される様温度制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、縦型拡散・CVD装置
の炉口部温度制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】半導体製造装置の1つとして縦型拡散装
置がある。これは図3に示す様に、立設した石英製の反
応管1の周囲をヒータ2で囲み、前記反応管1の内部を
所定の温度に加熱維持し、該反応管1にウェーハ3を装
入して、反応ガスを流通させ、ウェーハの表面処理を行
うものである。
【0003】図3中、4は前記反応管1の内部の温度分
布を均一化する均熱管であり、前記反応管1には該反応
管1の上部に連通する反応ガス供給管5より反応ガスが
供給され、該反応管1の下部に連通した排出管6より排
出される様になっている。
【0004】又、前記ウェーハ3はボート7に多段に保
持された状態で、前記反応管1に装入されるが、該ボー
ト7は前記反応管1の炉口部分に装入されるキャップ8
に立設されており、該キャップ8の下端部に形成された
フランジ9は、前記反応管1の下端に形成された炉口フ
ランジ10に気密に当接して前記反応管1を気密に閉塞
する。
【0005】図4に於いて、該炉口部の詳細を説明す
る。
【0006】前記反応管1は、装置の筐体11に支持さ
れ、前記炉口フランジ10はフランジ押え12によって
前記筐体11に固着されている。前記キャップ8は図示
しないボート装入装置の昇降装置のボート受台13に載
置され、固定リング14によって該ボート受台13に固
定されている。前記フランジ9と炉口フランジ10との
間にはシールリング15が設けられている。
【0007】従来、該シールリング15の焼損、劣化を
防止する為、前記フランジ押え12、前記ボート受台1
3に冷却水路16,17を形成し、該冷却水路16,1
7に冷却水を常時流通させ、前記シールリング15を冷
却している。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】縦型拡散装置に於いて
シリコンウェーハの表面に酸化被膜を形成する方法とし
て、パイロジェニック酸化が行われている。該パイロジ
ェニック酸化は水素ガスと酸素ガスを流し、縦型炉の手
前で燃焼させ、高純度の水蒸気を炉内に供給し、該高純
度の水蒸気でシリコンウェーハ表面を酸化させるもので
あり、高清浄な酸化雰囲気を容易に得られる為、超高集
積回路の製造方法として普及している。
【0009】この様に、パイロジェニック酸化では水蒸
気が用いられるが、近年低温プロセス化が進み、更に前
記した炉口部が冷却されている為、炉口部で結露現象を
生じ、前記フランジ9に水27が溜まってしまう。更に
ウェーハ処理の過程で重金属等不純物の除去、不活性化
を目的として供給するハロゲンガスが前記溜り水に溶融
し、シーケンス終了後蒸発して装置内金属表面を腐食す
るという問題が発生していた。
【0010】本発明は斯かる実情を鑑み、炉口部の冷却
を行いつつ而も炉口部での結露現象をを防止しようとす
るものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、下方よりウェ
ーハが装填されたボートが装入される反応管を立設し、
該反応管の下端に炉口フランジが形成され、前記ボート
がキャップに立設され、該キャップの下端に形成される
フランジがシール材を介して前記炉口フランジに当接す
る縦型拡散装置に於いて、前記炉口フランジを固定する
フランジ押えに冷却路を形成し、前記フランジを支持す
るボート受台に冷却路を形成し、該両冷却路をそれぞれ
電磁弁を介して冷却源に接続し、両冷却路を流通する冷
却剤の温度に基づき前記両電磁弁をON/OFFする様
に構成し、或は更にキャップにヒータを設け該ヒータの
ON/OFF制御を加えて炉口部の温度制御をするもの
である。
【0012】
【作用】冷却材のON/OFFを行い冷却状態を制御す
ることで、更に炉口部が目標温度より低い場合は、ヒー
タのON/OFFを行って加熱を行うことで、炉口部を
シール材を損傷しない温度で而も水蒸気等の結露を防止
する。
【0013】
【実施例】以下、図面を参照しつつ本発明の一実施例を
説明する。
【0014】図1、図2中、図3、図4中で示したもの
と同一機能を有するものは同符号を付してある。
【0015】前記ボート受台13の下面、冷却水路17
と対応する位置にヒータ28を設け、該ヒータ28はヒ
ータカバーによって覆う。該ヒータ28は制御器30に
よって駆動され、該制御器30は主制御器24によって
制御される様になっており、前記フランジ9を前記ヒー
タ28によって加熱可能とする。
【0016】前記フランジ押え12の冷却水路16を電
磁弁19を介して冷却水源20に接続し、前記ボート受
台13の冷却水路17を電磁弁21を介して冷却水源2
0に接続する。
【0017】前記電磁弁19、電磁弁21はそれぞれ制
御器22、制御器23によって駆動され、該制御器2
2、制御器23は前記主制御器24によって制御される
様になっている。前記冷却水路16、冷却水路17には
それぞれ冷却水温度検出器25,冷却水温度検出器26
が設けられ、該冷却水温度検出器25、冷却水温度検出
器26からの検出信号は前記主制御器24に入力される
様になっている。又、該主制御器24には冷却温度を設
定する為の、設定値A,Bが入力されている。
【0018】前記フランジ押え12の冷却水路16の冷
却水温度の設定値Aは、50℃、前記ボート受台13の
冷却水路17の冷却水温度の設定値Bは70℃とする。
【0019】以下、作動を説明する。
【0020】前記冷却水温度検出器25、冷却水温度検
出器26からの温度検出信号により前記主制御器24
は、常時冷却状態を監視し、監視温度が前記設定値A,
Bよりも低い時には、それぞれ対応する電磁弁19,2
1を閉塞し、冷却水による抜熱量を低下させる。又、監
視温度が前記設定値A,Bよりも高い時には、それぞれ
対応する電磁弁19,21を開き冷却水を流通させ、フ
ランジ押え12、ボート受台13の冷却を強化する。
【0021】而して、前記電磁弁19,21を開閉制御
して、冷却水の流通、停止を間欠的に行うことで、フラ
ンジ押え12、ボート受台13の温度が一定となる様に
冷却状態を制御する。
【0022】更に、前記冷却水温度検出器25,冷却水
温度検出器26からの検出温度が低い場合には、前記主
制御器24より前記制御器30に駆動信号が発せられ、
前記制御器30が前記ヒータ28に通電して前記ボート
受台13、フランジ9を加熱して前記冷却水温度検出器
25,冷却水温度検出器26からの検出温度が前記設定
温度となる様にする。而して、検出温度が設定値より低
かった場合に、迅速な昇温が可能となる。従って、前記
シールリング15を焼損させることなく、又炉口下部に
結露現象を生じさせることがない。
【0023】更に、前記主制御器24に上限温度設定値
Cを入力し、前記冷却水路16、冷却水路17の冷却水
が前記上限温度設定値Cを越えると、前記電磁弁19、
制御器22のON/OFF制御を停止し、又ヒータ28
への通電を断状態とし、冷却水を連続的に流通させ、前
記シールリング15の焼損を防止する。
【0024】尚、前記設定値Aは、実験により求めたも
のであり、50℃±10℃で、又前記設定値Bは同様に
70℃±10℃の範囲で有効であり、前記上限温度設定
値Cは100℃前後が適当であった。
【0025】又、上記実施例では冷媒として水を用いた
が、水以外の冷媒を用いてよいことは勿論である。更
に、温度検出を冷却水温度より検出したが炉口フランジ
10、フランジ9等の部材に直接熱電対を設けて温度検
出を行ってもよい。
【0026】更に、上記実施例は縦型拡散炉について説
明したが、CVD装置についても同様に実施可能である
ことは言う迄もない。
【0027】CVD装置に於けるウェーハ処理では、S
i3N4 成膜時にNH4 Cl が生成し、該NH4 Cl が炉
口部に付着してパーティクルの原因となりウェーハを汚
染する。ところがこのNH4 Cl の炉口部への付着は炉
口部が100℃以下に冷却された場合に生ずる。従っ
て、CVD処理を行う場合は、前記前記設定値A,Bを
150℃近傍の値とし、炉口部の温度が150℃近傍に
なる様に温度制御する。
【0028】
【発明の効果】以上述べた如く本発明によれば、下記の
優れた効果を発揮する。
【0029】 炉口部の冷却機構、加熱機構を具備し
ているので迅速な温度制御が可能である。
【0030】 炉口部を所定の温度、即ちシール材が
焼損する以下の温度で、而も水蒸気の結露温度以上に保
持するので炉口部に水が溜まるという不具合を解消する
ことができる。
【0031】 炉口部の水溜まりを防止できるので、
腐食性ガスを使用しても炉口部の腐食を防止することが
できる。
【0032】 NH4 Cl の炉口部への付着を防止で
き、パーティクルの発生を抑制することができる。
【0033】 炉口部の汚染を防止することができる
ので、清浄作業を大幅に軽減することができる。
【0034】 炉口部の過冷却の防止、目標温度以下
の場合の迅速な昇温が可能であることから、炉口部から
の放熱を防止し得、炉内温度分布の安定化を図ることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す制御ブロック図であ
る。
【図2】同前一実施例の炉口部を示す断面図である。
【図3】縦型拡散・CVD装置の概略を示す立面図であ
る。
【図4】従来の炉口部の断面図である。
【符号の説明】 1 反応管 3 ウェーハ 7 ボート 8 キャップ 9 フランジ 10 炉口フランジ 12 フランジ押え 13 ボート受台 15 シールリング 16 冷却水路 17 冷却水路 19 電磁弁 20 冷却水源 21 電磁弁 28 ヒータ 30 制御器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 嶋田 敏也 東京都港区虎ノ門二丁目3番13号 国際電 気株式会社内 (72)発明者 泉 昭一郎 東京都港区虎ノ門二丁目3番13号 国際電 気株式会社内 (72)発明者 福田 重夫 東京都港区虎ノ門二丁目3番13号 国際電 気株式会社内 (72)発明者 佐藤 武敏 東京都港区虎ノ門二丁目3番13号 国際電 気株式会社内 (72)発明者 清水 純一 東京都港区虎ノ門二丁目3番13号 国際電 気株式会社内 (72)発明者 紙谷 健一 東京都港区虎ノ門二丁目3番13号 国際電 気株式会社内 (72)発明者 宮 博信 東京都港区虎ノ門二丁目3番13号 国際電 気株式会社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下方よりウェーハが装填されたボートが
    装入される反応管を立設し、該反応管の下端に炉口フラ
    ンジが形成され、前記ボートがキャップに立設され、該
    キャップの下端に形成されるフランジがシール材を介し
    て前記炉口フランジに当接する縦型拡散装置に於いて、
    前記炉口フランジを固定するフランジ押えに冷却路を形
    成し、前記フランジを支持するボート受台に冷却路を形
    成し、該両冷却路をそれぞれ電磁弁を介して冷却源に接
    続し、両冷却路を流通する冷却剤の温度に基づき前記両
    電磁弁をON/OFFする様に構成したことを特徴とす
    る縦型拡散・CVD装置の炉口部温度制御装置。
  2. 【請求項2】 下方よりウェーハが装填されたボートが
    装入される反応管を立設し、該反応管の下端に炉口フラ
    ンジが形成され、前記ボートがキャップに立設され、該
    キャップの下端に形成されるフランジがシール材を介し
    て前記炉口フランジに当接する縦型拡散装置に於いて、
    前記キャップにヒータを設けたことを特徴とする縦型拡
    散・CVD装置の炉口部温度制御装置。
  3. 【請求項3】 ウェーハが装填されたボートが装入され
    る反応管を立設し、該反応管の下端に炉口フランジが形
    成され、前記ボートがキャップに立設され、該キャップ
    の下端に形成されるフランジがシール材を介して前記炉
    口フランジに当接する縦型拡散装置に於いて、前記キャ
    ップにヒータを設け、前記炉口フランジを固定するフラ
    ンジ押えに冷却路を形成し、前記フランジを支持するボ
    ート受台に冷却路を形成し、該両冷却路をそれぞれ電磁
    弁を介して冷却源に接続し、両冷却路を流通する冷却剤
    の温度に基づき前記両電磁弁及びヒータをON/OFF
    する様に構成したことを特徴とする縦型拡散・CVD装
    置の炉口部温度制御装置。
  4. 【請求項4】 炉口部を構成する部材に温度検出器を設
    け、炉口部を構成する部材の温度を検出する様にし、該
    検出温度により前記両電磁弁をON/OFFする様に構
    成した請求項1又は請求項3の縦型拡散・CVD装置の
    炉口部温度制御装置。
JP18045592A 1991-08-20 1992-06-15 半導体製造装置 Expired - Lifetime JP3250843B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18045592A JP3250843B2 (ja) 1991-08-20 1992-06-15 半導体製造装置

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23218591 1991-08-20
JP547092 1992-01-17
JP3-232185 1992-01-17
JP4-5470 1992-01-17
JP18045592A JP3250843B2 (ja) 1991-08-20 1992-06-15 半導体製造装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05259101A true JPH05259101A (ja) 1993-10-08
JP3250843B2 JP3250843B2 (ja) 2002-01-28

Family

ID=27276761

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP18045592A Expired - Lifetime JP3250843B2 (ja) 1991-08-20 1992-06-15 半導体製造装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3250843B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015097270A (ja) * 2012-07-30 2015-05-21 株式会社日立国際電気 基板処理装置、半導体装置の製造方法およびプログラム。

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015097270A (ja) * 2012-07-30 2015-05-21 株式会社日立国際電気 基板処理装置、半導体装置の製造方法およびプログラム。
JP5792390B2 (ja) * 2012-07-30 2015-10-14 株式会社日立国際電気 基板処理装置、半導体装置の製造方法及びプログラム
US9816182B2 (en) 2012-07-30 2017-11-14 Hitachi Kokusai Electric Inc. Substrate processing apparatus, method for manufacturing semiconductor device, and recording medium

Also Published As

Publication number Publication date
JP3250843B2 (ja) 2002-01-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6482331B2 (en) Method for preventing contamination in a plasma process chamber
KR100910292B1 (ko) 열 처리 장치
JP4644943B2 (ja) 処理装置
TWI416644B (zh) 半導體製造裝置
JP2002075890A (ja) 熱処理装置の降温レート制御方法および熱処理装置
TWI466216B (zh) 基板處理裝置,半導體裝置之製造方法及頂板斷熱體
JPH06204231A (ja) 半導体熱処理装置
JP5036172B2 (ja) 基板処理装置、基板処理方法および半導体装置の製造方法
JP4963336B2 (ja) 熱処理装置
JP4355441B2 (ja) 熱処理装置及び熱処理方法及び半導体デバイスの製造方法
JP4516318B2 (ja) 基板処理装置および半導体装置の製造方法
JP3250843B2 (ja) 半導体製造装置
JP3111395B2 (ja) 熱処理装置
JP2006203033A (ja) 熱処理装置
JP4180424B2 (ja) 基板処理装置、基板処理方法およびicの製造方法
US20040154537A1 (en) Diffusion furnace used for manufacturing integrated circuits and method for cooling the diffusion furnace
KR100501530B1 (ko) 퍼지가스 온도 조절장치를 구비한 급속 열처리장치의 공정챔버
JP2006261362A (ja) 基板処理装置
JP5145792B2 (ja) 枚葉式の熱処理装置及び熱処理方法
JP2007066934A (ja) 基板処理装置
JP2007080939A (ja) 基板処理装置
JPH0250619B2 (ja)
JP2004023060A (ja) 基板処理装置
JPS63137416A (ja) 真空断熱加熱炉
KR200359464Y1 (ko) 퍼니스 장치

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 6

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071116

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081116

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091116

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091116

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 9

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101116

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111116

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111116

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 11

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121116

EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 11

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121116