JP2003209064A - 半導体製造装置 - Google Patents
半導体製造装置Info
- Publication number
- JP2003209064A JP2003209064A JP2002008727A JP2002008727A JP2003209064A JP 2003209064 A JP2003209064 A JP 2003209064A JP 2002008727 A JP2002008727 A JP 2002008727A JP 2002008727 A JP2002008727 A JP 2002008727A JP 2003209064 A JP2003209064 A JP 2003209064A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- reaction tube
- closed space
- manufacturing apparatus
- boat
- 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.)
- Withdrawn
Links
Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体製造装置において発生するガスのリー
クを簡素な構成で確実に防止する。 【解決手段】 反応管２とこの反応管２を閉塞する蓋体
７とが圧接されて構成されるシール面１０内に中間溝７
１を形成し、シール面１０から漏洩するガスを中間溝７
１から排気し又は中間溝７１にガスを圧送する。更に、
シール面１０の外周には、反応管２のフランジ部２２を
全周に亘って保持する反応管保持部材５に、蓋体７を保
持する蓋体保持部材８に装着された円環状のパッキン１
２が当接することにより、シール面１０の外周縁１０ａ
を覆うような閉鎖空間１３を構成し、この閉鎖空間１３
内の雰囲気を排気する。
クを簡素な構成で確実に防止する。 【解決手段】 反応管２とこの反応管２を閉塞する蓋体
７とが圧接されて構成されるシール面１０内に中間溝７
１を形成し、シール面１０から漏洩するガスを中間溝７
１から排気し又は中間溝７１にガスを圧送する。更に、
シール面１０の外周には、反応管２のフランジ部２２を
全周に亘って保持する反応管保持部材５に、蓋体７を保
持する蓋体保持部材８に装着された円環状のパッキン１
２が当接することにより、シール面１０の外周縁１０ａ
を覆うような閉鎖空間１３を構成し、この閉鎖空間１３
内の雰囲気を排気する。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体デバイス等
の製造に使用する半導体製造装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】半導体デバイス等の製造に使用される半
導体製造装置としては、いわゆる縦型のものが多用され
ている。縦型半導体製造装置としては図３に例示するも
のが知られている。図３において、符号１０１はカセッ
ト１０２が配置されるカセット棚である。各カセット１
０２には、ウエハＷが複数枚収められる。符号１０３は
１バッチ分（例えば150枚）のウエハＷを各々水平状態
で縦方向に多段に保持するボートである。ボート１０３
は、ボートエレベータ１０４によって反応炉１０５へロ
ードされ、或いは反応炉１０５からアンロードされる。
符号１０６はカセット棚１０１とボート１０３との間で
所定枚数のウエハＷを一括して移送するウエハ搬送機で
ある。 【０００３】この種の縦型半導体製造装置１００では、
先ずウエハ搬送機１０６によって、未処理ウエハＷを収
めたカセット１０２からその未処理ウエハＷが複数枚ず
つ取得されてボート１０３に移載される。次いで、ボー
ト１０３に１バッチ分の未処理ウエハＷが移載される
と、ボートエレベータ１０４によってボート１０３が反
応炉１０５へロードされ、反応炉１０５内において、ボ
ート１０３に保持されたウエハＷに所定の処理が施され
る。次いで、ボートエレベータ１０４によって反応炉１
０５からボート１０３がアンロードされ、アンロードさ
れたボート１０３から処理済みウエハＷが所定枚数ずつ
ウエハ搬送機１０６によって取得されて、予めカセット
棚１０１に配置されている空のカセット１０２に収めら
れる。 【０００４】ここで、反応炉１０５周りの構成について
図４を参照して詳細に説明すると、反応炉１０５は、略
垂直に立設された縦型の反応管１０７、この反応管１０
７の周囲を取り囲むように配置された筒状のヒータ１０
８、及び図示しない断熱材料などから構成されている。
反応管１０７の下端には開口部１０７ａが形成されてい
て、その開口部１０７ａからボート１０３がロードされ
或いはアンロードされるようになっている。開口部１０
７ａの周縁には、外側に向かって鍔状に張り出したフラ
ンジ部１０７ｂが形成されている。また、反応管１０７
には図示しないガス供給装置に連通するガス導入管、及
び図示しないガス排気装置に連通するガス排気管が接続
されている。 【０００５】一方、ボート１０３は、ボート支持体１０
９によって支持されており、ボート支持体１０９は円盤
状の蓋体１１０上に載っている。そして、これらボート
１０３、ボート支持体１０９、及び蓋体１１０がボート
エレベータ１０４によって昇降されることにより、ボー
ト１０３が反応管１０７にロード／アンロードされるよ
うになっている。 【０００６】すなわち、ボートエレベータ１０４が上昇
すると、ボート１０３及びボート支持体１０９が反応管
１０７内部にロードされると共に、蓋体１１０とフラン
ジ部１０７ｂとが密着することにより開口部１０７ｂが
シーリングされる。そして、処理中はヒータ１０８によ
って反応管１０７が所定の温度に加熱され、又ガス導入
管からプロセスガスが導入される一方、ガス排気管から
処理済みガスが排気されることにより、反応管１０７内
が所定の圧力に保たれながらウエハＷに所定の処理が施
される。 【０００７】ところで、反応管１０７内に供給されるプ
ロセスガスとしては、例えばＰＯＣｌ3（オキシ塩化リ
ン）を含んだＯ2やＮ2等が使用されるが、ＰＯＣｌ3は
腐食性ガスである為、これが開口部１０７ａからリーク
すると開口部１０７ａ周辺の構成部材を劣化させてしま
う。又処理中に外気が開口部１０７ａを介して反応管１
０７内に混入すると、プロセスガスの濃度が変化した
り、或いは外気中の水分や酸素等に起因してウエハＷ上
に自然酸化膜が形成されてしまう等の問題が生じる。従
って、この種の半導体製造装置１００においては、処理
中に反応管１０７の開口部１０７ａを確実にシーリング
することが重要な課題となっている。 【０００８】従来、開口部１０７ａをシーリングするた
めに、フランジ部１０７ｂと蓋体１１０との接合面にフ
ッ素ゴム等からなるＯリング１１１を噛ますことが行わ
れていた。しかしこの場合、反応管１０７がヒータ１０
８によって例えば800℃〜1200℃に加熱されることに伴
って反応管１０７と蓋体１１０の接合部も数百℃となる
ので、Ｏリングの熱劣化を回避するべくＯリングの近傍
に冷却機構を別途設ける必要がある。又処理中には冷却
機構によって冷却された領域にプロセスガスが滞留して
パーティクルが発生し易くなると云った弊害も生じてい
た。 【０００９】そこで例えば、特開平5-70299号公報に開
示されてあるように、フランジ部と蓋体との接合面を平
滑に加工すると共に、接合面内に中間溝を設け、接合面
から漏洩するガスを中間溝から排気し、或いは中間溝に
ガスを圧送してシールドすることが提案されている。こ
の技術ではＯリングを使用しないので、冷却機構を別途
設ける必要がなく、上記の技術に比べて構成を簡素にで
きると共にパーティクルの発生も抑制されることにな
る。 【００１０】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この技
術において接合面のシール性能は、当該接合面の平滑度
に依存する。すなわち、たとえ中間溝においてリークガ
スを排気等したとしても、接合面の平滑度が充分でない
場合には中間溝から外気に通じる僅かな隙間ができてし
まうので、リークの発生を確実に防止できるとは云い難
い。そのため、この技術を用いてリークを防止するに
は、接合面において実際上極めて高い加工精度が要求さ
れることになる。又この技術においては、仮に接合面の
平坦度を高くしたとしてもＯリングを使用する場合に比
べるとシール性能が劣ってしまう欠点もあった。本発明
は、このような事情に鑑み成されたものであり、半導体
製造装置において発生するリークを簡素な構成で確実に
防止することを目的としている。 【００１１】 【課題を解決するための手段】本発明の第１の態様によ
れば、互いに平滑な面どうしが圧接されて構成されるシ
ール面内に中間溝を形成し、前記シール面から漏洩する
ガスを前記中間溝から排気し又は前記中間溝にガスを圧
送するようにした半導体製造装置において、前記シール
面の外周縁を覆うような閉鎖空間を構成し、この閉鎖空
間内の雰囲気を排気するようにしたことを特徴とする半
導体製造装置が提供される。 【００１２】ここに云うガスとは、半導体基板その他の
被処理体へ所定の処理を施すのに用いるプロセスガス及
びパージガスの総称である。 【００１３】第１の態様による半導体製造装置において
は、閉鎖空間内の雰囲気を排気することにより、仮にシ
ール面の外周縁からガスが漏洩したとしてもそのガスは
閉鎖空間から排気される。また仮に閉鎖空間内に外気が
漏洩したとしてもその外気は閉鎖空間から排気されるの
で、シール面内へ外気が進入することが阻止される。こ
れにより、シール面（平滑な面）の加工精度や仕上がり
状態によらずに、リークの発生を確実に防止できるよう
になる。 【００１４】本発明の第２の態様によれば、第１の態様
による半導体製造装置において、前記各平滑な面は、と
もに石英からなる部材に形成されており、前記閉鎖空間
は、前記シール面が構成される際に、ともに金属からな
る２つの部材によって弾性体が挟まれることにより構成
されるようにしたことを特徴とする半導体製造装置が提
供される。ここで、金属としては耐食性を有するものが
好ましい。 【００１５】 【発明の実施の形態】以下、本発明を適用した縦型半導
体製造装置について説明する。なお、この縦型半導体製
造装置において、反応炉周りを除く構成は、図３と同様
であるため重複する説明は省略する。図１は、本発明が
適用された縦型半導体製造装置の反応炉周りの構成を示
す断面概略図である。同図に示すように、反応炉１は、
耐熱性材料としての石英からなる縦型の反応管２と、こ
の反応管２を取り囲むように配置された筒状のヒータ３
とを備えている。 【００１６】この反応管２には、図示はしないが、ＰＯ
Ｃｌ3を含んだＯ2やＮ2等のプロセスガス、及びＮ2その
他の不活性ガスを導入する為のガス導入管と、反応管２
内のプロセスガスや不活性ガス等を排気するためのガス
排気管とが接続されている。 【００１７】反応管２の下端部には、開口部２１が形成
されており、その開口部２１からボート４がロードされ
或いはアンロードされるようになっている。開口部２１
の外周には、外側に向かって鍔状に張り出したフランジ
部２２が形成されている。フランジ部２２の周縁は全周
にわたり、耐食性を有する金属としてのニッケル合金等
からなる円環状の反応管保持部材５によって係止されて
おり、これによって反応管２全体が固定されている。 【００１８】一方、被処理体としてのウエハＷを縦方向
に多段に保持するボート４は、ボート支持体６によって
支持されており、ボート支持体６は耐熱性材料としての
石英からなる円盤状の蓋体７の上に載っている。更に、
蓋体７は、耐食性を有する金属としてのニッケル合金等
からなる蓋体保持部材８の上に配置されており、この蓋
体保持部材８がボートエレベータ９によって昇降される
ことにより、ボート４がロード／アンロードされるよう
になっている。 【００１９】ボート４が反応管２内にロードされた際に
は、フランジ部２２の下面に蓋体７が圧接することによ
り、この蓋体７によって反応管２の開口部２１が閉塞さ
れて反応管２内がシーリングされるようになっている。
具体的には、フランジ部２２と蓋体７とが接する面は平
滑に形成されてあり、これら互いに平滑な面どうしが圧
接されることによってシール面１０が構成される。 【００２０】更に、シール面１０内には、中間溝７１が
形成されている。この中間溝７１は、蓋体７側に円環状
に形成されており、フランジ部２１と蓋体７とが圧接し
た際には、中間溝７１の部分に円環状の空隙が構成され
るようになっている。一方、フランジ部２２側には、こ
のフランジ部２２と蓋体７とが圧接した際に、中間溝７
１（円環状の空隙）に通じるように第１のガス管１１が
接続されていて、ウエハＷの処理中においては、この第
１のガス管１１から中間溝７１へ不活性ガス（例えばＮ
2）が圧送されるようになっている。なお、ウエハＷの
処理中においては、第１のガス管１１によって中間溝７
１を排気（真空引き）するようにしてもよい。 【００２１】また、互いに平滑な面どうしが圧接されて
構成されるシール面１０の外周に、前記各平滑な面を有
する部材２，７とは別の部材を用いて、前記シール面１
０の端縁１０ａを覆うような閉鎖空間１３を構成し、こ
の閉鎖空間１３内の雰囲気を排気するようにしている。
具体的には、閉鎖空間１３は、ともにニッケル合金等か
らなる反応管保持部材５と蓋体保持部材８とを用いて構
成される。 【００２２】蓋体保持部材８は、蓋体７が設置される蓋
体設置部８１と、この蓋体設置部８１から外側に向かっ
て鍔状に張り出したフランジ部８２とを有しており、こ
のフランジ部８２には、弾性体としての樹脂からなるパ
ッキン１２が取替え可能に装着されている。なお、樹脂
としては耐熱性を有するものを使用している。 【００２３】パッキン１２は、平面視円環状に形成され
ており、図２に詳細に示すように、蓋体保持部材８のフ
ランジ部８２に固着される断面略Ｌ字状の基部１２１
と、この基部１２１の頂部から反応管保持部材５に向か
って上方に傾斜するように形成された当接部１２２とを
有してなる。 【００２４】そして、ボート４が反応管２内にロードさ
れた際には、ともにニッケル合金等からなる反応管保持
部材５と蓋体保持部材８とによってパッキン１２が挟ま
れることで、シール面１０の外周縁１０ａを覆うような
閉鎖空間１３が形成される。この閉鎖空間１３は、シー
ル面１０の外側に中間溝７１と同心状に構成される。 【００２５】また、反応管２のフランジ部２２側には、
このフランジ部２２と蓋体７とが圧接した際に、閉鎖空
間１３に通じるように第２のガス管１４が接続されてい
て、ウエハＷの処理中等においては、この第２のガス管
１１より閉鎖空間１３内の雰囲気が排気されるようにな
っている。 【００２６】以下、この縦型半導体製造装置による拡散
処理について説明する。先ず、ボート４に１バッチ分
（例えは150枚）の未処理ウエハＷが移載されると、ボ
ートエレベータ９が上昇することにより、ボート４が反
応管２内にロードされる。ボート４が反応管２内にロー
ドされる過程では、パッキン１２の当接部１２２が反応
管保持部材５に当接しながら撓む。 【００２７】ボート４のロードが完了したとき、パッキ
ン１２の当接部１２２が略水平になるまで撓んで（図２
参照）閉鎖空間１３が構成されると同時に、反応管２の
フランジ部２２に蓋体７が圧接することにより開口部２
１が閉塞される。なお、パッキン１２の当接部１２２
は、例えばフッ素ゴム等に比べると弾性変形が容易であ
り、フランジ部２２と蓋体７とのシールに働く力、すな
わち蓋体７をフランジ部２２に押し付ける力を妨げるこ
とはない。 【００２８】次いで、ヒータ３によって反応管２内が所
定の温度（例えば850℃）に加熱される。また、ガス導
入間（図示せず）から反応管２内にプロセスガスが導入
され、反応管２内がプロセスガスの雰囲気とされ、ウエ
ハＷに所定の処理（例えばリンドープ処理）が施され
る。 【００２９】ウエハＷの処理中においては、反応管２の
開口部２１が第１のガス管１１から中間溝７１にガスを
圧送することによりシールされる。また、万一シール面
１０からプロセスガス等が漏洩した場合でも、その漏洩
したガスは、シール面１０の外周に構成された閉鎖空間
１３から第２のガス管１５を用いて排気されるので、漏
洩したガスがパッキン１２外部に漏洩することはない。 【００３０】ウエハＷの処理が終了すると、ガス導入管
（図示せず）から不活性ガスが導入されることにより、
反応管２内のプロセスガスがパージされる。反応管２内
が不活性ガスで置換されると、ボートエレベータ９が下
降し、ボート４が反応管２からアンロードされる。 【００３１】実施の形態による縦型半導体製造装置によ
れば次のような効果が得られる。 (1)互いに平滑な面どうしが圧接されてシール面１０が
構成される際に、該シール面１０の外周縁１０ａを覆う
ような閉鎖空間１３が構成され、この閉鎖空間１３内の
雰囲気が排気されるようにしたことにより、仮にシール
面１０の外周縁からプロセスガスが漏洩したとしてもそ
のガスは閉鎖空間１３から排気される。また仮に閉鎖空
間１３内に外気が漏洩したとしてもその外気は閉鎖空間
１３から排気されるので、シール面１０内へ外気が進入
することが阻止される。これにより、仮に加工精度や経
年変化等に起因してシール面１０の平滑度が悪化したと
しても、リークの発生を確実に防止できる。従って、長
期にわたり気密効果の高い安全なガスシールド性能が維
持される。 【００３２】(2)反応管２とこの反応管２を閉塞する蓋
体７とが圧接されてシール面１０が構成されるときに、
前記反応管２を保持する反応管保持部材５と、前記蓋体
７を保持する蓋体保持部材８とを用いて、前記シール面
１０の外周縁１０ａを覆うような閉鎖空間１３を構成す
るようにしたので、閉鎖空間１３を構成するに当たって
は、反応管２や蓋体７そのものに複雑な設計変更を加え
る必要がなくなる。これにより、従来のものよりも構成
を簡素にしながら、リークの発生を確実に阻止できる。 【００３３】(3)シール面１０が構成される際に、蓋体
保持部材８に装着されたパッキン１２の当接部１２２が
反応管保持部材２に当接して撓むことにより閉鎖空間１
３が構成されるわけであるが、パッキン１２は撓み変形
容易な耐熱性樹脂からなるので、例えばフッ素ゴム等か
らなるＯリングを使用する場合に比べるとボートエレベ
ータ９にかかる負荷を最小限に抑えることができると共
に、過酷な高温部においてもガス流に対して安全なシー
ル機構を小型かつ簡素な構成で実現できる。 【００３４】以上、本発明の好適な実施の形態について
説明したが、本発明はこれに限られない。例えば、閉鎖
空間１３に連通する第２のガス管１４をプロセスガスに
対応したセンサに接続することによって、蓋体７とフラ
ンジ部２２のシール面１０からガスが漏洩した場合にそ
れをいち早く検知することができる。これにより、ガス
供給の停止や作業者に警告を発するといった対応を迅速
に行えるので、安全性の向上が図られる。 【００３５】また、ウエハＷの処理中においては、第２
のガス管１４から閉鎖空間１３へ不活性ガス（例えばＮ
2）を圧送するようにしてもよい。閉鎖空間１３にガス
を圧送することにより、シール面１０の端縁１０ａから
ガスが漏洩すること及びこの閉鎖空間１３内へ外気が進
入することそのものを阻止できるようになる。 【００３６】また、本発明は、縦型半導体製造装置に限
らず横型装置にも適用できる。この他、中間溝の断面形
状やパッキンの形状なども特に限定されるものではな
く、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜に設計変更可
能である。 【００３７】 【発明の効果】本発明によれば、半導体製造装置におい
て発生するリークを簡素な構成で確実に防止できる。
の製造に使用する半導体製造装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】半導体デバイス等の製造に使用される半
導体製造装置としては、いわゆる縦型のものが多用され
ている。縦型半導体製造装置としては図３に例示するも
のが知られている。図３において、符号１０１はカセッ
ト１０２が配置されるカセット棚である。各カセット１
０２には、ウエハＷが複数枚収められる。符号１０３は
１バッチ分（例えば150枚）のウエハＷを各々水平状態
で縦方向に多段に保持するボートである。ボート１０３
は、ボートエレベータ１０４によって反応炉１０５へロ
ードされ、或いは反応炉１０５からアンロードされる。
符号１０６はカセット棚１０１とボート１０３との間で
所定枚数のウエハＷを一括して移送するウエハ搬送機で
ある。 【０００３】この種の縦型半導体製造装置１００では、
先ずウエハ搬送機１０６によって、未処理ウエハＷを収
めたカセット１０２からその未処理ウエハＷが複数枚ず
つ取得されてボート１０３に移載される。次いで、ボー
ト１０３に１バッチ分の未処理ウエハＷが移載される
と、ボートエレベータ１０４によってボート１０３が反
応炉１０５へロードされ、反応炉１０５内において、ボ
ート１０３に保持されたウエハＷに所定の処理が施され
る。次いで、ボートエレベータ１０４によって反応炉１
０５からボート１０３がアンロードされ、アンロードさ
れたボート１０３から処理済みウエハＷが所定枚数ずつ
ウエハ搬送機１０６によって取得されて、予めカセット
棚１０１に配置されている空のカセット１０２に収めら
れる。 【０００４】ここで、反応炉１０５周りの構成について
図４を参照して詳細に説明すると、反応炉１０５は、略
垂直に立設された縦型の反応管１０７、この反応管１０
７の周囲を取り囲むように配置された筒状のヒータ１０
８、及び図示しない断熱材料などから構成されている。
反応管１０７の下端には開口部１０７ａが形成されてい
て、その開口部１０７ａからボート１０３がロードされ
或いはアンロードされるようになっている。開口部１０
７ａの周縁には、外側に向かって鍔状に張り出したフラ
ンジ部１０７ｂが形成されている。また、反応管１０７
には図示しないガス供給装置に連通するガス導入管、及
び図示しないガス排気装置に連通するガス排気管が接続
されている。 【０００５】一方、ボート１０３は、ボート支持体１０
９によって支持されており、ボート支持体１０９は円盤
状の蓋体１１０上に載っている。そして、これらボート
１０３、ボート支持体１０９、及び蓋体１１０がボート
エレベータ１０４によって昇降されることにより、ボー
ト１０３が反応管１０７にロード／アンロードされるよ
うになっている。 【０００６】すなわち、ボートエレベータ１０４が上昇
すると、ボート１０３及びボート支持体１０９が反応管
１０７内部にロードされると共に、蓋体１１０とフラン
ジ部１０７ｂとが密着することにより開口部１０７ｂが
シーリングされる。そして、処理中はヒータ１０８によ
って反応管１０７が所定の温度に加熱され、又ガス導入
管からプロセスガスが導入される一方、ガス排気管から
処理済みガスが排気されることにより、反応管１０７内
が所定の圧力に保たれながらウエハＷに所定の処理が施
される。 【０００７】ところで、反応管１０７内に供給されるプ
ロセスガスとしては、例えばＰＯＣｌ3（オキシ塩化リ
ン）を含んだＯ2やＮ2等が使用されるが、ＰＯＣｌ3は
腐食性ガスである為、これが開口部１０７ａからリーク
すると開口部１０７ａ周辺の構成部材を劣化させてしま
う。又処理中に外気が開口部１０７ａを介して反応管１
０７内に混入すると、プロセスガスの濃度が変化した
り、或いは外気中の水分や酸素等に起因してウエハＷ上
に自然酸化膜が形成されてしまう等の問題が生じる。従
って、この種の半導体製造装置１００においては、処理
中に反応管１０７の開口部１０７ａを確実にシーリング
することが重要な課題となっている。 【０００８】従来、開口部１０７ａをシーリングするた
めに、フランジ部１０７ｂと蓋体１１０との接合面にフ
ッ素ゴム等からなるＯリング１１１を噛ますことが行わ
れていた。しかしこの場合、反応管１０７がヒータ１０
８によって例えば800℃〜1200℃に加熱されることに伴
って反応管１０７と蓋体１１０の接合部も数百℃となる
ので、Ｏリングの熱劣化を回避するべくＯリングの近傍
に冷却機構を別途設ける必要がある。又処理中には冷却
機構によって冷却された領域にプロセスガスが滞留して
パーティクルが発生し易くなると云った弊害も生じてい
た。 【０００９】そこで例えば、特開平5-70299号公報に開
示されてあるように、フランジ部と蓋体との接合面を平
滑に加工すると共に、接合面内に中間溝を設け、接合面
から漏洩するガスを中間溝から排気し、或いは中間溝に
ガスを圧送してシールドすることが提案されている。こ
の技術ではＯリングを使用しないので、冷却機構を別途
設ける必要がなく、上記の技術に比べて構成を簡素にで
きると共にパーティクルの発生も抑制されることにな
る。 【００１０】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この技
術において接合面のシール性能は、当該接合面の平滑度
に依存する。すなわち、たとえ中間溝においてリークガ
スを排気等したとしても、接合面の平滑度が充分でない
場合には中間溝から外気に通じる僅かな隙間ができてし
まうので、リークの発生を確実に防止できるとは云い難
い。そのため、この技術を用いてリークを防止するに
は、接合面において実際上極めて高い加工精度が要求さ
れることになる。又この技術においては、仮に接合面の
平坦度を高くしたとしてもＯリングを使用する場合に比
べるとシール性能が劣ってしまう欠点もあった。本発明
は、このような事情に鑑み成されたものであり、半導体
製造装置において発生するリークを簡素な構成で確実に
防止することを目的としている。 【００１１】 【課題を解決するための手段】本発明の第１の態様によ
れば、互いに平滑な面どうしが圧接されて構成されるシ
ール面内に中間溝を形成し、前記シール面から漏洩する
ガスを前記中間溝から排気し又は前記中間溝にガスを圧
送するようにした半導体製造装置において、前記シール
面の外周縁を覆うような閉鎖空間を構成し、この閉鎖空
間内の雰囲気を排気するようにしたことを特徴とする半
導体製造装置が提供される。 【００１２】ここに云うガスとは、半導体基板その他の
被処理体へ所定の処理を施すのに用いるプロセスガス及
びパージガスの総称である。 【００１３】第１の態様による半導体製造装置において
は、閉鎖空間内の雰囲気を排気することにより、仮にシ
ール面の外周縁からガスが漏洩したとしてもそのガスは
閉鎖空間から排気される。また仮に閉鎖空間内に外気が
漏洩したとしてもその外気は閉鎖空間から排気されるの
で、シール面内へ外気が進入することが阻止される。こ
れにより、シール面（平滑な面）の加工精度や仕上がり
状態によらずに、リークの発生を確実に防止できるよう
になる。 【００１４】本発明の第２の態様によれば、第１の態様
による半導体製造装置において、前記各平滑な面は、と
もに石英からなる部材に形成されており、前記閉鎖空間
は、前記シール面が構成される際に、ともに金属からな
る２つの部材によって弾性体が挟まれることにより構成
されるようにしたことを特徴とする半導体製造装置が提
供される。ここで、金属としては耐食性を有するものが
好ましい。 【００１５】 【発明の実施の形態】以下、本発明を適用した縦型半導
体製造装置について説明する。なお、この縦型半導体製
造装置において、反応炉周りを除く構成は、図３と同様
であるため重複する説明は省略する。図１は、本発明が
適用された縦型半導体製造装置の反応炉周りの構成を示
す断面概略図である。同図に示すように、反応炉１は、
耐熱性材料としての石英からなる縦型の反応管２と、こ
の反応管２を取り囲むように配置された筒状のヒータ３
とを備えている。 【００１６】この反応管２には、図示はしないが、ＰＯ
Ｃｌ3を含んだＯ2やＮ2等のプロセスガス、及びＮ2その
他の不活性ガスを導入する為のガス導入管と、反応管２
内のプロセスガスや不活性ガス等を排気するためのガス
排気管とが接続されている。 【００１７】反応管２の下端部には、開口部２１が形成
されており、その開口部２１からボート４がロードされ
或いはアンロードされるようになっている。開口部２１
の外周には、外側に向かって鍔状に張り出したフランジ
部２２が形成されている。フランジ部２２の周縁は全周
にわたり、耐食性を有する金属としてのニッケル合金等
からなる円環状の反応管保持部材５によって係止されて
おり、これによって反応管２全体が固定されている。 【００１８】一方、被処理体としてのウエハＷを縦方向
に多段に保持するボート４は、ボート支持体６によって
支持されており、ボート支持体６は耐熱性材料としての
石英からなる円盤状の蓋体７の上に載っている。更に、
蓋体７は、耐食性を有する金属としてのニッケル合金等
からなる蓋体保持部材８の上に配置されており、この蓋
体保持部材８がボートエレベータ９によって昇降される
ことにより、ボート４がロード／アンロードされるよう
になっている。 【００１９】ボート４が反応管２内にロードされた際に
は、フランジ部２２の下面に蓋体７が圧接することによ
り、この蓋体７によって反応管２の開口部２１が閉塞さ
れて反応管２内がシーリングされるようになっている。
具体的には、フランジ部２２と蓋体７とが接する面は平
滑に形成されてあり、これら互いに平滑な面どうしが圧
接されることによってシール面１０が構成される。 【００２０】更に、シール面１０内には、中間溝７１が
形成されている。この中間溝７１は、蓋体７側に円環状
に形成されており、フランジ部２１と蓋体７とが圧接し
た際には、中間溝７１の部分に円環状の空隙が構成され
るようになっている。一方、フランジ部２２側には、こ
のフランジ部２２と蓋体７とが圧接した際に、中間溝７
１（円環状の空隙）に通じるように第１のガス管１１が
接続されていて、ウエハＷの処理中においては、この第
１のガス管１１から中間溝７１へ不活性ガス（例えばＮ
2）が圧送されるようになっている。なお、ウエハＷの
処理中においては、第１のガス管１１によって中間溝７
１を排気（真空引き）するようにしてもよい。 【００２１】また、互いに平滑な面どうしが圧接されて
構成されるシール面１０の外周に、前記各平滑な面を有
する部材２，７とは別の部材を用いて、前記シール面１
０の端縁１０ａを覆うような閉鎖空間１３を構成し、こ
の閉鎖空間１３内の雰囲気を排気するようにしている。
具体的には、閉鎖空間１３は、ともにニッケル合金等か
らなる反応管保持部材５と蓋体保持部材８とを用いて構
成される。 【００２２】蓋体保持部材８は、蓋体７が設置される蓋
体設置部８１と、この蓋体設置部８１から外側に向かっ
て鍔状に張り出したフランジ部８２とを有しており、こ
のフランジ部８２には、弾性体としての樹脂からなるパ
ッキン１２が取替え可能に装着されている。なお、樹脂
としては耐熱性を有するものを使用している。 【００２３】パッキン１２は、平面視円環状に形成され
ており、図２に詳細に示すように、蓋体保持部材８のフ
ランジ部８２に固着される断面略Ｌ字状の基部１２１
と、この基部１２１の頂部から反応管保持部材５に向か
って上方に傾斜するように形成された当接部１２２とを
有してなる。 【００２４】そして、ボート４が反応管２内にロードさ
れた際には、ともにニッケル合金等からなる反応管保持
部材５と蓋体保持部材８とによってパッキン１２が挟ま
れることで、シール面１０の外周縁１０ａを覆うような
閉鎖空間１３が形成される。この閉鎖空間１３は、シー
ル面１０の外側に中間溝７１と同心状に構成される。 【００２５】また、反応管２のフランジ部２２側には、
このフランジ部２２と蓋体７とが圧接した際に、閉鎖空
間１３に通じるように第２のガス管１４が接続されてい
て、ウエハＷの処理中等においては、この第２のガス管
１１より閉鎖空間１３内の雰囲気が排気されるようにな
っている。 【００２６】以下、この縦型半導体製造装置による拡散
処理について説明する。先ず、ボート４に１バッチ分
（例えは150枚）の未処理ウエハＷが移載されると、ボ
ートエレベータ９が上昇することにより、ボート４が反
応管２内にロードされる。ボート４が反応管２内にロー
ドされる過程では、パッキン１２の当接部１２２が反応
管保持部材５に当接しながら撓む。 【００２７】ボート４のロードが完了したとき、パッキ
ン１２の当接部１２２が略水平になるまで撓んで（図２
参照）閉鎖空間１３が構成されると同時に、反応管２の
フランジ部２２に蓋体７が圧接することにより開口部２
１が閉塞される。なお、パッキン１２の当接部１２２
は、例えばフッ素ゴム等に比べると弾性変形が容易であ
り、フランジ部２２と蓋体７とのシールに働く力、すな
わち蓋体７をフランジ部２２に押し付ける力を妨げるこ
とはない。 【００２８】次いで、ヒータ３によって反応管２内が所
定の温度（例えば850℃）に加熱される。また、ガス導
入間（図示せず）から反応管２内にプロセスガスが導入
され、反応管２内がプロセスガスの雰囲気とされ、ウエ
ハＷに所定の処理（例えばリンドープ処理）が施され
る。 【００２９】ウエハＷの処理中においては、反応管２の
開口部２１が第１のガス管１１から中間溝７１にガスを
圧送することによりシールされる。また、万一シール面
１０からプロセスガス等が漏洩した場合でも、その漏洩
したガスは、シール面１０の外周に構成された閉鎖空間
１３から第２のガス管１５を用いて排気されるので、漏
洩したガスがパッキン１２外部に漏洩することはない。 【００３０】ウエハＷの処理が終了すると、ガス導入管
（図示せず）から不活性ガスが導入されることにより、
反応管２内のプロセスガスがパージされる。反応管２内
が不活性ガスで置換されると、ボートエレベータ９が下
降し、ボート４が反応管２からアンロードされる。 【００３１】実施の形態による縦型半導体製造装置によ
れば次のような効果が得られる。 (1)互いに平滑な面どうしが圧接されてシール面１０が
構成される際に、該シール面１０の外周縁１０ａを覆う
ような閉鎖空間１３が構成され、この閉鎖空間１３内の
雰囲気が排気されるようにしたことにより、仮にシール
面１０の外周縁からプロセスガスが漏洩したとしてもそ
のガスは閉鎖空間１３から排気される。また仮に閉鎖空
間１３内に外気が漏洩したとしてもその外気は閉鎖空間
１３から排気されるので、シール面１０内へ外気が進入
することが阻止される。これにより、仮に加工精度や経
年変化等に起因してシール面１０の平滑度が悪化したと
しても、リークの発生を確実に防止できる。従って、長
期にわたり気密効果の高い安全なガスシールド性能が維
持される。 【００３２】(2)反応管２とこの反応管２を閉塞する蓋
体７とが圧接されてシール面１０が構成されるときに、
前記反応管２を保持する反応管保持部材５と、前記蓋体
７を保持する蓋体保持部材８とを用いて、前記シール面
１０の外周縁１０ａを覆うような閉鎖空間１３を構成す
るようにしたので、閉鎖空間１３を構成するに当たって
は、反応管２や蓋体７そのものに複雑な設計変更を加え
る必要がなくなる。これにより、従来のものよりも構成
を簡素にしながら、リークの発生を確実に阻止できる。 【００３３】(3)シール面１０が構成される際に、蓋体
保持部材８に装着されたパッキン１２の当接部１２２が
反応管保持部材２に当接して撓むことにより閉鎖空間１
３が構成されるわけであるが、パッキン１２は撓み変形
容易な耐熱性樹脂からなるので、例えばフッ素ゴム等か
らなるＯリングを使用する場合に比べるとボートエレベ
ータ９にかかる負荷を最小限に抑えることができると共
に、過酷な高温部においてもガス流に対して安全なシー
ル機構を小型かつ簡素な構成で実現できる。 【００３４】以上、本発明の好適な実施の形態について
説明したが、本発明はこれに限られない。例えば、閉鎖
空間１３に連通する第２のガス管１４をプロセスガスに
対応したセンサに接続することによって、蓋体７とフラ
ンジ部２２のシール面１０からガスが漏洩した場合にそ
れをいち早く検知することができる。これにより、ガス
供給の停止や作業者に警告を発するといった対応を迅速
に行えるので、安全性の向上が図られる。 【００３５】また、ウエハＷの処理中においては、第２
のガス管１４から閉鎖空間１３へ不活性ガス（例えばＮ
2）を圧送するようにしてもよい。閉鎖空間１３にガス
を圧送することにより、シール面１０の端縁１０ａから
ガスが漏洩すること及びこの閉鎖空間１３内へ外気が進
入することそのものを阻止できるようになる。 【００３６】また、本発明は、縦型半導体製造装置に限
らず横型装置にも適用できる。この他、中間溝の断面形
状やパッキンの形状なども特に限定されるものではな
く、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜に設計変更可
能である。 【００３７】 【発明の効果】本発明によれば、半導体製造装置におい
て発生するリークを簡素な構成で確実に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態による縦型半導体製造装置の反応炉
周りの構成を示す断面概略図。 【図２】パッキンを示す断面概略図。 【図３】縦型半導体製造装置の全体構成を示す模式図。 【図４】従来の縦型半導体製造装置における反応炉周り
の構成を示す断面概略図。 【符号の説明】 ２ 反応炉 ２１ 開口部 ２２ フランジ部 ５ 反応管保持部材 ７ 蓋体 ７１ 中間溝 ８ 蓋体保持部材 １０ シール面 １３ 閉鎖空間
周りの構成を示す断面概略図。 【図２】パッキンを示す断面概略図。 【図３】縦型半導体製造装置の全体構成を示す模式図。 【図４】従来の縦型半導体製造装置における反応炉周り
の構成を示す断面概略図。 【符号の説明】 ２ 反応炉 ２１ 開口部 ２２ フランジ部 ５ 反応管保持部材 ７ 蓋体 ７１ 中間溝 ８ 蓋体保持部材 １０ シール面 １３ 閉鎖空間
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 森田 慎也
東京都中野区東中野三丁目14番20号 株式
会社日立国際電気内
Ｆターム(参考） 5F045 DP19 EB02 EB10 EG01
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】互いに平滑な面どうしが圧接されて構成さ
れるシール面内に中間溝を形成し、前記シール面から漏
洩するガスを前記中間溝から排気し又は前記中間溝にガ
スを圧送するようにした半導体製造装置において、 前記シール面の外周縁を覆うような閉鎖空間を構成し、
この閉鎖空間内の雰囲気を排気し又は前記閉鎖空間内に
ガスを圧送するようにしたことを特徴とする半導体製造
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002008727A JP2003209064A (ja) | 2002-01-17 | 2002-01-17 | 半導体製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002008727A JP2003209064A (ja) | 2002-01-17 | 2002-01-17 | 半導体製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003209064A true JP2003209064A (ja) | 2003-07-25 |
Family
ID=27646913
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002008727A Withdrawn JP2003209064A (ja) | 2002-01-17 | 2002-01-17 | 半導体製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003209064A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008018545A1 (fr) * | 2006-08-11 | 2008-02-14 | Hitachi Kokusai Electric Inc. | Appareil de traitement de substrat et procédé de fabrication d'un dispositif semi-conducteur |
| CN102270566A (zh) * | 2011-06-17 | 2011-12-07 | 北京七星华创电子股份有限公司 | 反应腔室的密封装置及方法 |
| CN102881615A (zh) * | 2011-07-14 | 2013-01-16 | 北京七星华创电子股份有限公司 | 半导体晶片热处理设备及方法 |
| WO2013062414A1 (en) * | 2011-10-26 | 2013-05-02 | Smit Ovens B.V. | Device for heating a substrate |
| CN109482108A (zh) * | 2019-01-03 | 2019-03-19 | 上海正帆科技股份有限公司 | 一种气体制备设备 |
-
2002
- 2002-01-17 JP JP2002008727A patent/JP2003209064A/ja not_active Withdrawn
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5295768B2 (ja) * | 2006-08-11 | 2013-09-18 | 株式会社日立国際電気 | 基板処理装置、基板処理方法及び半導体装置の製造方法 |
| US7795143B2 (en) | 2006-08-11 | 2010-09-14 | Hitachi Kokusai Electric Inc. | Substrate processing apparatus and manufacturing method of semiconductor device |
| KR101077106B1 (ko) | 2006-08-11 | 2011-10-26 | 가부시키가이샤 히다치 고쿠사이 덴키 | 기판 처리 장치 및 반도체 장치의 제조 방법 |
| WO2008018545A1 (fr) * | 2006-08-11 | 2008-02-14 | Hitachi Kokusai Electric Inc. | Appareil de traitement de substrat et procédé de fabrication d'un dispositif semi-conducteur |
| US8367530B2 (en) | 2006-08-11 | 2013-02-05 | Hitachi Kokusai Electric Inc. | Substrate processing apparatus and manufacturing method of semiconductor device |
| CN102270566A (zh) * | 2011-06-17 | 2011-12-07 | 北京七星华创电子股份有限公司 | 反应腔室的密封装置及方法 |
| CN102881615B (zh) * | 2011-07-14 | 2015-05-27 | 北京七星华创电子股份有限公司 | 半导体晶片热处理设备及方法 |
| CN102881615A (zh) * | 2011-07-14 | 2013-01-16 | 北京七星华创电子股份有限公司 | 半导体晶片热处理设备及方法 |
| WO2013062414A1 (en) * | 2011-10-26 | 2013-05-02 | Smit Ovens B.V. | Device for heating a substrate |
| CN104011844A (zh) * | 2011-10-26 | 2014-08-27 | 斯密特欧文斯私人有限公司 | 用于加热衬底的装置 |
| CN104011844B (zh) * | 2011-10-26 | 2016-08-24 | 斯密特热能解决私人有限公司 | 用于加热衬底的装置 |
| US10014433B2 (en) | 2011-10-26 | 2018-07-03 | Smit Thermal Solutions B.V. | Device for heating a substrate |
| CN109482108A (zh) * | 2019-01-03 | 2019-03-19 | 上海正帆科技股份有限公司 | 一种气体制备设备 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI598984B (zh) | 支持機構及基板處理裝置 | |
| JP3106172B2 (ja) | 熱処理装置の封止構造 | |
| US11104995B2 (en) | Substrate processing apparatus | |
| US6283175B1 (en) | Enveloping device and vertical heat-treating apparatus for semiconductor process system | |
| TW201305471A (zh) | 閘閥裝置及基板處理裝置以及基板處理方法 | |
| CN107210218B (zh) | 衬底处理装置以及反应管 | |
| TW200920871A (en) | Vacuum processing apparatus | |
| KR20170056433A (ko) | 처리 장치 | |
| JP4924676B2 (ja) | ガスポート構造及び処理装置 | |
| CN113053785B (zh) | 半导体加工设备 | |
| JP2010034283A (ja) | 基板処理装置 | |
| JP2003209064A (ja) | 半導体製造装置 | |
| JPWO2007063838A1 (ja) | 基板処理装置および半導体装置の製造方法 | |
| JP4361668B2 (ja) | 熱処理装置及びその方法 | |
| JP4880408B2 (ja) | 基板処理装置、基板処理方法、半導体装置の製造方法、メインコントローラおよびプログラム | |
| CN107978545A (zh) | 晶片舟组件及包含晶片舟组件的衬底处理设备 | |
| JPH0729841A (ja) | 熱処理装置 | |
| JP4399279B2 (ja) | 基板処理装置およびｉｃの製造方法 | |
| JP2014096453A (ja) | 熱処理装置 | |
| JP2700939B2 (ja) | 封止装置 | |
| JP7194805B2 (ja) | ガス供給部、基板処理装置および半導体装置の製造方法 | |
| JP2009016532A (ja) | 基板処理装置及び半導体装置の製造方法 | |
| JP6619905B1 (ja) | 基板処理装置及び方法 | |
| JP3463785B2 (ja) | 封止装置および処理装置 | |
| JP2005191346A (ja) | 基板処理装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040928 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20050601 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A761 | Written withdrawal of application |
Effective date: 20080325 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 |