JP2007278341A - 配管接続具および基板処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】接続端にフランジを有する２つの配管を容易に且つ確実に接続することができる配管接続具、および、メンテナンスを容易にすることができる基板処理装置を提供する。
【解決手段】フランジ２７、２８の接続部に、外周面にネジ部が設けられた環状のボルト２３を外嵌する。配管の軸方向に沿って分割された複数の詰部材２１により構成されたリング状部材２４を、突き合わされたフランジの配管軸方向外側からフランジ２７、２８のそれぞれに当接させる。当該状態で、内周面にボルト２３のネジ部と螺合するネジ部が設けられたナット２２をボルト２３の両端に装着する。ナット２２の締め付けに伴い、ナット２２の突出部２２１によりリング状部材２４の間隔が小さくなり、シール部材１７が両側から均等に押圧される。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体集積回路装置の製造工程で用いられる基板処理装置に関し、特に拡散炉などの反応炉を有する基板処理装置における配管接続具に関する。

半導体集積回路装置の製造工程では、酸化工程、成膜工程、拡散工程等において、加熱雰囲気下で半導体基板の処理を行う基板処理装置が使用されている。この種の基板処理装置は、処理対象の基板を収容する反応炉（処理炉）を装備している。

図１１は、基板処理装置の１種である熱処理装置を示す概略構成図である。熱処理装置５０は、下端が開放された鉛直軸心を有する円筒鐘形のチューブ２を備える。チューブ２は石英からなり、チューブ２の外周には複数の環状ヒータ１１が鉛直方向に沿って配置されている。各ヒータ１１には、熱電対等の温度センサ１３が設置されており、温度センサ１３の出力に基づいてチューブ２内が任意の温度分布となるようにヒータ１１の出力が調整される。チューブ２の下端は、半導体基板が載置されるボート４とともに昇降する昇降台５により気密封止される。昇降台５とチューブ２とにより気密された空間が反応炉を構成し、当該反応炉内において半導体基板の熱処理、酸化、拡散等の基板処理が行われる。

チューブ２の下部側面には、石英製の外部燃焼管１を介して、石英製のガス導入管９、１０が接続されている。ガス導入管９、１０を通じて供給されるプロセスガスは、外部燃焼管１で燃焼された後、チューブ２内に導入される。例えば、酸化処理の場合、ガス導入管９からは酸素が導入され、ガス導入管１０からは水素が導入される。また、酸化を目的としない処理では、両ガス導入管９、１０から窒素が導入される。また、チューブ２下部の他の側面には、石英製の排気管３が接続されている。排気管３には、トラップ配管１２が接続されており、トラップ配管１２において、排出ガスの冷却と水分除去が行われる。

外部燃焼管１および排気管３とチューブ２との接続を容易にするために、チューブ２の側面には、外部燃焼管１の枝管８（以下燃焼管枝管８）が接続される導入枝管７、および排気管３が接続される排出枝管１４がチューブ２から延出されている。導入枝管７と燃焼管枝管８との接続、および、排出枝管１４と排気管３との接続には、クランプ６が使用されている。例えば、クランプ６は、導入枝管７の端部、および燃焼管枝管８の端部のそれぞれに設けられたフランジを当接させた状態で当該フランジを２枚の金属板材で挟み込み、両板材を４箇所に設置されたネジを締め付けて固定する構成になっている（例えば、特許文献１等参照。）。

上述のような、熱処理装置では、ガス導入経路等に使用されている金属部品からＦｅ、Ｎｉ等の重金属がチューブ２の内部に進入して付着することがある。このような重金属が、チューブ２内で処理中の半導体基板に取り込まれると、半導体装置の電気特性を変化させてしまう場合がある。そのため、汚染対策として、外部燃焼管１、チューブ２、排気管３、ボート４等の石英製部材の交換が定期的に行われる。このとき、クランプ６は一旦分解される。そして、チューブ２を交換した後、導入枝管７と燃焼管枝管８との接続部、および、排出枝管１４と排気管３との接続部に再度クランプ６が固定される。

図１２は、クランプ６の拡大図である。また、図１３は、クランプ６を図１２に示す矢印Ａの方向から見た図である。クランプ６は、４隅に貫通孔３４を備えたステンレス板１６ａと、各貫通孔３４に対応する位置に、ステンレスネジ１５（１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ）が螺合するネジ孔３５を備えたステンレス板１６ｂを備えている。上述のように、排気管３の先端にはフランジ２８が設けられ、排出枝管１４の先端にはフランジ２７が設けられている。フランジ２８の端面には、ガス流路に沿った環状の突部３１が形成されている。また、フランジ２７の端面には、突部３１が嵌合する環状の凹部３２が形成されている。突部３１の外径はフランジ２７の外径より小さくなっており、突部３１と凹部３２が嵌合したときに、ガス流路の周囲に溝部３３が構成される。

排気管３と排出枝管１４とを接続する場合、溝部３３にＯリング１７が配設された状態で、突部３１を凹部３２に嵌合させるとともに、嵌合したフランジ２７、２８を挟み込む状態でステンレス板１６ａ（排気管３側）およびステンレス板１６ｂ（排出枝管１４側）が配置される。当該状態で、ステンレスネジ１５ａ〜１５ｄがステンレス板１６ａの貫通孔３４に排気管３側から挿入され、ステンレス板１６ｂのネジ孔３５に螺合される。各ステンレスネジ１５ａ〜１５ｄを締めることにより、ステンレス板１６ａとステンレス板１６ｂの間隔が狭くなり、排出枝管１４と排気管３が接続された状態で固定される。なお、導入枝管７と燃焼管枝管８との接続も同様に、クランプ６を使用して行われる。
特開平９−９７７６７号公報

熱処理装置５０の通常の処理温度が２００〜１３００℃と高温であるため、上述したチューブ２の交換は、チューブ２の温度を常温程度に低下させた状態で行われる。このため、チューブ２の交換作業を行う際には、熱処理装置５０を長時間停止する必要がある。また、交換部材の取り付けに不具合があると、再度、取り付け作業を行う時間が必要となり、装置の可動停止時間がさらに長くなってしまう。このため、取り付け不具合を防止することが重要である。また、熱処理装置５０は高温で使用されるためクランプ６には、耐熱性のあるステンレス金属等の硬度の高い材質が使用される。このため、フランジ２７、２８が傾斜した状態等の不適切な状態で取り付けが行われると、石英製部材（導入枝管７、燃焼管枝管８、排出枝管１４、排気管３等）が破損する。

図１２に示したようなクランプ６では、各ステンレスネジ１５ａ〜１５ｄの締め付けが作業者により行われる。例えば、作業者の経験が浅く、各ステンレスネジ１５ａ〜１５ｄが不均等な締め付けトルクで締め付けられた場合には、ステンレス板１６ａ、１６ｂに傾きが生じる。これにより、排気管３が本来の接続軸に対して傾き、排出枝管１４のフランジ２７や、排気管３のフランジ２８が破損する可能性がある。また、ステンレス板１６ａ、１６ｂの傾きによりＯリング１７の潰れ方に偏りが生じると、当該接続部から漏れたプロセスガスにより装置が腐食する可能性もある。接続部近傍には、腐食しやすい個所として、チューブ２とヒータ１１との位置合わせを行うステンレス天板１８がある（図１１、１２参照。）。ステンレス天板１８が腐食すると腐食物がボート４に落下し、半導体基板が汚染する可能性がある。さらに、腐食物が付着したボート４がチューブ２内にて処理されることでチューブ２内が汚染される可能性もある。

一方、上述のクランプ６に代えて、図１４、図１５に示すように、排出枝管１４のフランジ２７と排気管３のフランジ２８とをユニオン式のボルト４２およびナット４１で押圧して締め付けるネジ式接続具４０を配管接続具として用いることもできる。なお、図１４は、ネジ式接続具４０の断面図であり、図１５は、図１４に示す矢印Ｂの方向からネジ式接続具４０を見た図である。しかしながら、この場合、チューブ２の製作段階でフランジ２７全体を収容するユニオン式のボルト４２（またはナット４１）を排出枝管１４に組み込む必要があり、チューブ２完成後に配管接続具を後付けすることが不可能であるという問題点があった。

本発明は上記従来の欠点を解決し、石英製等の配管を容易に且つ確実に接続することができる配管接続具、および、メンテナンスを容易にすることができる基板処理装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用している。まず、本発明は、接続端にフランジを有する２本の配管を、シール部材を介して前記フランジを突合わせた状態で固定する配管接続具を前提としている。そして、本発明に係る配管接続具は、継部材、詰部材、および締付部材を備える。継部材はフランジが突合わされた状態で両フランジに渡って外嵌され、その周面にネジ部が螺設されている。詰部材は、突合わされた両フランジの配管軸方向外側に配置され、上記フランジの外径以上かつ上記継部材の外径以下の外径を有する。締付部材は、上記継部材のネジ部に螺合するネジ部と、上記フランジの外径より大きな内径を有する内側への突出部とを備えている。締付部材は、上記継部材への両側からの螺合に伴って、突出部が上記詰部材を介して上記シール部材を両側から押圧する。

例えば、上記継部材を筒状のボルトとし、締付部材をナットとすることができる。また、上記詰部材は、例えば、周方向で複数部分に分割されたリング部材とすることができる。本構成によれば、突合わされたフランジを配管の軸方向外側から均等に押圧することができる。このため、配管が傾いて接続されたり、Ｏリング等のシール部材の潰れに偏りが生じない。また、詰部材の形状はフランジの形状に合わせて任意に設計可能であるため、任意のフランジ形状に適用することができる。

また、本発明に係る他の配管接続具は、継部材が、フランジが突合わされた状態で両フランジに渡って外嵌された際に、突合わされた両フランジの配管軸方向外側の一方側で係止される係止部と、周面に螺設されたネジ部とを有する。また、継部材は、周方向で複数部分に分割されている。フランジの外径以上かつ継部材の外径以下の外径を有する詰部材は、突合わされた両フランジの配管軸方向外側の他方側、すなわち、継部材の係止部と反対側に配置される。締付部材は、上記継部材のネジ部に螺合するネジ部と、上記フランジの外径より大きな内径を有する内側への突出部とを備えている。締付部材は、上記継部材への他方側からの螺合に伴って前記突出部が当接する詰部材と、上記係止部とによりシール部材を両側から押圧する。

本構成によれば、上述の配管接続具と同様の効果を得ることができる。特に、本構成では、継部材に締付部材を一方側から螺合させることにより配管を固定することができるため、配管の接続部が比較的狭い空間に位置する状態であっても、容易に配管を固定することができる。

さらに、上述の配管接続具を備えた基板処理装置は、例えば、石英製の配管の破損および使用ガスの漏洩や装置の腐食が防止される。また、配管を容易にかつ確実に接続できるため、メンテナンスを短時間で行うことができ、基板処理装置の稼動停止時間を短縮することができる。

本発明によれば、接続端にフランジを備えた配管の接続を、容易且つ確実に接続することができる。また、配管に対する加工を要しないため、既存配管の接続に容易に適用することができる。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。以下の実施形態では、熱処理装置および当該熱処理装置に使用する配管接続具として本発明を具体化している。以下では、排出枝管１４と排気管３とを接続する事例に基づいて、各実施形態の配管接続具を説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態における配管接続具２０を示す断面図である。また、図２は、当該配管接続具２０を図１に示す矢印Ｃの方向から見た正面図である。なお、本実施形態の配管接続具２０が適用される熱処理装置は、クランプ６を除き図１１に示した熱処理装置５０と同一の構造である。なお、ここでは、排出枝管１４のフランジ２７の外径と排気管３のフランジ２８の外径とが同一径である場合について説明する。

本実施形態の配管接続具２０は、ナット２２（排気管側ナット２２ａおよびチューブ側ナット２２ｂ）、円筒状のボルト２３、および４つの分割ブロック２１（２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ）により構成される。なお、ナット２２が締付部材であり、ボルト２３が継部材であり、分割ブロックが詰部材である。

排気管側ナット２２ａおよびチューブ側ナット２２ｂは、その一端に内側に突出する突出部２２１を備える。突出部２２１は、排気管３のフランジ２８の外径、および排出枝管１４のフランジ２７の外径よりも大きい内径を有している。また、ボルト２３の内径は、フランジ２７およびフランジ２８の外径以上になっている。また、ボルト２３の軸方向の長さは、フランジ２７の配管軸方向の厚さ、フランジ２８の配管軸方向の厚さ、および適切に潰されたＯリング１７の配管軸方向厚さの総和よりも小さくなっている。

分割ブロック２１ａと２１ｂは対になっており、これらを組み合わせることにより、リング状ブロック２４ａが構成される（図２参照）。リング状ブロック２４ａは、フランジ２８の外径以上かつボルト２３の外径以下の外径を有する。ここでは、リング状ブロック２４ａの一端（フランジ側端）が、フランジ２８の外径と等しい内径を有するとともに、ボルト２３の外径よりも小さい外径を有している。また、リング状ブロック２４ａの他端は、排気管３の外径と等しい内径を有するとともに、排気管側ナット２２ａの突出部２２１の内径と等しい外径を有している。そして、リング状ブロック２４ａは、上記一端と他端との間に、フランジ２８の排出管３側の端面に当接する当接面２４１を備える。

同様に、分割ブロック２１ｃと２１ｄは対になっており、これらを組み合わせることにより、リング状ブロック２４ｂが構成される。リング状ブロック２４ｂは、フランジ２７の外径以上かつボルト２３の外径以下の外径を有する。ここでは、リング状ブロック２４ｂの一端（フランジ側端）が、フランジ２７の外径と等しい内径を有するとともに、ボルト２３の外径よりも小さい外径を有している。また、リング状ブロック２４ｂの他端は、排出枝管１４の外径と等しい内径を有するとともに、チューブ側ナット２２ｂの突出部２２１の内径と等しい外径を有している。そして、リング状ブロック２４ｂは、上記一端と他端との間に、フランジ２７のチューブ２側の端面に当接する当接面２４１を備える。

上記構成の配管接続具２０を使用して排出枝管１４と排気管３とを接続する場合、まず、図３に示すように、排気管側ナット２２ａが排気管３の先端から排気管３に外嵌され、チューブ側ナット２２ｂが排出枝管１４の先端から排出枝管１４に外嵌される。次いで、リング状ブロック２４ａ（分割ブロック２１ａ、２１ｂ）が、フランジ２８の排出管３側の端面に当接面２４１が当接するとともに排気管３を挟持する状態で排気管３に配置される。同様に、リング状ブロック２４ｂ（分割ブロック２１ｃ、２１ｄ）が、フランジ２７の排出枝管１４側端面に当接面２４１が当接するとともに排出枝管１４を挟持する状態で排出枝管１４に配置される。

その状態で、排気管先端の突部３１にＯリング１７を配設し、フランジ２７とフランジ２８の外縁にボルト２３を配置した状況下で、突部３１をフランジ２７の凹部３２に嵌合させる。なお、ボルト２３の長さは、突部３１と凹部３２とが適切に嵌合した際に、排気管３に装着されたリング状ブロック２４ａと、排出枝管１４に装着されたリング状ブロック２４ｂとの間に配置可能な長さになっている。このように、突部３１が凹部３２に嵌合した状態で、排気管側ナット２２ａ、およびチューブ側ナット２２ｂがボルト２３に螺合される（図１）。

本構成によれば、排気管側ナット２２ａ、およびチューブ側ナット２２ｂを螺合することにより、フランジ２７、およびフランジ２８は、分割ブロック２１を介して均等に締め付け固定される。フランジ２７とフランジ２８との接続部全体が均等に締め付けられることにより、排出枝管１４、チューブ２、排気管３等の石英製部材の破損を防ぐことができる。また、配管接続具２０によれば、Ｏリング１７も全体的に均等に圧縮されるため、シール性が向上して使用ガスの漏洩を防ぐことができる。それにより、装置の腐食を防ぐことができる。さらに、配管接続具２０では、従来のネジ式接続具のように、フランジに当接する部位にボルトやナットを直接当接させるのではなく、フランジの外径以上かつボルトの外径以下の外径を有する分割ブロック２１を当接させる構成である。このため、ナットの内径をフランジ外形より大きくすることができ、ナットを排出枝管や排気管に後付けすることができる。したがって、排出枝管１４や排気管３にリング状のナットやボルトを予め組み込む必要がない。

なお、上記では、ボルト２３に両ナット２２ａ、２２ｂを螺合させる取付方法を説明したが、片方のナットを順に固定してもよい。例えば、まず、分割ブロック２１ｃ、２１ｄをフランジ２７にチューブ側ナット２２ｂとボルト２３とにより固定する。そして、フランジ２８の突部３１をフランジ２７の凹部３２に嵌合させた状態で、フランジ２８に分割ブロック２１ａ、２１ｂを装着し、ボルト２３に接続管側ナット２２ａを螺合してもよい。

図４は、ナット２２、ボルト２３、および分割ブロック２１の斜視図である。本実施形態では、作業者の手での締め付けが容易になるように、図４（ａ）に示すように、ナット２２の外周部に複数個所に切欠き２２２を設けている。当該切欠き２２２は、ナット２２に必要な強度を維持可能な範囲で、ナット２２の外周の全部あるいは一部に適宜形成することができる。また、図４（ｂ）に示すように、ボルト２３には、放熱、Ｏリング１７の状態視認、および排出枝管１４と排気管３との接続部からのガス漏れ検査を目的として、外周面に複数の開口部２３１を設けている。当該開口部２３１も、ボルト２３に必要な強度を維持可能な範囲で、ボルト２３の外周面に適宜形成することができる。さらに、図４（ｃ）に示すように、分割ブロック２１にも開口部２１１を複数個設けている。図４の例では、軸方向に沿った開口部２１１を３箇所に形成している。これにより、フランジ２７、２８からの放熱が阻害されることを抑制できる。

なお、上記では、固定性を高めるため、リング状ブロック２４ａ、２４ｂをフランジとナットの双方に嵌合する形状としたが、円筒状等の任意形状に設計することができる。また、排気管側ナット２２ａ、チューブ側ナット２２ｂ、円筒状のボルト２３、および分割ブロック２１には、硬度がステンレスよりも低く（好ましくは、石英とほぼ同等）、融点が２００℃以上の耐熱性を持つ材質を採用することが好ましい。例えば、ポリエーテルエーテルケトン材等を使用することができる。これにより、熱処理装置５０の石英製部材に破損が生じることを抑制することができる。

（第２の実施形態）
実施形態１で説明した配管接続具２０は、その取り付けに、ナット２２が回転可能な空間が必要である。例えば、チューブ２を支持するステンレスベース板１９（図１参照）と上述のステンレス天板１８との間隔が狭く、排出枝管１４の周囲にナット２２を回転可能な空間がない場合には、作業性が低下する。本実施形態では、より狭い空間で配管の接続および固定を容易に行うことができる配管接続具３０を説明する。

図５は本実施形態の配管接続具３０の断面図である。なお、本実施形態の配管接続具３０が適用される熱処理装置は、クランプ６を除き図１１に示した熱処理装置５０と同一の構造である。なお、ここでは、排出枝管１４のフランジ２７の外径と排気管３のフランジ２８の外径とが同一径である場合について説明する。

図５に示すように、配管接続具３０は、第１の実施形態のボルト２３に代えて、分割ボルト２６を備えている。分割ボルト２６は、ボルト２３と同様に筒状であり、一端がフランジ２７、２８の外径に等しい内径を有している。また、他端には内側に突出する係止部２６１が設けられており、その内径は排出枝管１４の外径と等しくなっている。図６の上面図に示すように、分割ボルト２６は、その軸を通過する面で軸方向に沿って２分割された分割ボルト２６ａと分割ボルト２６ｂとを組み合わせて構成されている。なお、分割ボルト２６の外周面には、上記一端側からナットが螺合可能なネジ山が形成されている。分割ボルト２６は、上記一端側から分割ボルト２６に螺合されるバックアップナット２９により一体に固定される。

排出枝管１４のフランジ２７のチューブ側の面には、分割ボルト２６がフランジ２７に直接当接して、フランジ２７が破損することを避けるため、分割スペーサ２５（２５ａ、２５ｂ）が介在されている。分割スペーサ２５ａと分割スペーサ２５ｂは対になっており、これらを組み合わせることによりリング状のスペーサ２５が構成される。当該リング状のスペーサ２５の外径はフランジ２７の外径と等しく、リング状スペーサ２５の内径は排出枝管１４の外径と等しくなっている。なお、排気管３側に使用される部品（排気管側ナット２２、分割ブロック２１ａ、２１ｂ）は、第１の実施形態で説明した構成と同一である。

上記構成の配管接続具３０を使用して排出枝管１４と排気管３とを接続する場合、まず、図７に示すように、分割スペーサ２５ａ、２５ｂが、フランジ２７の排出管３側の端面に当接するとともに排出枝管１４を挟持する状態で排出枝管１４に配置される。次いで、図８の断面図に示すように、分割スペーサ２５に係止部２６１が当接するとともに、フランジ２７および分割スペーサ２５を挟持する状態で分割ボルト２６が配置される。当該状態で、バックアップネジ２９を分割ボルト２６に排気管３側から螺合する。これにより、排出枝管１４に分割ボルト２６が装着される。なお、図８は、図７に示す矢印Ｄの方向から見た断面図を示している。図７および図８から理解できるように、分割ボルト２６は、分割ボルト２６ａと分割ボルト２６ｂとの接合面が、分割スペーサ２５ａと２５ｂの接合面と軸心周りに略９０度回転した状態で配置される。このように配置することにより、以降で、分割ボルト２６にナット２２を螺合させた際に、分割スペーサ２５とフランジ２７との当接面に不均等な力が付与されることを抑制することができる。

図９の断面図に示すように、バックアップネジ２９によって分割ボルト２６ａ、２６ｂを一体に固定した後、排気管側ナット２２ａが外嵌され、先端の突部３１にＯリング１７が配設された排気管３が、排出枝管１４に接合される。当該接合は、第１の実施形態と同様に、突部３１をフランジ２７の凹部３２に嵌合させることで行われる。このように、突部３１が凹部３２に嵌合した状態で、排気管側ナット２２ａを分割ナット２６に螺合させることで、排気管３が排出枝管１４に固定される（図５参照）。

本構成によれば、第１の実施形態と同様に、排気管側ナット２２ａを螺合することにより、フランジ２７、およびフランジ２８は、均等に締め付け固定される。フランジ２７とフランジ２８との接続部全体が均等に締め付けられることにより、排出枝管１４、チューブ２、排気管３等の石英製部材の破損を防ぐことができる。また、配管接続具３０によれば、Ｏリング１７も全体的に均等に圧縮されるため、シール性が向上して使用ガスの漏洩を防ぐことができる。それにより、装置の腐食を防ぐことができる。さらに、配管接続具３０では、従来のネジ式接続具のように、排出枝管１４や排気管３にリング状のナットやボルトを予め組み込む必要もない。加えて、配管接続具３０では、排出枝管１４にチューブ側ナット２２ｂを外嵌する必要がなく、バックアップナット２９と排気管側ナット２２ａを排気管側のみから、すなわち、一方向から螺合するだけで、配管を接続固定することができる。したがって、ステンレス天板１８とステンレスベース板１９との間隔ｄ（図７参照）が狭い場合であっても、排出枝管１４と排気管３とを容易に接続固定することができる。

図１０は、分割ボルト２６、および分割スペーサ２５ａ、２５ｂの斜視図である。本実施形態では、図１０（ａ）に示すように、分割ボルト２６には放熱、Ｏリング１７の状態視認、および排出枝管１４と排気管３との接続部からのガス漏れ検査を目的として、その外周面に複数の開口部２６２を設けている。なお、開口部２６２は、分割ボルト２６に必要な強度を維持可能な範囲で、分割ボルト２６の外周面に適宜形成することができる。さらに、図１０（ｂ）に示すように、分割スペーサ２５にも開口部２５１を複数個設けている。図１０（ｂ）の例では、軸方向に沿った開口部２５１を各分割スペーサ２５ａ、２５ｂに３箇所形成している。これにより、フランジ２７、２８からの放熱が阻害されることを抑制できる。 なお、排気管側ナット２２ａ、分割ボルト２６、分割ブロック２１、および分割スペーサ２５ａ、２５ｂには、硬度がステンレスよりも低く（好ましくは、石英とほぼ同等）、融点が２００℃以上の耐熱性を持つ材質を採用することが好ましい。例えば、ポリエーテルエーテルケトン材等を使用することができる。これにより、熱処理装置５０の石英製構成部材に破損が生じることを抑制することができる。

以上説明したように、本発明によれば、接続端にフランジを備えた配管の接続を、容易且つ確実に接続することができる。また、配管に対する加工を要しないため、既存配管の接続に容易に適用することができる。

なお、以上で説明した実施形態は本発明の技術的範囲を制限するものではなく、既に記載したもの以外でも、本発明の範囲内で種々の変形や応用が可能である。例えば、上記では、継部材をボルトとし、締付部材をナットとした構成を例示したが、継部材をナットとし、締付部材をボルトとしても同様の効果を奏することができる。また、上記では、２分割の分割ブロック、分割ボルト、および分割スペーサにより各配管を挟持したが、分割ブロック、分割ボルト、および分割スペーサの分割数は２に限るものではなく、２以上の任意の分割数にすることができる。さらに、接続するフランジの外径や形状が異なる場合であっても、詰部材の形状を適宜設計することにより本発明を適用することができる。

さらに、上記では、本発明を熱処理装置に適用した事例を説明したが、本発明は反応炉と当該反応炉に接続される配管を備えるいかなる基板処理装置に対しても適用することが可能である。そのような基板処理装置は、メンテナンスに要する稼動停止時間を最小限にすることができ、装置の稼動効率を向上させることができる。

本発明の第１の実施形態における配管接続具の断面図 本発明の第１の実施形態における配管接続具の正面図 本発明の第１の実施形態における配管接続具の断面図 本発明の第１の実施形態における配管接続具の主要部品の斜視図 本発明の第２の実施形態における配管接続具の断面図 本発明の第２の実施形態の配管接続具に使用される分割ナットの上面図 本発明の第２の実施形態の配管接続具の装着過程を示す断面図 本発明の第２の実施形態の配管接続具の装着過程を示す断面図 本発明の第２の実施形態の配管接続具の装着過程を示す断面図 本発明の第２の実施形態における配管接続具の主要部品の斜視図 加熱炉を備えた一般的な基板処理装置の概略構成図 従来の配管接続具の断面図 従来の配管接続具の正面図 従来の他の配管接続具の断面図 従来の他の配管接続具の正面図

符号の説明

２ チューブ
３ 排気管
６ クランプ
１４ 排出枝管
１５ ステンレスネジ
１６ａ、１６ｂ ステンレス板
２０、３０ 配線接続具
２１ 分割ブロック（詰部材）
２２ａ 排気管側ナット（締付部材）
２２ｂ チューブ側ナット（締付部材）
２２２ 突出部
２３ ボルト（継部材）
２５ 分割スペーサ
２６ 分割ボルト（継部材）
２６１ 係止部
２７、２８ フランジ

Claims (8)

1. 接続端にフランジを有する２本の配管を、シール部材を介して前記フランジを突合わせた状態で固定する配管接続具において、
   前記フランジが突合わされた状態で両フランジに渡って外嵌され、周面にネジ部が螺設された継部材と、
   前記フランジの外径以上かつ前記継部材の外径以下の外径を有し、突合わされた両フランジの配管軸方向外側に配置された詰部材と、
   前記継部材のネジ部に螺合するネジ部と、前記フランジの外径より大きな内径を有する内側への突出部とを有し、前記継部材への両側からの螺合に伴って前記突出部が前記詰部材を介して前記シール部材を両側から押圧する締付部材と、
   を備えたことを特徴とする配管接続具。
2. 接続端にフランジを有する２本の配管を、シール部材を介して前記フランジを突合わせた状態で固定する配管接続具において、
   前記フランジが突合わされた状態で両フランジに渡って外嵌された際に、両フランジの配管軸方向外側の一方でフランジに係止される係止部と、周面に螺設されたネジ部とを有するとともに、周方向で複数部分に分割された継部材と、
   前記フランジの外径以上かつ前記継部材の外径以下の外径を有し、突合わされた両フランジの配管軸方向外側の他方側に配置された詰部材と、
   前記継部材のネジ部に螺合するネジ部と、前記フランジの外径より大きな内径を有する内側への突出部とを有し、前記継部材への他方側からの螺合に伴って、前記突出部が当接する詰部材と前記係止部とにより前記シール部材を両側から押圧する締付部材と、
   を備えたことを特徴とする配管接続具。
3. 前記詰部材が、周方向で複数部分に分割されたリング状部材である請求項１または請求項２記載の配管接続具。
4. 前記継部材が、継部材のネジ部に螺合するネジ部を備えたリング状部材により一体に固定される請求項２記載の配管接続具。
5. 前記係止部と前記フランジとの間に、前記継部材と異なる周方向の位置で複数部分に分割されたリング状部材を備えた請求項２記載の配管接続具。
6. 前記継部材が、両フランジの接続部に対応する周面に開口部を備えた請求項１または請求項２記載の配管接続具。
7. 前記継部材、前記詰部材、及び前記締付部材が、ステンレスよりも低硬度で耐熱性を有する材質からなる請求項１または請求項２記載の配管接続具。
8. 請求項１から請求項７のいずれかに記載の配管接続具を備えた基板処理装置。
   
   

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