(57)【要約】【課題】予め装置に既設されている水素ガス供給系と窒素ガス供給系とを用いてリークチェックガスを形成することにより、安全で且つ設備コストの上昇を抑制することが可能なリークチェックを行うことができる熱処理装置を提供する。【解決手段】常圧で被処理体に対して熱処理を施す熱処理装置において、処理容器と、保持手段と、被処理体を加熱する加熱手段と、下流側が処理容器のガス導入部に接合された水素ガス供給系と窒素ガス供給系とを少なくとも有するガス供給手段と、上流側が処理容器の排気口に接合されると共に下流側が工場ダクト側に接続される排気系と、接合された箇所のリークチェック時に水素ガスの濃度が所定の濃度範囲内になされた水素ガスと窒素ガスとの混合ガスをリークチェックガスとして形成するようにガス供給手段を制御するガス制御部とを備えたことを特徴とする熱処理装置である。【選択図】図１
2014060305.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
常圧で被処理体に対して熱処理を施す熱処理装置において、
前記被処理体を収容する処理容器と、
前記被処理体を保持する保持手段と、
前記被処理体を加熱する加熱手段と、
下流側が前記処理容器のガス導入部に接合されると共に水素ガスを供給する水素ガス供給系と窒素ガスを供給する窒素ガス供給系とを少なくとも有するガス供給手段と、
上流側が前記処理容器の排気口に接合されると共に下流側が工場ダクト側に接続される排気系と、
前記接合された箇所のリークチェック時に水素ガスの濃度が所定の濃度範囲内になされた水素ガスと窒素ガスとの混合ガスをリークチェックガスとして形成するように前記ガス供給手段を制御するガス制御部と、
を備えたことを特徴とする熱処理装置。
【請求項２】
前記熱処理は酸化処理であり、前記ガス供給手段は、酸素ガスを供給する酸素ガス供給系を有すると共に前記水素ガスと前記酸素ガスとを反応させて水蒸気を発生させる燃焼器を有していることを特徴とする請求項１記載の熱処理装置。
【請求項３】
前記ガス供給手段は、塩素を含むガスよりなる添加ガスを供給する添加ガス供給系を有することを特徴とする請求項２記載の熱処理装置。
【請求項４】
前記水素ガス供給系と前記窒素ガス供給系との間には、前記リークチェックガスを形成するための混合機構が設けられることを特徴とする請求項２又は３記載の熱処理装置。
【請求項５】
前記混合機構は、前記水素ガス供給系と前記窒素ガス供給系とを接続するバイパス通路と、前記水素ガスの流れを切り替える切替弁機構とを有することを特徴とする請求項４記載の熱処理装置。
【請求項６】
前記切替弁機構は、前記バイパス通路の分岐点に設けられた三方弁又は前記バイパス通路の途中と前記水素ガス供給系の途中に設けた一対の切替用開閉弁を有することを特徴とする請求項５記載の熱処理装置。
【請求項７】
前記リークチェックガスは、前記燃焼器内で形成されることを特徴とする請求項２又は３記載の熱処理装置。
【請求項８】
前記熱処理は、シンター処理であることを特徴とする請求項１記載の熱処理装置。
【請求項９】
前記水素ガス供給系と前記窒素ガス供給系とは途中で共用され、前記リークチェックガスは共用部分で形成されることを特徴とする請求項８記載の熱処理装置。
【請求項１０】
前記水素ガス供給系と前記窒素ガス供給系との間には、前記リークチェックガスを形成するための混合機構が設けられることを特徴とする請求項８記載の熱処理装置。
【請求項１１】
前記混合機構は、前記水素ガス供給系と前記窒素ガス供給系とを接続するバイパス通路と、前記水素ガスの流れを切り替える切替弁機構とを有することを特徴とする請求項１０記載の熱処理装置。
【請求項１２】
前記切替弁機構は、前記バイパス通路の分岐点に設けられた三方弁又は前記バイパス通路の途中と前記水素ガス供給系の途中に設けた一対の切替用開閉弁を有することを特徴とする請求項１１記載の熱処理装置。
【請求項１３】
前記所定の濃度範囲は、０．５％〜５．７％未満であることを特徴とする請求項１乃至１２のいすれか一項に記載の熱処理装置。
【請求項１４】
処理容器内に水素ガスを供給する水素ガス供給系と窒素ガスを供給する窒素ガス供給系とを少なくとも有するガス供給手段を備えて、常圧で被処理体に対して熱処理を施す熱処理装置のリークチェック方法において、
水素ガスの濃度が所定の濃度範囲内になされた水素ガスと窒素ガスの混合ガスをリークチェックガスとして用いるようにしたことを特徴とする熱処理装置のリークチェック方法。
【請求項１５】
前記所定の濃度範囲は、０．５％〜５．７％未満であることを特徴とする請求項１４記載の熱処理装置のリークチェック方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリコン基板等よりなる半導体ウエハ等に酸化処理や拡散処理等を施す熱処理装置及びこのリークチェック方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ＩＣ等の半導体集積回路を形成するには、シリコン基板等よりなる半導体ウエハに対して、成膜処理、エッチング処理、酸化拡散処理、アニール処理等の各種の処理が行われる。
【０００３】
上記各種の処理を熱処理装置で行う場合、装置のメンテナンス後等においては実際に熱処理を行う前に熱処理装置の内部にガスの漏れが存在しないことを確認するためにリークチェックが行われる。このリークチェックは、熱処理装置のプロセス圧力が真空雰囲気に設定されるような場合には、処理容器は耐圧性容器として設計されているので、処理容器内の圧力を減圧雰囲気、或いは加圧雰囲気状態として、この時の圧力変動を観察することでリークの有無をチェックすることができる（特許文献１）。
【０００４】
しかし、酸化処理や拡散処理等を行う熱処理装置は、これらの熱処理は一般的には常圧雰囲気、すなわち大気圧雰囲気又はこれに近い圧力の雰囲気下で行われるので、処理容器自体は耐圧性を考慮しない設計となっており、上述したような加圧、或いは減圧によるリークチェックを行うことができない。
【０００５】
従って、この場合には、酸化処理や拡散処理等を行う熱処理装置に予め装備されている塩素系ガス供給系から塩素ガスを処理容器内に流してガス漏れのリークチェックを行ったり、或いはＨｅ等のガス源を別途に用意してこのＨｅを処理容器内へ流してガス漏れのリークチェックを行うようにしている（例えば特許文献１等）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２４５３６３号公報（段落００６１−００６６）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上述したようなリークチェックにおいて、塩素ガスを用いる場合には、実際にリークが発生した時にはオペレータが体調不良を生ずる危惧があるので好ましくない。また、Ｈｅ等のガスを用いる場合には、この熱処理装置に備わっていないガス供給系を別途用意しなければならず、コスト上昇を余儀なくされる、という問題点があった。
【０００８】
本発明は、以上のような問題点に着目し、これを有効に解決すべく創案されたものである。本発明は、予め装置に既設されている水素ガス供給系と窒素ガス供給系とを用いて水素ガスの濃度が所定の濃度範囲内になされた水素ガスと窒素ガスとの混合ガスをリークチェックガスとして形成することにより、安全で且つ設備コストの上昇を抑制することが可能なリークチェックを行うことができる熱処理装置及びこのリークチェック方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に係る発明は、常圧で被処理体に対して熱処理を施す熱処理装置において、前記被処理体を収容する処理容器と、前記被処理体を保持する保持手段と、前記被処理体を加熱する加熱手段と、下流側が前記処理容器のガス導入部に接合されると共に水素ガスを供給する水素ガス供給系と窒素ガスを供給する窒素ガス供給系とを少なくとも有するガス供給手段と、上流側が前記処理容器の排気口に接合されると共に下流側が工場ダクト側に接続される排気系と、前記接合された箇所のリークチェック時に水素ガスの濃度が所定の濃度範囲内になされた水素ガスと窒素ガスとの混合ガスをリークチェックガスとして形成するように前記ガス供給手段を制御するガス制御部と、を備えたことを特徴とする熱処理装置である。
【００１０】
このように、予め装置に既設されている水素ガス供給系と窒素ガス供給系とを用いて水素ガスの濃度が所定の濃度範囲内になされた水素ガスと窒素ガスとの混合ガスをリークチェックガスとして形成することにより、安全で且つ設備コストの上昇を抑制することが可能なリークチェックを行うことができる。
【００１１】
請求項１４に係る発明は、処理容器内に水素ガスを供給する水素ガス供給系と窒素ガスを供給する窒素ガス供給系とを少なくとも有するガス供給手段を備えて、常圧で被処理体に対して熱処理を施す熱処理装置のリークチェック方法において、水素ガスの濃度が所定の濃度範囲内になされた水素ガスと窒素ガスの混合ガスをリークチェックガスとして用いるようにしたことを特徴とする熱処理装置のリークチェック方法である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る熱処理装置及びこのリークチェック方法によれば、次のような優れた作用効果を発揮することができる。
予め装置に既設されている水素ガス供給系と窒素ガス供給系とを用いて水素ガスの濃度が所定の濃度範囲内になされた水素ガスと窒素ガスとの混合ガスをリークチェックガスとして形成することにより、安全で且つ設備コストの上昇を抑制することが可能なリークチェックを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る熱処理装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】切替弁機構の変形例を示す図である。
【図３】酸化装置の第１変形実施例のガス供給手段の一部を示す部分構成図である。
【図４】熱処理装置の一例であるシンター装置の一例を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明に係る熱処理装置及びこのリークチェック方法の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。図１は本発明に係る熱処理装置の一例を示す概略構成図である。
【００１５】
ここでは熱処理装置として水素ガスと酸化ガスとを用いて酸化処理を行う酸化装置を例にとって説明する。図示するように、この熱処理装置の一例である酸化装置２は、被処理体である半導体ウエハＷを収容する処理容器４を有している。
【００１６】
具体的には、上記処理容器４は、下端が開口されて石英により有天井の筒体状に成形されている。この処理容器４は、図示例のように単管構造でもよいし、内筒と同心円状に配置された外筒とよりなる２重管構造でもよい。この処理容器４内には、石英により形成された保持手段としてのウエハボート６が挿脱可能に設けられる。上記ウエハボート６に多段に支持された複数枚の半導体ウエハＷが収容されている。
【００１７】
この処理容器４は、プロセス圧力がほぼ常圧なので厚さは非常に薄くなされており、耐圧性は低く設定されている。この処理容器４の下端の開口は、例えばステンレススチールよりなる蓋部８によりＯリング等のシール部材１０を介して気密に接合されて閉じられている。上記ウエハボート６は、上記蓋部８上に保温筒１２を介して回転可能に支持されており、この蓋部８とウエハボート６は、昇降機構１４により一体的に昇降可能になされ、処理容器４に対してウエハＷをロード及びアンロードできるようになっている。
【００１８】
また処理容器４の周囲には、これを囲むようにしてカーボンワイヤヒータ等を内蔵する円筒状の加熱手段１６が設けられており、ウエハＷを加熱して温度制御できるようになっている。また処理容器４の下部側壁には、排気口１８が設けられており、この排気口１８には排気系２０が接合されて、処理容器４内の雰囲気を排気できるようになっている。この排気系２０は、上記排気口１８にＯリング等のシール部材２２を介して接合された排気通路２４を有している。
【００１９】
上記排気通路２４には、その上流側から下流側に向けて蛇腹状の流路２６、液溜めダクト２８、冷却機構３０を有する凝縮器３２及び圧力調整弁３４が順次介設されており、最下流は工場排気を行う工場ダクト３６に接続されている。上記凝縮器３２は、排気ガス中に含まれるウエハ酸化用の水蒸気を冷却して凝縮させるものである。従って、上記凝縮器３２は、上記液溜めダクト２８に対して垂直方向に起立させて設けられており、凝縮器３２で凝縮した水分を流下させて上記液溜めダクト２８内に一時的に貯留するようになっている。
【００２０】
また、上記液溜めダクト２８の底部には、ドレイン管３８が内部に貫通させて設けられており、液溜めダクト２８内の貯留水４０をオーバーフローさせてその下方の貯留槽４２に貯めるようになっている。上記蛇腹状の流路２６、液溜めダクト２８及び凝縮器３２の上流側及び下流側の各接合部には、例えばＯリング等よりなるシール部材４４、４６、４８、５０が介設されており、気密性を保持するようになっている。
【００２１】
そして、上記排気系２０内を含めて工場ダクト３６内の圧力は、常圧、すなわちほぼ大気圧となっている。ここで上記圧力調整弁３４は、上記処理容器４内の圧力を僅かに調整するものであり、この圧力調整弁３４を設けない場合もあるし、或いはこの圧力調整弁３４に替えてバラスト用のＮ２ ガスを供給する場合もある。
【００２２】
また、処理容器４の下部側壁には、処理容器４内へ必要なガスを導入するガス導入部５２が設けられる。このガス導入部５２は、例えば図示しないガスノズル等を有している。そして、このガス導入部５２には、ガス供給手段５４の下流側が接続されている。
【００２３】
具体的には、このガス供給手段５４は、窒素ガスを供給する窒素ガス供給系５６と水素ガスを供給する水素ガス供給系５８と酸素ガスを供給する酸素ガス供給系６０と添加ガスを供給する添加ガス供給系６２とを有している。ここで上記添加ガスとして塩素を含むガス、ここでは塩酸（ＨＣｌ）が用いられているが、これに替えて他の塩素を含むガス、例えばトランス１，２−ジクロロエチレン等を用いることができる。
【００２４】
そして、上記ガス供給手段５４は、上記酸素ガスと水素ガスとを反応（燃焼）させて水（水蒸気）を形成する燃焼器６４を有している。上記燃焼器６４は、第１と第２のガス入口６４Ａ、６４Ｂとガス出口６６とを有している。上記ガス出口６６には、水蒸気通路６８の一端がＯリング等のシール部材７０を介して接合されている。また、水蒸気通路６８の他端はＯリング等のシール部材７２を介して処理容器４のガス導入部５２に接合されている。
【００２５】
上記窒素ガス供給系５６は、窒素ガス源（図示せず）に接合されたガス通路７４を有しており、このガス通路７４の下流側は、上記燃焼器６４の第１のガス入口６４ＡにＯリング等のシール部材７６を介して接合されている。このガス通路７４には、その上流側より下流側に向けて開閉弁７８及びマスフローコントローラのような流量制御器７９が順次介設されており、必要に応じて窒素ガスを流量制御しつつ流すようになっている。
【００２６】
また上記水素ガス供給系５８は、水素ガス源（図示せず）に接合されたガス通路８０を有しており、このガス通路８０の下流側は、上記燃焼器６４の第２のガス入口６４ＢにＯリング等のシール部材８２を介して接合されている。このガス通路８０には、その上流側より下流側に向けて開閉弁８４及びマスフローコントローラのような流量制御器８６が順次介設されており、必要に応じて水素ガスを流量制御しつつ流すようになっている。
【００２７】
また上記酸素ガス供給系６０は、酸素ガス源（図示せず）に接合されたガス通路９０を有しており、このガス通路９０の下流側は、上記窒素ガス供給系５６のガス通路７４の途中に接続されて、それ以降の下流側のガス通路は共用されている。この酸素ガスを流すガス通路９０の途中には、その上流側より下流側に向けて開閉弁９２及びマスフローコントローラのような流量制御器９４が順次介設されており、必要に応じて酸素ガスを流量制御しつつ流すようになっている。
【００２８】
また上記添加ガス供給系６２は、添加ガス源（図示せず）に接合されたガス通路９６を有しており、このガス通路９６の下流側は、上記窒素ガス供給系５６のガス通路７４の途中に接続されて、それ以降の下流側のガス通路は共用されている。この添加ガスを流すガス通路９６の途中には、その上流側より下流側に向けて開閉弁９８及びマスフローコントローラのような流量制御器１００が順次介設されており、必要に応じて添加ガスとしてここでは塩化水素ガスを流量制御しつつ流すようになっている。
【００２９】
そして、上記水素ガス供給系５８と窒素ガス供給系５６との間には、この酸化装置２で使用するリークチェックガスを形成するための混合機構１０２が設けられている。具体的には、この混合機構１０２は、上記水素ガス供給系５８と窒素ガス供給系５６とを接続するバイパス通路１０４と、上記水素ガスの流れを切り替える切替弁機構１０６とを有する。このバイパス通路１０４の一端は、水素ガス供給系５８のガス通路８０に介設した流量制御器８６の下流側に接続されてこのガス通路８０より分岐され、他端は窒素ガス供給系５６のガス通路７４に介設した流量制御器７９の下流側に接続されている。
【００３０】
そして、上記切替弁機構１０６は、上記バイパス通路１０４の途中に介設された第１の切替用開閉弁１０８と上記バイパス通路１０４の分岐点より直ぐ下流側の水素ガス用のガス通路８０の途中に介設された第２の切替用開閉弁１１０とよりなる一対の切替用開閉弁を有している。
【００３１】
従って、上記第１及び第２の切替用開閉弁１０８、１１０を切り替え制御することにより、水素ガスをバイパス通路１０４内に流して窒素ガス供給系５６のガス通路７４の下流側へ合流させ、ここで水素ガスと窒素ガスとを混合させて水素ガスの濃度が所定の範囲内になされた混合ガスであるリークチェックガスを形成できるようになっている。ここで、上記各流量制御器７９、８６、９４、１００に対する流量の指示や開閉弁７８、８４、９２、９８、第１及び第２の切替用開閉弁１０８、１１０の開閉制御は、例えばコンピュータ等よりなるガス制御部１１２により行われる。
【００３２】
以上のように形成された酸化装置２の全体の動作は、例えばコンピュータ等よりなる装置制御部１２０により制御されるようになっている。上記装置制御部１２０は装置全体の動作の制御を行い、この動作を行うコンピュータのプログラムはフレキシブルディスクやＣＤ（ＣｏｍｐａｃｔＤｉｓｃ）やハードディスクやフラッシュメモリ等の記憶媒体１２２に記憶されている。具体的には、この装置制御部１２０からの指令により、各ガスの供給の開始、停止や流量制御、プロセス温度やプロセス圧力の制御、リークチェックの指示等が行われる。この際、ガス制御部１１２は、上記装置制御部１２０の支配下で動作する。
【００３３】
次に、以上のように構成された酸化装置を用いて行われる半導体ウエハの酸化処理について説明する。まず、この酸化処理の一般的な動作について簡単に説明する。まず、シリコン基板等よりなる半導体ウエハＷを保持するウエハボート６は、処理容器４内より下方へ降下されて、すなわちアンロード状態になされて下方のローディングエリア内に待機状態になされている。
【００３４】
上記ウエハボート６には多段に複数、例えば５０〜１５０枚程度の未処理の半導体ウエハＷが保持される。そして、処理容器４はプロセス温度、或いはそれよりも低い温度に維持されており、ウエハボート６を上昇させてこれを処理容器４内へ挿入、すなわちロードし、蓋部８で処理容器４の下端開口部を閉じることにより処理容器４内を密閉する。
【００３５】
そして、処理容器４内を工場ダクト３６の排気力により排気系２０を介して排気すると共に、加熱手段１６への投入電力を増大して内部の温度を上昇させ、所定のプロセス温度、例えば７００℃程度に安定的に維持する。そして、ガス供給手段５４の水素ガス供給系５８及び酸素ガスガス供給系６０から各ガスを流量制御しつつ供給し、この水素ガスと酸素ガスとを燃焼器６４内で反応（燃焼）させて水蒸気（水）を発生し、この水蒸気を、水蒸気通路６８を介して処理容器４内へ導入してウエハＷの表面を酸化させて酸化膜を形成することになる。
【００３６】
ここでは切替弁機構１０６の第２の切替用開閉弁１１０を開状態とし、第１の切替用開閉弁１０８を閉状態としている。この際、添加ガス供給系６２からは流量制御された添加ガスとして例えばＨＣｌガスが必要に応じて供給されており、ＨＣｌガスのクリーニング作用によりウエハ表面が平滑化されつつ上記酸化膜が形成されることになる。この時、この処理容器４内のプロセス圧力はほぼ常圧に維持されている。尚、常圧とは大気圧に対して＋１．３３ｋＰａ〜−１０．６ｋＰａ程度の圧力範囲内を指す。
【００３７】
以上のようにして、半導体ウエハＷに対して酸化処理が行われるが、この酸化装置２のメンテナンスや部品交換や装置自体の組み付けが行われた場合には、上記したような成膜処理に先立って、この酸化装置２の構成部品の各接合された箇所に漏れが存在するか否かのリークチェックが行われる。このリークチェックは従来においては、添加ガスに用いるＨＣｌガスを実際に流して漏れの存否を確認していたが、このＨＣｌガスは人体に対して危険なガスのために好ましくなかった。
【００３８】
そこで、本発明では、上記ＨＣｌガスに替えて、この酸化装置２自体に予め備えられているＨ２ ガスをＮ２ ガスとを用いてＨ２ ガス濃度を安全な濃度までＮ２ ガスで希釈して混合ガスを形成し、この混合ガスをリークチェックガスとして用いる。
【００３９】
具体的には、このリークチェック時には、窒素ガス供給系５６と水素ガス供給系５８からそれぞれ流量制御された窒素ガスと水素ガスを供給する。すなわち、窒素ガス供給系５６の開閉弁７８を開くと共に流量制御器７９で流量制御しつつガス通路７４に窒素ガスを流し、これと同時に水素ガス供給系５８の開閉弁８４を開くと共に、流量制御器８６で流量制御しつつガス通路８０の途中まで水素ガスを流す。この際、混合機構１０２の第２の切替用開閉弁１１０を閉状態にすると共にバイパス通路１０４に設けた第１の切替用開閉弁１０８を開状態にし、バイパス通路１０４側に水素ガスを流す。
【００４０】
このバイパス通路１０４内を流れた水素ガスは窒素ガス供給系５６のガス通路７４内を流れる窒素ガスと混合されて水素ガスが所定の濃度の混合ガスとなり、この混合ガスは燃焼器６４内に流入することになる。この混合ガスは、水蒸気通路６８を流れてガス導入部５２より処理容器４内へ導入され、更に、排気口１８より排出されて排気系２０へ流れる。
【００４１】
排気系２０の排気通路２４内を流れる混合ガスは、蛇腹状の流路２６、液溜めダクト２８、凝縮器３２等を通過した後に、ほぼ大気圧状態の工場ダクト３６から排出されて行く。この時の処理容器４内の圧力は、大気圧よりも例えば９８Ｐａ程度低くなるように設定されている。
【００４２】
このように、水素ガスと窒素ガスとの混合ガスよりなるリークチェックガスを流している間に、オペレータは携帯用の水素検出器１３０を用いて各接合された箇所のリークチェックを行うことになる。このリークチェックを行う接合された箇所は、例えばＯリングよりなるシール部材を用いて部品同士を接合させた箇所であり、具体的には、燃焼器６４の第１及び第２のガス入口６４Ａ、６４Ｂ、ガス出口６６、処理容器４のガス導入部５２、排気口１８及び蓋部８と処理容器４の下端開口の接合箇所、蛇腹状の流路２６と液溜めダクト２８と凝縮器３２の相互間の接合箇所等が挙げられる。これらのリークチェック箇所は、代表的な部分を一例として挙げただけであり、実際には更に多くの箇所のリークチェックが行なわれることになる。
【００４３】
このリークチェックガスの水素ガスの濃度の範囲は、０．５％〜５．７％未満（体積比）の範囲内である。この水素ガスの濃度が０．５％よりも小さくなると漏れ出た水素ガスの検出が困難になるので好ましくない。また、水素ガスの濃度が５．７％以上になると、漏れ出た水素ガスが爆発を生ずる危惧が生ずるので好ましくない。
【００４４】
このように、本発明によれば、予め装置に既設されている水素ガス供給系５８と窒素ガス供給系５６とを用いて水素ガスの濃度が所定の濃度範囲内になされた水素ガスと窒素ガスとの混合ガスをリークチェックガスとして形成することにより、安全で且つ設備コストの上昇を抑制することが可能なリークチェックを行うことができる。
【００４５】
尚、先の実施例では、切替弁機構１０６として第１と第２の切替用開閉弁１０８、１１０を用いたが、これに替えて、三方弁を用いるようにしてもよい。図２はこのような切替弁機構の変形例を示す図である。尚、図２では図１に示す構成部分と同一構成部分については同一参照符合を付してある。すなわち、ここでは水素ガス供給系５８のガス通路８０に対するバイパス通路１０４の分岐点に、切替用弁機構１０６として三方弁１３２を設けており、これにより、水素ガスの流れ方向の切り替えができるようになされている。この場合にも、先に説明した実施例と同様な作用効果を発揮することができる。
【００４６】
＜第１変形実施例＞
上記実施例では、リークチェックガスを形成するためにバイパス通路１０４と切替弁機構１０６とを設けたが、これらを設けないで図３に示す第１変形実施例のように構成してもよい。図３は酸化装置の第１変形実施例のガス供給手段の一部を示す部分構成図である。尚、図３では図１に示す構成部分と同一構成部分については同一参照符合を付してある。
【００４７】
図３に示すように、ここでは図１に示す実施例で用いたバイパス通路１０４と切替弁機構１０６（第１及び第２の切替用開閉弁１０８、１１０）を設けていない。この場合には、水素ガスと窒素ガスとをそれぞれ個別に燃焼器６４内へ導入して、リークチェックガス用の混合ガスをこの燃焼器６４内で形成するようにしている。
【００４８】
この第１変形実施例の場合も、先の実施例と同様な作用効果を発揮することができる。また、この第１変形実施例の場合には、先の実施例で用いたバイパス通路１０４や切替弁機構１０６を不要にすることができるので、その分、設備コストを削減できる。
【００４９】
＜第２変形実施例＞
先の各実施例では、熱処理装置として酸化処理を行う酸化装置を例にとって説明したが、これに限定されず、熱処理装置としてシンター処理を行うシンター装置にも本発明を適用することができる。図４は熱処理装置の一例であるシンター装置の一例を示す概略構成図である。尚、図４では図１に示す構成部分と同一構成部分については同一参照符合を付して、その説明を省略する。このシンター処理では、水素ガスと窒素ガスの混合ガスであるフォーミングガスの雰囲気中で半導体ウエハＷの熱処理するものであり、オーミックコンタクト等を確保するために行う。
【００５０】
上述のように、このシンター装置１４０では、窒素ガスと水素ガスとを用いるために、窒素ガス供給系５６と水素ガス供給系５８とを有している。そして、窒素ガス供給系５６のガス通路７４と水素ガス供給系５８のガス通路８０とは途中で接合されてそれ以降のガス通路は共用されている。すなわち、このガス通路の共用部分で水素ガスと窒素ガスとの混合ガスが形成されることになる。
【００５１】
そして、排気系２０の排気通路２４には圧力調整弁３４が介設され、この下流側にはシンター処理時の高濃度の水素ガスを燃焼させて無害化するための燃焼室１４４が、Ｏリング等よりなるシール部材１４６、１４８を介して排気通路２４に接合されている。そして、この排気通路２４の下流側は工場ダクト３６側に接続されている。このシンター装置１４０の場合にも、シンター処理のプロセス圧力は大気圧程度の圧力下で行われる。
【００５２】
シンター処理時には、水素ガスと酸素ガスとの混合ガス中の水素ガス濃度は、例えば４〜１００％程度であって非常に濃度が高く、このため、排気ガス中の水素ガスは排気系２０の燃焼室１４４内で燃焼された後に工場ダクト３６から排出されることになる。
【００５３】
また、このシンター処理を行う前に行われることになるリークチェックでは、前述したと同様に水素ガス濃度が０．５％〜５．７％未満の範囲内になされた混合ガスよりなるリークチェックガスは、ガス通路７４の共用部分１４２で形成され、先の実施例と同様に処理容器４内及び排気系２０内へ順次流れて、Ｏリング等を用いて接合された箇所のリークチェックを行うことになる。
【００５４】
この第２変形実施例の場合にも、先の実施例と同様な作用効果を発揮することができる。尚、この第２変形実施例では、窒素ガス供給系５６のガス通路７４と水素ガス供給系５８のガス通路８０とを互いに途中で接合してガス通路を共用するようにしたが、これに限定されず、上記各ガス通路７４、８０の全体をそれぞれ別個独立に形成してそれぞれのガス通路７４、８０を処理容器４０に接合させるようにしてもよい。この場合には、上記ガス通路７４、８０に、図１に示す第１及び第２の切替用開閉弁１０８、１１０よりなる切替弁機構１０６や図３に示すような三方弁１３２よりなる切替弁機構１０６を設けるようにする。尚、以上の各実施例で用いられる水素ガスには、重水素ガスも含まれる。
【００５５】
また、以上説明した各実施例では、熱処理として酸化処理又はシンター処理を行う場合を例にとって説明したが、これに限定されず、熱処理として常圧にてアニール処理、拡散処理等を行う場合にも本発明を適用することができる。
【００５６】
また、ここでは被処理体として半導体ウエハを例にとって説明したが、この半導体ウエハにはシリコン基板やＧａＡｓ、ＳｉＣ、ＧａＮなどの化合物半導体基板も含まれ、更にはこれらの基板に限定されず、液晶表示装置に用いるガラス基板やセラミック基板等にも本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００５７】
２  酸化装置（熱処理装置）
４  処理容器
６  ウエハボート（保持手段）
１６  加熱手段
２０  排気系
５４  ガス供給手段
５６  窒素ガス供給系
５８  水素ガス供給系
６２  添加ガス供給系
１０２  混合機構
１０４  バイパス通路
１０６  切替弁機構
１０８  第１の切替用開閉弁
１１０  第２の切替用開閉弁
１１２  ガス制御部
１３０  携帯用の水素検出器
１３２  三方弁
１４０  シンター装置（熱処理装置）
Ｗ  半導体ウエハ（被処理体）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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