JPH07263370A - Heat treatment device - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、熱処理装置に関するも
のである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat treatment apparatus.
【０００２】[0002]
【従来の技術】例えばＬＳＩ等の半導体デバイスがその
表面に形成される半導体ウエハ（以下、「ウエハ」とい
う）の製造工程の中には、ウエハ表面に導体膜、絶縁
膜、半導体膜を形成する膜形成プロセスがあり、これら
膜形成プロセスは、例えば熱ＣＶＤ装置と呼ばれる成膜
装置によって行われている。2. Description of the Related Art In a manufacturing process of a semiconductor wafer (hereinafter referred to as "wafer") on which a semiconductor device such as an LSI is formed, a conductor film, an insulating film, and a semiconductor film are formed on the wafer surface. There are film forming processes, and these film forming processes are performed by a film forming device called a thermal CVD device, for example.
【０００３】前記熱ＣＶＤ装置は、基本的にはウエハ表
面における化学反応によって外部から膜が堆積される現
象を利用したものであり、その中の例えば減圧ＣＶＤ装
置は、反応管内に所定の処理ガスを導入して所定の減圧
雰囲気にして、この状態で前記反応管を加熱し、この反
応管内にロードされているウエハ表面に所定の薄膜を形
成するように構成されている。The thermal CVD apparatus basically utilizes the phenomenon that a film is deposited from the outside by a chemical reaction on the surface of a wafer. For example, a low pressure CVD apparatus therein has a predetermined process gas in a reaction tube. Is introduced into the reaction tube so that the reaction tube is heated in this state to form a predetermined thin film on the surface of the wafer loaded in the reaction tube.
【０００４】これをデバイスのゲート絶縁膜やＤＲＡＭ
での容量形成部などに使用されている、シリコン窒化膜
を形成する減圧ＣＶＤ装置について説明すると、従来使
用されているこの種の減圧ＣＶＤ装置においては、反応
管、及びこの反応管内にロードされるウエハを搭載する
ためのウエハボートと呼ばれる搭載治具、この搭載治具
が装着される保温筒がいずれも石英（ＳｉＯ2）で構成
されている。This is used as a device gate insulating film or DRAM.
A low-pressure CVD apparatus for forming a silicon nitride film, which is used for a capacity forming part in the above, will be described. In a conventional low-pressure CVD apparatus of this type, a reaction tube and a reaction tube are loaded. A mounting jig called a wafer boat for mounting a wafer and a heat insulating cylinder on which the mounting jig is mounted are both made of quartz (SiO 2 ).
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記減圧Ｃ
ＶＤ装置によって、ウエハに対し所定のシリコン窒化膜
形成処理を行っていると、反応管や搭載治具、保温筒の
表面にもシリコン窒化膜が堆積されていく。ところが既
述の如く、従来のこの種の減圧ＣＶＤ装置に使用されて
いる反応管や搭載治具、保温筒はいずれも石英（ＳｉＯ
2）で構成されているため、その表面に形成されたシリ
コン窒化膜とは、その物性、特に熱膨張係数が大きく異
なっている。その結果、加熱された際に発生する熱応力
等により、前記反応管等に形成されたシリコン窒化膜等
に膜割れなどが発生し、被処理体であるウエハへの大き
なパーティクル要因となっていた。By the way, the reduced pressure C
When a predetermined silicon nitride film forming process is performed on the wafer by the VD device, the silicon nitride film is deposited on the surfaces of the reaction tube, the mounting jig, and the heat insulating cylinder. However, as described above, the reaction tube, the mounting jig, and the heat retaining tube used in the conventional low pressure CVD apparatus of this type are all made of quartz (SiO 2).
Since it is composed of 2 ), its physical properties, especially the coefficient of thermal expansion, differ greatly from those of the silicon nitride film formed on its surface. As a result, thermal stress or the like generated when heated causes film cracks or the like in the silicon nitride film or the like formed in the reaction tube or the like, which causes a large particle factor to the wafer to be processed. .
【０００６】これに対処するため、従来はこれら搭載治
具、保温筒等、反応管内雰囲気に接する部材、治具の表
面に堆積するシリコン窒化膜の膜厚を基準として求めた
所定の処理回数ごとに、減圧ＣＶＤ装置の運転を中止
し、これら反応管内雰囲気に接する部材、治具の洗浄を
行っていた。そのため前記従来の減圧ＣＶＤ装置では、
メンテナンスの負担が大きく、また稼働率の低下も否め
なかったのである。In order to deal with this, conventionally, at a predetermined number of times of processing, which is determined based on the thickness of a silicon nitride film deposited on the surface of a jig, a member in contact with the atmosphere inside the reaction tube such as a mounting jig, a heat insulating cylinder, etc. Then, the operation of the low pressure CVD apparatus was stopped, and the members and jigs in contact with the atmosphere inside the reaction tube were cleaned. Therefore, in the conventional low pressure CVD apparatus,
The burden of maintenance was heavy, and the decline in operating rate was undeniable.
【０００７】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、前記パーティクル要因が反応管内雰囲気に接する
部材、治具表面の膜割れに起因することに着目し、この
ような膜割れを抑制してパーティクル要因を減少させ、
さらにメンテナンスサイクルの長期化を図りスループッ
トの向上を図ることを目的とする。The present invention has been made in view of the above points, and pays attention to the fact that the particle factors are caused by film cracks on the surfaces of members and jigs in contact with the atmosphere in the reaction tube, and suppresses such film cracks. To reduce particle factors,
Furthermore, the purpose is to extend the maintenance cycle and improve the throughput.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、搭載治具に搭載されたまま反応管内にロ
ードされる被処理体に対して、所定の減圧雰囲気下で前
記被処理体を加熱して、この被処理体表面に所定の窒化
膜を形成する如く構成された熱処理装置において、少な
くとも前記反応管及び搭載治具を、前記窒化膜と同等の
熱膨張係数を有する材料によって構成したことを特徴と
するものである。In order to achieve the above object, the present invention is directed to a subject to be loaded in a reaction tube while being mounted on a loading jig under a predetermined reduced pressure atmosphere. In a heat treatment apparatus configured to heat a body to form a predetermined nitride film on the surface of the object to be processed, at least the reaction tube and the mounting jig are made of a material having a thermal expansion coefficient equivalent to that of the nitride film. It is characterized by being configured.
【０００９】ここで熱膨張係数が同等であるとは、少な
くとも熱処理装置によって創出される処理温度雰囲気
（例えば４００〜８００゜Ｃ）における熱膨張係数が、
１０倍（１／１０）を超えない程度をいい、被処理体表
面の窒化膜の熱膨張係数の１／１０から１０倍の範囲の
熱膨張係数を有する材料であれば、本発明の所期の効果
が得られる。Here, the coefficient of thermal expansion being equivalent means that at least the coefficient of thermal expansion in the processing temperature atmosphere (for example, 400 to 800 ° C.) created by the heat treatment apparatus is
A material having a coefficient of thermal expansion within the range of 1/10 to 10 times the coefficient of thermal expansion of the nitride film on the surface of the object to be processed is the target of the present invention. The effect of is obtained.
【００１０】[0010]
【作用】反応管と搭載治具は処理領域の雰囲気と接する
面積が大きく、所定の熱処理によってこれら反応管及び
搭載治具の表面に、被処理体に形成される窒化膜と同様
な膜が形成されても、少なくとも前記反応管及び搭載治
具を構成する材料の熱膨張係数が、当該窒化膜の熱膨張
係数と同等であるから、熱応力の差は極めて小さく、膜
割れが発生する可能性は格段に低下している。したがっ
てパーティクルの発生が抑えられ、またメンテナンスの
長サイクル化が図れることになる。The reaction tube and the mounting jig have a large area in contact with the atmosphere of the processing region, and a film similar to the nitride film formed on the object to be processed is formed on the surface of the reaction tube and the mounting jig by the predetermined heat treatment. However, since the thermal expansion coefficient of at least the material forming the reaction tube and the mounting jig is equal to the thermal expansion coefficient of the nitride film, the difference in thermal stress is extremely small and film cracking may occur. Is much lower. Therefore, the generation of particles can be suppressed and the maintenance cycle can be extended.
【００１１】なお本発明によれば、処理領域の雰囲気と
接する部材、治具のうち、その表面積が比較的大きい反
応管及び搭載治具に対して、前記したような熱膨張係数
を有する材料構成をとったが、もちろん前記雰囲気に接
する他の部材、治具についても、前記したような熱膨張
係数を有する材料で構成すれば、さらにパーティクル発
生要因が減少し、好ましい結果が得られる。According to the present invention, among the members and jigs that come into contact with the atmosphere of the processing region, the material construction having the above-mentioned thermal expansion coefficient for the reaction tube and the mounting jig having a relatively large surface area. However, of course, if other members and jigs that come into contact with the atmosphere are made of a material having the above-described thermal expansion coefficient, the factor of particle generation is further reduced, and a preferable result is obtained.
【００１２】[0012]
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明すると、本実施例は縦型熱処理装置として構成され
た例であり、図１はこの縦型熱処理装置１の概観を示し
ており、被処理体である半導体ウエハ（以下、「ウエ
ハ」という）Ｗは、前記縦型熱処理装置１の下方に配置
される搭載治具であるウエハボート１０に所定枚数、例
えば１００枚搭載されて、前記縦型熱処理装置１の縦型
炉２内の反応管内３にロードされて、所定の窒化膜形成
処理が施される如く構成されている。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. This embodiment is an example configured as a vertical heat treatment apparatus, and FIG. 1 shows an overview of the vertical heat treatment apparatus 1. A predetermined number of semiconductor wafers (hereinafter, referred to as “wafers”) W to be processed W are mounted on a wafer boat 10 which is a mounting jig disposed below the vertical heat treatment apparatus 1, for example, 100 wafers. The vertical heat treatment apparatus 1 is configured to be loaded into the reaction tube 3 in the vertical furnace 2 and subjected to a predetermined nitride film forming treatment.
【００１３】前記ウエハボート１０は、上下に対向して
配置された円形の天板１１と底板１２とを有し、これら
天板１１と底板１２との間には、４本の支柱１３、１
４、１５、１６が設けられている。そして被処理体であ
るウエハＷは、搬送アーム１７によって搬送され、前記
各支柱１３、１４、１５、１６表面に形成された溝部１
８内にその端縁部が収納されることによって、このウエ
ハボート１０に搭載されるように構成されている。The wafer boat 10 has a circular top plate 11 and a bottom plate 12 which are vertically opposed to each other, and four columns 13, 1 are provided between the top plate 11 and the bottom plate 12.
4, 15, 16 are provided. The wafer W, which is the object to be processed, is transferred by the transfer arm 17, and the groove portion 1 formed on the surface of each of the columns 13, 14, 15, and 16.
The wafer boat 10 is configured to be mounted on the wafer boat 10 by accommodating the edge portion thereof in the wafer boat 8.
【００１４】以上のように構成されたウエハボート１０
は、例えばステンレスからなるフランジ部１９を備えた
保温筒２０の上に着脱自在に装着されており、さらにこ
の保温筒２０は、昇降自在なボートエレベータ２１の上
に載置されており、このボートエレベータ２１の上昇に
よって、ウエハＷはウエハボート１０ごと前記縦型炉２
内の反応管３内にロードされるようになっている。The wafer boat 10 constructed as described above.
Is detachably mounted on a heat retaining cylinder 20 having a flange portion 19 made of, for example, stainless steel, and the heat retaining cylinder 20 is mounted on a boat elevator 21 which can be raised and lowered. As the elevator 21 is lifted, the wafer W is transferred to the vertical furnace 2 together with the wafer boat 10.
It is designed to be loaded into the reaction tube 3 inside.
【００１５】そして本実施例においては、前記ウエハボ
ート１０における天板１１、底板１２並びに各支柱１
３、１４、１５、１６、さらには保温筒２０のいずれ
も、ＳｉＣの焼結体表面にＣＶＤコーティングによるＳ
ｉＣ膜を形成した材料構成となっている。In the present embodiment, the top plate 11, the bottom plate 12 and the columns 1 of the wafer boat 10 are provided.
In all of 3, 14, 15, 16 and the heat insulating cylinder 20, S was formed by CVD coating on the surface of the sintered body of SiC.
The material has an iC film.
【００１６】次に被処理体である前記ウエハＷに対し
て、所定の窒化膜形成処理を施す前記縦型炉２内の構成
を、図２に基づいて説明すると、図２はこの縦型炉２の
縦断面を示しており、この縦型炉２のケーシング４は、
その下端部がベースプレート５の上面に固着されて、鉛
直方向に立設されている。Next, the structure in the vertical furnace 2 for performing a predetermined nitride film forming process on the wafer W which is the object to be processed will be described with reference to FIG. 2. FIG. 2 shows a vertical cross section of the vertical furnace 2, and the casing 4 of the vertical furnace 2 is
The lower end portion is fixed to the upper surface of the base plate 5 and stands upright in the vertical direction.
【００１７】このケーシング４は上面が閉口した略筒状
の形態をなし、その内部表面は断熱材６で覆われてお
り、さらにこの断熱材６の内周表面には、例えば抵抗発
熱体によって構成された加熱体７が、前記反応管３を囲
むようにして螺旋状に設けられており、適宜の温度制御
装置（図示せず）によって、反応管３内を所定の温度、
例えば８００゜Ｃに加熱、維持することが可能なように
構成されている。The casing 4 has a substantially cylindrical shape with a closed upper surface, the inner surface of which is covered with a heat insulating material 6, and the inner peripheral surface of the heat insulating material 6 is composed of, for example, a resistance heating element. The heated body 7 is provided in a spiral shape so as to surround the reaction tube 3, and the inside of the reaction tube 3 is heated to a predetermined temperature by an appropriate temperature control device (not shown).
For example, it is configured so that it can be heated and maintained at 800 ° C.
【００１８】処理領域を形成する前記反応管３は、上端
が閉口している筒状の外管３１と、この外管３１の内周
に位置する上端が開口した筒状の内管３２とによって構
成された二重構造を有しており、これら各外管３１と内
管３２は、夫々例えばステンレスからなる管状のマニホ
ールド３３によって気密に支持されている。またこのマ
ニホールド３３の下端部には、フランジ３４が一体成形
されている。The reaction tube 3 forming the processing region is composed of a cylindrical outer tube 31 having an upper end closed and a cylindrical inner tube 32 having an open upper end located on the inner circumference of the outer tube 31. The outer pipe 31 and the inner pipe 32 are airtightly supported by a tubular manifold 33 made of, for example, stainless steel. A flange 34 is integrally formed on the lower end of the manifold 33.
【００１９】そして反応管３を構成する外管３１、内管
３２は、いずれもＳｉＣの焼結体表面にＣＶＤコーティ
ングによるＳｉＣ膜を形成してなり、その膜厚は５０〜
１００μｍに設定されている。Each of the outer tube 31 and the inner tube 32 constituting the reaction tube 3 is formed by forming a SiC film by CVD coating on the surface of a sintered SiC body, and the film thickness is 50 to 50.
It is set to 100 μm.
【００２０】前記マニホールド３３の上部側面には、外
管３１と内管３２との間の空間からガスを排出して、反
応管３内の処理領域を所定の減圧雰囲気に設定、維持す
るための例えば真空ポンプ３５に通ずる排気管３６が気
密に接続されている。On the upper side surface of the manifold 33, gas is discharged from the space between the outer pipe 31 and the inner pipe 32 to set and maintain the processing region in the reaction tube 3 in a predetermined reduced pressure atmosphere. For example, an exhaust pipe 36 leading to the vacuum pump 35 is airtightly connected.
【００２１】また前記マニホールド３３の下部側面に
は、窒化膜形成用処理ガスである例えばＳｉＨ4（モノ
シラン）ガスやＳｉＨ2Ｃｌ2（ジクロルシラン）ガス、
並びにＮＨ3（アンモニア）ガスを、内管３２内に導入
するための第１ガス導入管３７、第２ガス導入管３８と
が、それぞれ気密に接続されており、これら第１ガス導
入管３７、第２ガス導入管３８の各ガスノズル３７ａ、
３８ａは、それぞれ内管３２内に突出している。前記第
１ガス導入管３７、第２ガス導入管３８は、それぞれ対
応する所定のマスフロー・コントローラ３９、４０を介
して、前記処理ガスの所定の供給源（図示せず）に接続
されている。On the lower side surface of the manifold 33, a processing gas for forming a nitride film, such as SiH 4 (monosilane) gas or SiH 2 Cl 2 (dichlorosilane) gas,
Also, a first gas introduction pipe 37 and a second gas introduction pipe 38 for introducing NH 3 (ammonia) gas into the inner pipe 32 are airtightly connected to each other, and the first gas introduction pipe 37, Each gas nozzle 37a of the second gas introduction pipe 38,
38 a respectively projects into the inner pipe 32. The first gas introduction pipe 37 and the second gas introduction pipe 38 are connected to a predetermined supply source (not shown) of the processing gas via corresponding predetermined mass flow controllers 39 and 40, respectively.
【００２２】本実施例にかかる縦型熱処理装置１は以上
のように構成されており、次にその動作作用について説
明すると、まず加熱体７を発熱させて反応管３内の温度
を、例えば約８００゜Ｃまで加熱しておく。The vertical heat treatment apparatus 1 according to the present embodiment is configured as described above. Next, the operation and operation thereof will be described. First, the heating body 7 is caused to generate heat so that the temperature in the reaction tube 3 is, for example, approximately. Heat to 800 ° C.
【００２３】他方ウエハボート１０には、既述の如く搬
送アーム１７によって被処理体であるウエハＷが搭載さ
れており、所定枚数例えば１００枚搭載された時点で、
ボートエレベータ２１が上昇し、図２に示したように、
保温筒２０のフランジ部１９が、マニホールド３３下端
部のフランジ３４と密着する位置までウエハボート１０
を上昇させ、ウエハＷを反応管３の内管３２内にロード
させる。On the other hand, the wafer W, which is the object to be processed, is mounted on the wafer boat 10 by the transfer arm 17 as described above.
The boat elevator 21 moves up, and as shown in FIG.
The wafer boat 10 reaches a position where the flange portion 19 of the heat insulating cylinder 20 comes into close contact with the flange 34 at the lower end portion of the manifold 33.
And the wafer W is loaded into the inner tube 32 of the reaction tube 3.
【００２４】次いで真空ポンプ３５によって反応管３内
部を真空引きしていき、所定の減圧雰囲気、例えば０．
３Ｔｏｒｒまで減圧した後、例えば第１ガス導入管３７
からＳｉＨ4（モノシラン）ガスを、第２ガス導入管３
８からＮＨ3（アンモニア）ガスを内管３２内に導入さ
せると、ウエハボート１０に搭載された被処理体である
ウエハＷの表面に、シリコン窒化膜であるＳｉ3Ｎ4が形
成されるのである。Next, the inside of the reaction tube 3 is evacuated by the vacuum pump 35, and a predetermined reduced pressure atmosphere, for example, 0.
After reducing the pressure to 3 Torr, for example, the first gas introducing pipe 37
SiH 4 (monosilane) gas from the second gas introduction pipe 3
When NH 3 (ammonia) gas is introduced into the inner pipe 32 from No. 8, Si 3 N 4 which is a silicon nitride film is formed on the surface of the wafer W which is the object to be processed mounted on the wafer boat 10. is there.
【００２５】かかる場合、このＳｉ3Ｎ4膜の熱膨張係数
は、４００゜Ｃ〜８００゜Ｃにおいては３．０〜３．２
×１０-6であり、これに対してウエハＷを搭載したウエ
ハボート１０、並びにこのウエハボート１０を支持する
保温筒２０、さらには反応管３の外管３１、内管３２を
構成するＳｉＣの熱膨張係数は、４．６×１０-6である
から、両者の熱膨張係数の差は極めて小さい（ちなみに
従来この種の窒化膜形成用減圧ＣＶＤ装置で使用されて
いる石英（ＳｉＯ2）の熱膨張係数は、４．７〜５．８
×１０-7である）。In this case, the coefficient of thermal expansion of this Si 3 N 4 film is 3.0 to 3.2 at 400 ° C to 800 ° C.
X 10 -6 , on the other hand, a wafer boat 10 on which the wafer W is mounted, a heat insulating cylinder 20 for supporting the wafer boat 10, and an SiC tube forming the outer tube 31 and the inner tube 32 of the reaction tube 3 are formed. Since the coefficient of thermal expansion is 4.6 × 10 −6 , the difference between the coefficients of thermal expansion of the two is extremely small (by the way, the difference between the coefficients of thermal expansion of quartz (SiO 2 ) conventionally used in this type of low pressure CVD device for forming a nitride film). The coefficient of thermal expansion is 4.7 to 5.8.
× 10 −7 ).
【００２６】したがってウエハＷに対する前記窒化膜の
成膜処理に伴って、前記した各部材、治具表面にＳｉ3
Ｎ4膜が形成され、これが堆積していっても、前記各部
材、治具表面のＳｉ3Ｎ4膜に、熱応力差に起因した膜割
れが生ずる可能性は殆どない。それゆえ被処理体である
ウエハＷに対するパーティクル要因が減少し、歩留まり
の向上が図れ、さらにまた従来行っていたこれら各部
材、治具の洗浄に伴うメンテナンスのサイクルを長くす
ることが可能である。Therefore, as the nitride film is formed on the wafer W, Si 3 is formed on the surfaces of the above-mentioned members and jigs.
Even if the N 4 film is formed and is deposited, the Si 3 N 4 film on the surface of each member and the jig is unlikely to be cracked due to the difference in thermal stress. Therefore, the factor of particles on the wafer W which is the object to be processed is reduced, the yield is improved, and it is possible to prolong the maintenance cycle associated with the conventional cleaning of these members and jigs.
【００２７】例えば従来技術の項で説明した従前の減圧
ＣＶＤ装置におけるメンテナンスサイクルは、堆積膜の
厚さを基準として、反応管については５μｍ−２５ＲＵ
Ｎ（２５回の処理ごとに１回のクリーニングを行う）、
ウエハボートについては２μｍ−５ＲＵＮであったが、
前出実施例にかかる縦型熱処理装置１によれば、反応管
３については約１．５〜２倍、ウエハボート１０につい
ても約１．５〜２倍程度の長いメンテナンスサイクルで
稼働させることが可能である。したがって、メンテナン
スサイクルを長くして処理装置としての稼働率を上げる
ことが可能である。For example, the maintenance cycle in the conventional low pressure CVD apparatus described in the section of the prior art is based on the thickness of the deposited film and 5 μm-25 RU for the reaction tube.
N (perform cleaning once for every 25 treatments),
Regarding the wafer boat, it was 2 μm-5 RUN,
According to the vertical heat treatment apparatus 1 according to the above-described embodiment, the reaction tube 3 can be operated in a long maintenance cycle of about 1.5 to 2 times, and the wafer boat 10 can be operated in a long maintenance cycle of about 1.5 to 2 times. It is possible. Therefore, it is possible to lengthen the maintenance cycle and increase the operating rate of the processing apparatus.
【００２８】さらに前出実施例における反応管３は、既
述の如く、その表面にＣＶＤコーティングによって形成
された、膜厚が５０〜１００μｍのＳｉＣの被膜が形成
されているので、反応管３自体の透過率は極めて低くな
っており、その結果、断熱体材６や加熱体７から発生す
るコンタミネーションを確実に遮断して、反応管３内の
処理領域へ侵入することも確実にできる。したがってこ
の点からみても、歩留まりの向上が図れるものである。
しかもＳｉＣ被膜の膜厚は、５０〜１００μｍの厚さで
あるから、前記したような高温雰囲気においても、剥離
したり亀裂が入ったりすることはなく、それゆえこの反
応管３自体からコンタミネーションが発生することもな
い。Further, as described above, the reaction tube 3 in the above-mentioned embodiment has a SiC coating film of 50 to 100 μm in thickness formed by CVD coating on the surface thereof, so that the reaction tube 3 itself. The transmittance is extremely low, and as a result, it is possible to reliably block the contamination generated from the heat insulating material 6 and the heating body 7 and to surely enter the processing region in the reaction tube 3. Therefore, also from this point of view, the yield can be improved.
Moreover, since the film thickness of the SiC film is 50 to 100 μm, it does not peel or crack even in the high temperature atmosphere as described above, and therefore, the contamination from the reaction tube 3 itself. It does not occur.
【００２９】なお前出実施例においてウエハＷ表面に形
成されるＳｉ3Ｎ4膜と同等の熱膨張係数を有する材料で
構成した部材、治具は、既述の如く、ウエハボート１
０、並びにこのウエハボート１０を支持する保温筒２
０、さらには反応管３の外管３１、内管３２であった
が、これに限らず、例えばガスノズル３７ａ、３８ａな
ど、反応管３内雰囲気と直接に接触する他の部材、治具
等についても、前記熱膨張係数を有する材料で構成すれ
ば、装置全体としてさらにパーティクル要因を減少させ
ることが可能である。The members and jigs made of a material having a thermal expansion coefficient equivalent to that of the Si 3 N 4 film formed on the surface of the wafer W in the above-described embodiment are, as described above, the wafer boat 1
0, and a heat retaining cylinder 2 that supports the wafer boat 10.
0, and the outer tube 31 and the inner tube 32 of the reaction tube 3, but not limited to this, for example, other members such as gas nozzles 37a, 38a, jigs, etc. that come into direct contact with the atmosphere in the reaction tube 3 However, if it is made of a material having the above-mentioned coefficient of thermal expansion, it is possible to further reduce the particle factors in the entire device.
【００３０】もちろん実際の処理の前に処理状況、装置
調整等を調べる目的で使用されるダミーウエハＤＷにつ
いても、例えばＳｉＣなど、前記熱膨張係数と同等の熱
膨張係数を有する材料で構成すれば、ダミーウエハＤＷ
の処理に際しても、パーティクル要因の減少が図れ、ダ
ミーウエハＤＷ自体の洗浄やその後の装置の可動にとっ
ても好ましい。Of course, if the dummy wafer DW used for the purpose of investigating the processing condition, device adjustment, etc. before the actual processing is also made of a material having a thermal expansion coefficient similar to the above thermal expansion coefficient such as SiC, Dummy wafer DW
Also in the processing of 1, the particle factor can be reduced, which is preferable for cleaning the dummy wafer DW itself and for moving the apparatus thereafter.
【００３１】また前出実施例においては、Ｓｉ3Ｎ4膜と
同等の熱膨張係数を有する材料としてＳｉＣを使用した
が、これに限らず、例えば全く同一材料であるＳｉ3Ｎ4
や、その他ＺｒＯ2（熱膨張係数＝１１×１０-6）、Ａ
ｌ2Ｏ3（熱膨張係数＝４．５〜５．０×１０-6）を用い
ても、同様な効果が得られるものである。Although SiC is used as a material having a coefficient of thermal expansion equivalent to that of the Si 3 N 4 film in the above-mentioned embodiments, the present invention is not limited to this. For example, the same material, Si 3 N 4 is used.
And others ZrO 2 (coefficient of thermal expansion = 11 × 10 −6 ), A
The same effect can be obtained by using l 2 O 3 (coefficient of thermal expansion = 4.5 to 5.0 × 10 −6 ).
【００３２】さらに前出実施例は、被処理体であるウエ
ハＷに対して窒化膜としてＳｉ3Ｎ4を形成する例であっ
たが、これに代えて例えばＳｉＮの窒化膜を形成するプ
ロセスであっても、このＳｉＮの熱膨張係数は３×１０
-6であるから、全く同一材料構成のまま、前出実施例と
同様な効果を得ることができる。また被処理体について
も、前記実施例のような半導体ウエハに限らず、例えば
ＬＣＤ基板などであっても、前出実施例と全く同様な効
果を得ることが可能である。Further, in the above-mentioned embodiment, Si 3 N 4 is formed as a nitride film on the wafer W which is the object to be processed. Instead of this, for example, a process of forming a nitride film of SiN is used. However, the coefficient of thermal expansion of this SiN is 3 × 10
Since it is -6, it is possible to obtain the same effect as that of the above-mentioned embodiment with the same material configuration. Also, the object to be processed is not limited to the semiconductor wafer as in the above-mentioned embodiment, and even if it is an LCD substrate, for example, it is possible to obtain the same effect as in the above-mentioned embodiments.
【００３３】[0033]
【発明の効果】本発明によれば、所定の熱処理によっ
て、反応管及び搭載治具の表面に、被処理体に形成され
る窒化膜と同一の膜が形成されても、当該膜に膜割れが
発生する可能性は格段に低下しているので、パーティク
ルの発生が抑えられ、またメンテナンスサイクルを長く
することができる。したがって歩留まりを向上させると
ともに、装置自体の稼働率を上げることが可能である。According to the present invention, even if the same film as the nitride film formed on the object to be processed is formed on the surfaces of the reaction tube and the mounting jig by the predetermined heat treatment, the film is cracked. Since the possibility of occurrence of particles is significantly reduced, the generation of particles can be suppressed and the maintenance cycle can be lengthened. Therefore, it is possible to improve the yield and increase the operating rate of the device itself.
【図１】本発明の実施例にかかる縦型熱処理装置の概観
を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing an outline of a vertical heat treatment apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の実施例にかかる縦型熱処理装置におけ
る縦型炉の縦断面図である。FIG. 2 is a vertical sectional view of a vertical furnace in a vertical heat treatment apparatus according to an embodiment of the present invention.
１ 縦型熱処理装置 ２ 縦型炉 ３ 反応管 １０ ウエハボート ２０ 保温筒 ３１ 外管 ３２ 内管 ３５ 真空ポンプ ３６ 排気管 ３７ 第１ガス導入管 ３８ 第２ガス供給管 Ｗ ウエハ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vertical heat treatment apparatus 2 Vertical furnace 3 Reaction tube 10 Wafer boat 20 Insulating cylinder 31 Outer tube 32 Inner tube 35 Vacuum pump 36 Exhaust pipe 37 First gas introduction pipe 38 Second gas supply pipe W Wafer
Claims (1)
ードされる被処理体に対して、所定の減圧雰囲気下で前
記被処理体を加熱して、この被処理体表面に所定の窒化
膜を形成する如く構成された熱処理装置において、 少なくとも前記反応管及び搭載治具が、前記窒化膜と同
等の熱膨張係数を有する材料によって構成されたことを
特徴とする、熱処理装置。1. An object to be processed, which is loaded in a reaction tube while being mounted on a mounting jig, is heated under a predetermined reduced pressure atmosphere, and a predetermined nitriding is performed on the surface of the object to be processed. A heat treatment apparatus configured to form a film, wherein at least the reaction tube and the mounting jig are made of a material having a thermal expansion coefficient equivalent to that of the nitride film.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7262894A JPH07263370A (en) | 1994-03-17 | 1994-03-17 | Heat treatment device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7262894A JPH07263370A (en) | 1994-03-17 | 1994-03-17 | Heat treatment device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07263370A true JPH07263370A (en) | 1995-10-13 |
Family
ID=13494850
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7262894A Pending JPH07263370A (en) | 1994-03-17 | 1994-03-17 | Heat treatment device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07263370A (en) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1994
- 1994-03-17 JP JP7262894A patent/JPH07263370A/en active Pending
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