JP2009246182A - 減圧熱処理装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】反応管21内部に被処理部材を収容し、減圧下で熱処理を行う減圧熱処理装置において、前記反応管21を上方に載置するマニホール5ドと、前記マニホールドの上面にOリング11を介して載置される、上下面を平面に形成されたリング状の中間部材22と、前記中間部材22の上面に、上下面が平面に形成されたリング状のパッキン23を介して載置される反応管21とを少なくとも備え、前記反応管21の下端部21aの厚さが、反応管21の他の部位の厚さに比べて肉厚に形成されている。
【選択図】図2
Description
減圧熱処理装置であるアニール装置1は、垂直に設置された石英ガラス(SiO2 )によって形成された、処理室Aを形成する反応管2と、前記処理室Aを排気する排気管3および処理室Aにガスを供給するガス供給管4が接続されたマニホールド5と、反応管2の外に敷設されて処理室Aを加熱するヒータユニット6を備えている。
尚、前記ガス供給管4には処理室Aの内部に延設したノズル4aが接続されている。
この上フランジ部5aは筐体(図示せず)の支持棚8に載置され、下フランジ部5bは前記支持棚8から吊下げられた支持具9に載置されている。また、複数枚の半導体ウエハWを垂直方向に整列させて保持したボート10を備えている。
搬入後、反応管2の内部雰囲気を排気管3によって所定に真空度まで排気し、処理室Aにアニールガスをガス供給管4を介してノズル4aから供給すると共に、ヒータユニット6によって処理室Aを加熱し、半導体ウエハWにアニール処理を行う。
前記反応管2は縦方向の寸法が長いため、反応管2の側壁に作用する前記力Pに起因する曲げモーメントによって、反応管2の側壁は下端部Xを中心に内側に傾倒し、フランジ部2aの外周部が、図5の矢視方向に浮き上がり、Oリング11によるシール性(気密性)が悪化するという技術的課題があった。
また、前記反応管2のフランジ部2aを固定した場合には、前記下端部Xあるいはフランジ部2aが破損することがあった。
更には、フランジ部2aの外周部が図5の矢印方向に回転することで、内表面Z部に引っ張り応力がかかり、Z部から破損することがあった。
また、真空引きによる応力が内表面に働いても、回転モーメントが小さくなるために、破損を抑制することができる。
このように、前記中間部材の径方向の幅が反応管の下端部の厚さよりも大きな寸法に形成されているため、反応管をより安定的に載置することができる。
そして、このマニホールド5の上部フランジ5aの上面には、前記Oリング11,11を介して中間部材22が載置されている。
尚、この中間部材22の幅(径方向の寸法)t1は、反応管21をより安定して載置するために、反応管21の下端部21aの幅(肉厚)t2よりも大きな寸法をもって形成されている。
前記下端部21aの肉厚部21a1は、下端部下面から高さh1まで前記した幅t2をもって形成される。そして、下端部下面から高さh2まで、徐々に肉厚が減少する肉厚減少部21a2が形成され、高さh2で中間部21bの肉厚t3となるように形成されている。
反応管21の下端部21aの幅(肉厚)t2を、反応管21の他の部位(上端部及び中間部)の幅(肉厚)t3の1.5以上とすることで、より機械的強度を得ることができ、一方、3倍以下とすることで、反応管の大きさ、重量が増大化を抑制し、装置のコンパクト化、低熱容量化を図ることができる。
前記高さh1を、反応管21の全体の高さhの5%以上とすることでより高い機械的強度を得ることができ、一方、前記高さh1が、反応管21の全体の高さhの15%以下とすることでより、反応管の重量が増大化を抑制し、装置のコンパクト化、低熱容量化を図ることができる。
前記高さh2を、前記肉厚部21a1の高さh1の1.2倍以上にすることで、肉厚の急激な減少によって、応力が集中し、破損する虞をより低減できる。また、前記高さh2を、前記肉厚部21a1の高さh1の2倍以下とすることで、反応管の重量が増大化を抑制し、装置のコンパクト化、低熱容量化を図ることができる。
そして、反応管21の処理室A内部雰囲気を排気することによって減圧状態に維持しつつ、アニールガスをガス供給管4、ノズル4aを介して処理室Aに供給する。更に、ヒータユニット6によって処理室A内の半導体ウエハを加熱することにより、アニール処理がなされる。
このとき、前記反応管21の側壁内周側は、前記傾倒によって沈み込む。このとき、反応管21の側壁内周側は下方に僅かな距離S3移動する(沈み込む)と共に、中間部材22も下方に僅かな距離S4移動する(沈み込む)。
したがって、反応管21が直接載置されている中間部材22に対する反応管21の沈み込み量は、従来のマニホールド5に対する反応管2の沈み込み量に比べて、小さく抑えることができる。
その結果、反応管21の下端部内周縁が中間部材22に圧接されるのを抑制することができ、反応管の破損を抑制することができる。更に、反応管21と中間部材22に分割されていることで、反応管21内表面にかかる曲げモーメントが小さくなり、内表面からの破損を抑制することができる。
また、前記実施の形態ではウエハに処理が施される場合について説明したが、処理対象は、減圧環境下でなされるものであれば、フォトマスク、液晶パネルの処理にも適用することができる。
21 反応管
21a 下端部
21a1 肉厚部
21a2 肉厚減少部
21b 中間部
22 中間部材
23 パッキン
A 処理室
W 半導体ウエハ
h1 (反応管下端部下面から)肉厚部の高さ
h2 反応管下端部下面から中間部下端までの高さ
t1 中間部材の幅
t2 反応管下端部の幅
t3 反応管の中間部の幅
Claims (2)
- 反応管内部に被処理部材を収容し、減圧下で熱処理を行う減圧熱処理装置において、
前記反応管を上方に載置するマニホールドと、
前記マニホールドの上面にOリングを介して載置される、上下面を平面に形成されたリング状の中間部材と、
前記中間部材の上面に、上下面が平面に形成されたリング状のパッキンを介して載置される反応管とを少なくとも備え、
前記反応管の下端部の厚さが、反応管の他の部位の厚さに比べて肉厚に形成されていることを特徴とする減圧熱処理装置。 - 前記中間部材の径方向の幅が、反応管の下端部の厚さよりも大きな寸法に形成されていることを特徴とする請求項1記載の減圧熱処理装置。
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