JP2510853Y2 - Hydrogen burner - Google Patents
Hydrogen burnerInfo
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Description
本考案は、半導体ウエーハにIC、LSI等の回路を形成
すべく、熱処理を行う水蒸気拡散装置に関するもので、
特にその装置に使用される水素バーナーの改良に関す
る。The present invention relates to a water vapor diffusion device that performs heat treatment to form circuits such as IC and LSI on a semiconductor wafer.
In particular, it relates to improvements in hydrogen burners used in such equipment.
一般に水蒸気拡散装置は、高純度の水素と酸素とを反
応させ、得られた高純度の水蒸気によって、半導体ウエ
ーハ表面を酸化、拡散の熱処理を行う装置である。 この水蒸気拡散装置には大きく分けて2つのタイプの
ものがある。 その1つは、実開昭61-201341号公報に開示されたよ
うに、外部燃焼式と称するもので、半導体ウエーハを熱
処理する炉本体とは別に水素と酸素とを反応させる外部
燃焼装置を具備しており、外部燃焼装置で得られた水蒸
気をパイプを介して炉本体内の処理チューブまで導き、
処理チューブ内に収容されている半導体ウエーハに水蒸
気拡散処理を施すものである。 他の1つは、実開昭63-131124号公報に開示されたよ
うに、内部燃焼式と称するもので、前記外部燃焼式とは
異なり、水素と酸素とを反応させる装置が炉本体内、即
ち処理チューブ内に装備されており、処理チューブ内に
収容されている半導体ウエーハに直接水蒸気拡散の熱処
理を施すものである。Generally, a water vapor diffusion device is a device for reacting high-purity hydrogen and oxygen and performing heat treatment for oxidizing and diffusing the surface of a semiconductor wafer with the obtained high-purity water vapor. There are roughly two types of water vapor diffusion devices. One of them, as disclosed in Japanese Utility Model Publication No. 61-201341, is called an external combustion type, and is equipped with an external combustion device for reacting hydrogen and oxygen separately from a furnace body for heat treating a semiconductor wafer. The steam obtained by the external combustion device is led to the processing tube in the furnace body through the pipe,
A semiconductor wafer contained in a processing tube is subjected to a water vapor diffusion process. The other one is referred to as an internal combustion type as disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 63-131124, and unlike the external combustion type, an apparatus for reacting hydrogen and oxygen is provided in the furnace body, That is, the semiconductor wafer, which is provided in the processing tube and is accommodated in the processing tube, is directly subjected to heat treatment for water vapor diffusion.
前記外部燃焼式及び内部燃焼式のいずれのタイプにお
いても、水素と酸素とを反応させる装置において、水素
バーナーが使用されている。 この水素バーナーは、高純度の酸化雰囲気内におい
て、高純度の水素を火口から噴出し、適宜の着火手段に
よって水素を燃焼させ、高純度の水蒸気を生成させる。
そして、半導体ウエーハ表面にはIC、LSI等の微細な回
路が形成されるため、処理ガスである水蒸気は高純度の
ものであることが重要であり、高純度の水素と酸素とを
反応させることが不可欠となっている。 又、水素バーナー自体も、水蒸気を汚染するものであ
ってはならないことから、それ自体汚染源となららいよ
うに、且つ加工容易な石英で形成されている。 しかしながら、水素バーナーの火口は、水素と酸素と
の反応によって高温となり、部分的に蒸発しSiO2粒子と
なって、処理ガスである水蒸気を汚染し、熱処理すべき
半導体ウエーハの表面に付着して一種の汚染となり、歩
留りの低下を招くと言う問題点がある。 従って、従来例においては水素バーナーの火口の蒸発
を防止することに解決しなければならない課題を有して
いる。In both the external combustion type and the internal combustion type, a hydrogen burner is used in a device for reacting hydrogen and oxygen. This hydrogen burner ejects high-purity hydrogen from a crater in a high-purity oxidizing atmosphere and burns the hydrogen by an appropriate ignition means to generate high-purity steam.
Further, since minute circuits such as IC and LSI are formed on the surface of the semiconductor wafer, it is important that the processing gas, water vapor, be of high purity, and that high purity hydrogen and oxygen be reacted. Is essential. Further, since the hydrogen burner itself must not contaminate water vapor, it is formed of quartz so as not to be a pollution source itself and easy to process. However, the crater of the hydrogen burner is heated to a high temperature by the reaction of hydrogen and oxygen, and partially evaporated to form SiO 2 particles that contaminate water vapor as the processing gas and adhere to the surface of the semiconductor wafer to be heat treated. There is a problem that it becomes a kind of pollution, which causes a decrease in yield. Therefore, the conventional example has a problem that must be solved to prevent the evaporation of the crater of the hydrogen burner.
前記従来例の課題を解決する具体的手段として本考案
は、水蒸気拡散装置の水素バーナーであって、この水素
バーナーの火口に、水素噴出口を全面的に覆うシリコン
で形成された火口キャップを装着したものであり、火口
キャップを装着させることにより水蒸気の汚染を解消で
きるのである。The present invention is a hydrogen burner for a water vapor diffusion device, which is a concrete means for solving the problems of the conventional example. A crater cap made of silicon is attached to the crater of the hydrogen burner to completely cover the hydrogen jet port. The contamination of water vapor can be eliminated by attaching the crater cap.
次ぎに本考案を図示の実施例により更に詳しく説明す
る。尚、水素バーナーの形状、火口の数及び火口の方向
に関して、特に限定されるものではないが、図示の実施
例においては内部燃焼式の水素バーナーについて説明す
る。 第1図及び第2図は、本考案に係る水素バーナー1の
全体を示す平面図及び側面図であり、該水素バーナー
は、図示しない処理チューブ内に収容され、水素と酸素
とを反応させ水蒸気を生成する装置を構成するものであ
る。 水素は導入口2から導入され、導管3を介して4個の
火口4に達する。前記処理チューブ内は酸素雰囲気とな
っており、4個の火口に達した水素は適宜の着火手段に
よって着火し、酸素と反応して水蒸気となる。この水蒸
気は処理チューブ内に収容されている半導体ウエーハ
(図示せず)の表面を酸化拡散して熱処理を施す。 ここで、第3図に示したように、火口4の水素噴出口
5から噴出した水素は、酸素と反応して炎6となり、水
素噴出口5を高温に加熱する。しかしながら、本考案に
おいてはこの水素噴出口5を全面的に覆う火口キャップ
7が装着されており、高温に加熱されても蒸発しないよ
うに構成してある。即ち、第4図に示したように、シリ
コンで形成された火口キャップ7が火口4に装着され、
全体として石英で形成されている火口本体8の水素噴出
口を反応熱から守るべく、自ら水素噴出口5を形成して
いるのである。尚、第4図においては1個の火口4を示
しているが、他の3個の火口も同様に火口キャップ7が
装着された構成になっている。 前記火口キャップ7に採用されるシリコンは、石英に
比べて融点が高いので、火口4の先端部を水素と酸素と
の反応によって生ずる高熱から充分保護でき、石英の蒸
発を防止して汚染源となるSiO2の粒子の発生を抑制する
ことが出来るのである。 又、前記火口キャップ7は、それ自体汚染源とならず
しかも火口4を高熱から守り、SiO2の粒子の発生を抑制
出来るものであれば、シリコンに限らず例えばサファイ
ヤー等も火口キャップの素材として使用できるものであ
る。そして又、前記火口キャップ7は、火口本体8の先
端に脱落しない程度に装着されていれば足りるのであ
り、圧入又は螺合等の適宜の手段を用いて装着できれば
良い。 更に、本考案に係る水素バーナーは、本考案の目的を
達成する限り、所謂縦型、横型、外部燃焼式、内部燃焼
式に拘ることなく、各種の水蒸気拡散装置に応用できる
ことは勿論である。Next, the present invention will be described in more detail with reference to the illustrated embodiment. The shape of the hydrogen burner, the number of craters, and the direction of the craters are not particularly limited, but an internal combustion type hydrogen burner will be described in the illustrated embodiment. 1 and 2 are a plan view and a side view showing the whole of the hydrogen burner 1 according to the present invention. The hydrogen burner is housed in a processing tube (not shown) and reacts hydrogen with oxygen to generate steam. It constitutes a device for generating. Hydrogen is introduced from the inlet 2 and reaches the four craters 4 via the conduit 3. The inside of the processing tube is in an oxygen atmosphere, and the hydrogen reaching the four craters is ignited by an appropriate igniting means and reacts with oxygen to become water vapor. This water vapor oxidizes and diffuses the surface of a semiconductor wafer (not shown) housed in the processing tube to perform heat treatment. Here, as shown in FIG. 3, hydrogen ejected from the hydrogen ejection port 5 of the crater 4 reacts with oxygen to form a flame 6, which heats the hydrogen ejection port 5 to a high temperature. However, in the present invention, a crater cap 7 that covers the entire surface of the hydrogen ejection port 5 is attached so that it does not evaporate even when heated to a high temperature. That is, as shown in FIG. 4, the crater cap 7 made of silicon is attached to the crater 4,
The hydrogen ejection port 5 is formed by itself in order to protect the hydrogen ejection port of the crater body 8 formed of quartz as a whole from the reaction heat. In addition, although one crater 4 is shown in FIG. 4, the crater cap 7 is similarly attached to the other three craters. Since the melting point of silicon used for the crater cap 7 is higher than that of quartz, the tip of the crater 4 can be sufficiently protected from the high heat generated by the reaction between hydrogen and oxygen, and the evaporation of quartz can be prevented to become a pollution source. The generation of SiO 2 particles can be suppressed. Further, the crater cap 7 is not limited to silicon as long as it does not become a pollution source itself and can protect the crater 4 from high heat and suppress the generation of SiO 2 particles. It can be used. Further, the crater cap 7 only needs to be attached to the tip of the crater body 8 to the extent that it does not fall off, and may be attached using an appropriate means such as press fitting or screwing. Further, the hydrogen burner according to the present invention can be applied to various steam diffusion devices regardless of so-called vertical type, horizontal type, external combustion type, internal combustion type as long as the object of the present invention is achieved.
以上説明したように本考案に係る水蒸気拡散装置の水
素バーナーは、その水素バーナーの火口に水素噴出口を
全面的に覆うシリコンで形成された火口キャップを装着
した構成とすることにより、その水素バーナーを使用し
て水素と酸素とを反応させても、その反応熱によって火
口を形成する石英が蒸発せず、半導体ウエーハの拡散処
理に処理ガスとして使用される高純度の水蒸気を汚染す
ることがなくなり、それによって歩留り低下を大幅に抑
制できると言う優れた効果を奏する。 又、前記火口キャップは高温でも蒸発しない、例えば
シリコンで形成したものであり、水素バーナーを構成す
る石英と線膜張係数が近似しており馴染みが良いと言う
優れた効果も奏する。As described above, the hydrogen burner of the water vapor diffusion device according to the present invention is configured such that the crater cap formed of silicon covering the entire hydrogen jet port is attached to the crater of the hydrogen burner. Even if hydrogen is used to react with oxygen using quartz, the heat of reaction does not evaporate the quartz that forms the crater, and it does not contaminate the high-purity water vapor used as a processing gas in the diffusion processing of semiconductor wafers. Therefore, it has an excellent effect that the yield reduction can be significantly suppressed. Further, the crater cap does not evaporate even at a high temperature, and is made of, for example, silicon, and has an excellent effect that it has a good fit because it has a linear film tension coefficient similar to that of quartz which constitutes a hydrogen burner.
第1図は本考案に係る水素バーナーの全体を示す平面
図、第2図は同水素バーナーの側面図、第3図は同水素
バーナーの火口部分を拡大し且つ燃焼状態を示す側面
図、第4図は同火口部分の断面図である。 1……水素バーナー、2……導入口 3……導管、4……火口 5……水素噴出口、6……炎 7……火口キャップ、8……火口本体FIG. 1 is a plan view showing the entire hydrogen burner according to the present invention, FIG. 2 is a side view of the hydrogen burner, and FIG. 3 is a side view showing an enlarged combustion port of the hydrogen burner and showing a combustion state. FIG. 4 is a sectional view of the crater portion. 1 ... Hydrogen burner, 2 ... Inlet port, 3 ... Conduit, 4 ... Crater, 5 ... Hydrogen spout, 6 ... Flame, 7 ... Crater cap, 8 ... Crater body
Claims (1)
この水素バーナーの火口に、水素噴出口を全面的に覆う
シリコンで形成された火口キャップを装着したことを特
徴とする水素バーナー。1. A hydrogen burner for a steam diffusion device, comprising:
The hydrogen burner is characterized in that a crater cap made of silicon is attached to the crater of the hydrogen burner so as to entirely cover the hydrogen jet.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7966490U JP2510853Y2 (en) | 1990-07-26 | 1990-07-26 | Hydrogen burner |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7966490U JP2510853Y2 (en) | 1990-07-26 | 1990-07-26 | Hydrogen burner |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0441923U JPH0441923U (en) | 1992-04-09 |
JP2510853Y2 true JP2510853Y2 (en) | 1996-09-18 |
Family
ID=31624025
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7966490U Expired - Lifetime JP2510853Y2 (en) | 1990-07-26 | 1990-07-26 | Hydrogen burner |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2510853Y2 (en) |
-
1990
- 1990-07-26 JP JP7966490U patent/JP2510853Y2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0441923U (en) | 1992-04-09 |
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