JP2700939B2 - Sealing device - Google Patents

Sealing device

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JP2700939B2
JP2700939B2 JP2071562A JP7156290A JP2700939B2 JP 2700939 B2 JP2700939 B2 JP 2700939B2 JP 2071562 A JP2071562 A JP 2071562A JP 7156290 A JP7156290 A JP 7156290A JP 2700939 B2 JP2700939 B2 JP 2700939B2
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寿 服部
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【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は封止装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial application field) The present invention relates to a sealing device.

(従来の技術) 一般の熱処理装置において、封止手段は真空ポンプに
より排気される処理容器の開口端フランジ部との開口端
を塞ぐ蓋体の間にOリングを介在させて、上記処理容器
の気密を保持する方法が広く用いられている。
(Prior Art) In a general heat treatment apparatus, a sealing means interposes an O-ring between a lid closing an open end with an open end flange portion of a processing container evacuated by a vacuum pump, and seals the processing container. A method for maintaining airtightness is widely used.

また、スプリングを内蔵したフッ素樹脂材を用いた複
数のシール部と、このシール部と同軸的に平行に配置し
た複数の溝部を設けこの溝部を真空排気してシールする
ものとして、“Design parame−ters for differential
ly pumped rotating plat−forms",Rev.Sci.Instrum.58
(2),February 1987P309,P310に記載された手段があ
る。
In addition, a plurality of seals using a fluororesin material with a built-in spring and a plurality of grooves arranged coaxially and in parallel with the seals are provided. ters for differential
ly pumped rotating plat-forms ", Rev. Sci. Instrum. 58
(2) There is a means described in February 1987 P309, P310.

(発明が解決しようとする課題) 前者のOリングをシール部材として用いた場合、この
Oリングは柔軟な部材でフッ素ゴム等からなるもので一
般に耐熱温度が200℃前後であり、熱処理装置において
シール部がこの温度以上になるとOリングが溶けて変形
し所望の真空シール効果が得られなくなるため通常のO
リング近傍を冷却し、Oリングを保護しているが、この
ため熱処理領域の均熱長を得る必要性から処理容器が長
くなるという改善点を有する。
(Problems to be Solved by the Invention) When the former O-ring is used as a sealing member, the O-ring is a flexible member made of fluoro rubber or the like, and generally has a heat-resistant temperature of about 200 ° C. When the temperature of the portion exceeds this temperature, the O-ring is melted and deformed, and a desired vacuum sealing effect cannot be obtained.
Although the vicinity of the ring is cooled to protect the O-ring, there is an improvement in that the processing vessel becomes longer due to the necessity of obtaining a soaking length in the heat treatment region.

また、熱処理装置を停止してOリングを交換する場
合、このOリングが常温に冷えた際シール部にOリング
が固着(圧着状態)して取りはずしが困難になり、時に
は処理容器を構成する石英チューブ等を取りはずす等、
この高価な石英チューブを破損してしまう改善点を有す
る。さらに熱処理時の高温によりOリング内に含まれて
いるガスや水分の放出があり、この放出量は圧力、時
間、温度によって変化し、かかるOリングをシール部材
とした処理容器を用いて被処理体の熱処理を行った場
合、所定の圧力になった後さらに多大な時間をかけて真
空引きを行いOリングからガスや含有水分を十分放出さ
せてからでないと処理ロット間に大きなバラツキが発生
するという改善点を有する。上記十分なガス放出時間は
スループットを悪くする。
When the O-ring is replaced by stopping the heat treatment apparatus, when the O-ring cools down to room temperature, the O-ring is fixed to the sealing portion (in a crimped state), making it difficult to remove the O-ring. Such as removing tubes
There is an improvement to break this expensive quartz tube. Furthermore, the gas and moisture contained in the O-ring are released due to the high temperature during the heat treatment, and the amount of the release varies depending on the pressure, time, and temperature. When heat treatment of the body is performed, a large variation occurs between processing lots unless the evacuation is performed for a long time after the pressure reaches a predetermined pressure and the gas and the water content are sufficiently released from the O-ring. There is an improvement point. The sufficient gas release time degrades the throughput.

また、モノシラン(SiH4)等の処理ガスを用いて被処
理体の自然酸化膜を除去する還元熱処理では、真空ポン
プにより十分排気を行ってもOリングからガスや含有水
分の放出が無視できず、所望の還元熱処理が行えないと
いう改善点を有する。
Also, in the reduction heat treatment for removing the natural oxide film of the object to be treated using a treatment gas such as monosilane (SiH 4 ), even if the gas is sufficiently exhausted by a vacuum pump, the release of gas and water content from the O-ring cannot be ignored. And that the desired reduction heat treatment cannot be performed.

次に後者の上記文献に示した技術では、シール部材と
してフッ素樹脂を用いているため耐熱温度が200℃前後
であり、熱処理装置においてシール部がこの温度以上に
なる場合、上記と同様の改善点を有する。
Next, in the latter technique shown in the above-mentioned literature, the heat-resistant temperature is around 200 ° C. because the fluororesin is used as the sealing member, and when the temperature of the sealing portion is equal to or higher than this temperature in the heat treatment apparatus, the same improvement points as described above are made. Having.

(発明の目的) この発明は上記点に鑑みなされたもので、容器内に不
用な大気中の酸素や水分や混入せず、高温によるガス放
出がなく、冷却をしなくてもよい封止装置を提供するも
のである。
(Objects of the Invention) The present invention has been made in view of the above points, and a sealing device that does not contain unnecessary oxygen or moisture in the atmosphere in a container, does not emit gas due to high temperature, and does not require cooling. Is provided.

(問題点を解決するための手段) 請求項1の発明である封止装置は、被処置体を反応容
器内に開口端部から搬入し、この開口端部を蓋体により
塞ぎ、反応容器内を減圧状態にして被処理体に対して熱
処理を行なう熱処理装置において、 上記開口端部の端面及び上記蓋体における上記端面に
対向する外周面のうちの少なくとも一方に開口する排気
用の溝部と、 この排気用の溝部を介して上記開口端部及び上記蓋体
の接合表面の間を排気する排気手段と、 上記開口端部の端面及び上記蓋体における上記端面に
対向する外周面の少なくとも一方に開口し、上記排気用
の溝部よりも外側に位置する加圧用の溝部と、 この加圧用の溝部の開口に被せられた金属薄板と、 上記加圧用の溝部内に加圧ガスを供給する加圧ガス供
給路と、を備え、 上記加圧用の溝部内に加圧ガスを供給して上記金属薄
板をこれの対向面に密着させながら、排気用の溝部を介
して排気することにより反応容器と蓋体との間の気体の
リークを封止するようにしたことを特徴とする。
(Means for Solving the Problems) In the sealing device according to the first aspect of the present invention, the object to be treated is carried into the reaction vessel from an open end, the open end is closed by a lid, and the inside of the reaction vessel is closed. A heat treatment apparatus for performing heat treatment on the object to be processed in a decompressed state, wherein an exhaust groove opening at least one of an end face of the opening end and an outer peripheral face of the lid facing the end face, Exhaust means for exhausting between the open end and the joint surface of the lid via the exhaust groove; and at least one of an end face of the open end and an outer peripheral surface of the lid facing the end face. A pressurizing groove that is open and located outside the exhaust groove, a metal sheet covered over the opening of the pressurizing groove, and a pressurizing gas that supplies a pressurized gas into the pressurizing groove. A gas supply path; A pressurized gas is supplied into the groove for exhaust gas and the metal sheet is brought into close contact with the opposite surface, and exhausted through the exhaust groove to prevent gas leakage between the reaction vessel and the lid. It is characterized by stopping.

請求項2の発明である封止装置は、請求項1の発明に
おいて、上記蓋体における上記開口端部の端面に対向す
る外周面が反応容器の内方側に向かうにつれて上記端面
から離れるように当該端面に対して相対的に傾斜し、上
記反応容器内が減圧雰囲気のときには上記蓋体が反応容
器内側へ引き込まれるように変形して上記端面と蓋体の
外周面とが平行になるように構成されたことを特徴とす
る。
The sealing device according to a second aspect of the present invention is the sealing device according to the first aspect of the present invention, such that an outer peripheral surface of the lid body facing the end surface of the opening end portion is further away from the end surface toward the inside of the reaction vessel. The end face is inclined relative to the end face, and when the inside of the reaction vessel is in a reduced pressure atmosphere, the lid is deformed so as to be drawn into the inside of the reaction vessel so that the end face and the outer peripheral face of the lid become parallel. It is characterized by comprising.

請求項3の発明である封止装置は、被処理体を反応容
器内に開口端部から搬入し、この開口端部を蓋体により
塞ぎ、反応容器内を減圧状態にして被処理体に対して熱
処理を行なう熱処理装置において、 上記開口端部の端面及び上記蓋体における上記端面に
対向する外周面のうちの少なくとも一方に開口する排気
用の溝部と、 この排気用の溝部に対向する上記開口端部の端面また
は上記蓋体の外周面に形成され、当該排気用の溝部内に
挿入された突起部と、 上記排気用の溝部を介して上記開口端部及び上記蓋体
の接合表面の間を排気する排気手段と、を備え、 上記蓋体における上記開口端部の端面に対向する外周
面が反応容器の内方側に向かうにつれて上記端面から離
れるように当該端面に対して相対的に傾斜し、上記反応
容器内が減圧雰囲気のときには上記蓋体が反応容器内側
へ引き込まれるように変形して上記端面と蓋体の外周面
とが平行になると共に、上記突起部が外側に傾いて上記
排気用の溝部に接触し、また上記排気用の溝部を介して
排気することにより反応容器と蓋体との間の気体のリー
クを封止することを特徴とする。
In the sealing device according to the third aspect of the present invention, the object to be processed is carried into the reaction vessel from an open end, the open end is closed by a lid, and the inside of the reaction vessel is evacuated to a pressure. A heat-treating apparatus for performing heat treatment by heating, comprising: an exhaust groove opening on at least one of an end surface of the opening end and an outer peripheral surface of the lid facing the end surface; and the opening facing the exhaust groove. A protrusion formed on an end surface of the end portion or an outer peripheral surface of the lid and inserted into the exhaust groove, and between the opening end and the joining surface of the lid through the exhaust groove. Exhaust means for exhausting the gas, and an outer peripheral surface facing the end surface of the opening end of the lid is inclined relative to the end surface so as to be further away from the end surface toward the inside of the reaction vessel. And the inside of the reaction vessel is in a reduced pressure atmosphere. In the case of air, the lid deforms so as to be drawn into the inside of the reaction vessel so that the end face and the outer peripheral surface of the lid become parallel, and the protrusion is inclined outward to contact the exhaust groove, Further, gas leakage between the reaction container and the lid is sealed by exhausting gas through the exhaust groove.

(実施例) 以下、本発明装置をバッチ式縦型熱処理装置に適用し
た一実施例について図面を参照して具体的に説明する。
(Example) Hereinafter, an example in which the apparatus of the present invention is applied to a batch type vertical heat treatment apparatus will be specifically described with reference to the drawings.

第1図において縦型のプロセスチューブ10は耐熱性材
料例えば石英製の円筒状チューブからなり、このチュー
ブ10の下端開口端(フランジ部)には例えば円筒状マニ
ホールド20の一端側が気密封止して設けられ、上記マニ
ホールド20の側壁にはガス導入管26が気密に接続され、
上記マニホールド20の側壁にはさらに排気管28が気密に
接続され図示しない排気ポンプによりプロセスチューブ
10内を真空排気できるように構成する。
In FIG. 1, a vertical process tube 10 is made of a heat-resistant material such as a quartz-made cylindrical tube. One end of a cylindrical manifold 20 is hermetically sealed at the lower end opening end (flange portion) of the tube 10. A gas introduction tube 26 is connected to the side wall of the manifold 20 in an airtight manner,
An exhaust pipe 28 is further hermetically connected to the side wall of the manifold 20, and a process tube is provided by an exhaust pump (not shown).
It is configured so that the inside of 10 can be evacuated.

上記プロセスチューブ10の周囲には少なくとも3ゾー
ン構成からなる円筒状の抵抗加熱ヒータ16が設けられ、
上記プロセスチューブ10内を所望の温度例えば500〜120
0℃の範囲に適宜設定可能としていると共に被処理体の
収容領域を均熱に構成している。上記プロセスチューブ
10内には被処理体として多数枚の半導体ウェハ18を例え
ば石英製のウェハボート17に予め定められた間隔で水平
に収容し、このボート17を載置台12上に設置し、この載
置台12を蓋体40に設置して収納している。
Around the process tube 10, a cylindrical resistance heater 16 having at least a three-zone configuration is provided,
A desired temperature, for example, 500 to 120 inside the process tube 10
The temperature can be appropriately set within a range of 0 ° C., and the accommodation area of the object to be processed is configured to be uniformly heated. The above process tube
A large number of semiconductor wafers 18 as objects to be processed are horizontally accommodated in a wafer boat 17 made of, for example, quartz at predetermined intervals. Is set on the lid 40 and stored.

この蓋体40は昇降機構50により上記ウェハボート17を
支持した状態で上下移動することができ、プロセスチュ
ーブ10内を予め定められた均熱領域位置にウェハ18を搬
入搬出可能な如く構成している。
The lid 40 can be moved up and down while supporting the wafer boat 17 by the elevating mechanism 50, and is configured so that the wafer 18 can be loaded and unloaded into the process tube 10 to a predetermined soaking area position. I have.

上記蓋体40と当接する上記マニホールド20の他端下部
開口端部22とは気密に封止され、その封止機構の詳細に
ついては第2図を参照して以下説明する。ただしこの実
施例では、プロセスチューブ10及びマニホールド20の組
み立て体は、反応容器を構成するものである。
The lower end opening end 22 of the other end of the manifold 20 that contacts the lid 40 is hermetically sealed. The details of the sealing mechanism will be described below with reference to FIG. However, in this embodiment, the assembly of the process tube 10 and the manifold 20 constitutes a reaction vessel.

気密封止する蓋体40とマニホールド20の開口端部22フ
ランジ部分の対向面のうち少なくとも一方、例えばマニ
ホールド20側対向面に例えば円環状の溝部30,32,34を設
け、うち溝部30,32の底部には排気孔31,33が上記マニホ
ールド20壁面内で結合して設けられ、排気孔31、33と共
に排気手段をなす図示しない真空ポンプにより排気可能
としている。
At least one of the facing surfaces of the lid 40 to be hermetically sealed and the flange portion of the opening end 22 of the manifold 20, for example, annular grooves 30, 32, 34 are provided on the facing surface on the manifold 20 side, of which the grooves 30, 32 are provided. Exhaust holes 31 and 33 are provided at the bottom of the manifold 20 so as to be connected to each other in the wall surface of the manifold 20, and can be evacuated by a vacuum pump (not shown) serving as an exhaust unit together with the exhaust holes 31 and 33.

上記溝部34の底部にはガス導入孔35が同様にマニホー
ルド20壁面内で結合して設けられ、図示しないガス供給
源から不活性ガス例えば窒素ガスを供給可能としてい
る。この例では前記ガス導入孔35及びガス供給源は加圧
ガス供給手段をなすものである。
A gas introduction hole 35 is similarly provided at the bottom of the groove 34 so as to be connected within the wall surface of the manifold 20, so that an inert gas such as a nitrogen gas can be supplied from a gas supply source (not shown). In this example, the gas introduction hole 35 and the gas supply source constitute pressurized gas supply means.

マニホールド20と蓋体40はステンレススチール等の耐
食性金属で構成され、溝部34の開口部全円周に金属薄板
44、例えば厚さ0.1mmの銀(Ag)薄板(ステンレススチ
ールやニッケル等でもよい)が気密に溶接され、開口部
22の下端部36,37,38,39面は鏡面加工を施し表面粗さ±
2μm以下で、下端部36,37,38,39面が形成する全平面
内において平面度が±5μm以下としている。
The manifold 20 and the lid 40 are made of a corrosion-resistant metal such as stainless steel.
44. For example, a 0.1mm thick silver (Ag) thin plate (stainless steel or nickel)
The lower end 36, 37, 38, 39 of 22 is mirror-finished and has a surface roughness of ±
The flatness is 2 μm or less and the flatness is ± 5 μm or less in the entire plane formed by the lower end surfaces 36, 37, 38 and 39.

マニホールド20と当接する蓋体40の外周面42の表面粗
さは±2μm以下であり、上記と同様の平面度は±5μ
m以下としている。
The surface roughness of the outer peripheral surface 42 of the lid 40 in contact with the manifold 20 is ± 2 μm or less, and the flatness similar to the above is ± 5 μm.
m or less.

上記加工を施す時の加工時の引き跡は、マニホールド
20および蓋体40の中心から同心円的に形成されるように
している。
The traces during processing when applying the above processing are manifold
It is formed so as to be concentric with the center of 20 and the lid 40.

次に上記実施例装置の作用について説明する。 Next, the operation of the above embodiment will be described.

ヒータ16によりプロセスチューブ10内の均熱領域の温
度を例えば1000℃の温度に設定し、昇降機構50を上方へ
移動してウェハ18の収納されたウェハボート17を搬入
し、マニホールド20と蓋体40を当接された状態に設定す
る。
The temperature of the soaking area in the process tube 10 is set to, for example, 1000 ° C. by the heater 16, the elevating mechanism 50 is moved upward, the wafer boat 17 containing the wafer 18 is loaded, and the manifold 20 and the lid Set 40 to the abutted state.

ガス導入管26へ供給する処理ガスの供給を停止した状
態で、排気管28を介して図示しない排気ポンプによりプ
ロセスチューブ10内の排気を行う。この例ではプロセス
チューブ10内の雰囲気及びその外の雰囲気が夫々第1の
気体雰囲気及び第2の気体雰囲気に相当する。
While the supply of the processing gas to be supplied to the gas introduction pipe 26 is stopped, the inside of the process tube 10 is exhausted by an exhaust pump (not shown) via the exhaust pipe 28. In this example, the atmosphere inside the process tube 10 and the atmosphere outside the same correspond to a first gas atmosphere and a second gas atmosphere, respectively.

さらに、溝部30,32に結合された排気孔31,33を介して
図示しない真空ポンプにより排気を行う。
Further, exhaust is performed by a vacuum pump (not shown) through the exhaust holes 31 and 33 connected to the grooves 30 and 32.

溝部34に連結された導入孔35へ窒素ガスを4〜5kg/cm
2の圧力で供給すると、銀の薄板44が蓋体40の外周面42
部分に密着する如く膨張変形し、この密着により上記薄
板44と外周面42の間が気密封止された状態となる。この
封止溝は真空溝の外側溝に設ける。上記気密封止部から
も若干のリークがあり、このリーク部分から流入する微
量の空気は溝部32に接続された真空ポンプにより真空排
気され、この溝部32の圧力は0.01Torr前後となる。同様
にして真空排気されている溝部30の圧力は1×10-4Torr
前後となり、さらにプロセスチューブ10内の圧力は予め
設定された1×10-8Torr以下の圧力にすることができ
る。
Nitrogen gas is introduced into the introduction hole 35 connected to the groove 34 by 4 to 5 kg / cm.
When supplied at a pressure of 2 , the thin silver plate 44
The thin plate 44 and the outer peripheral surface 42 are air-tightly sealed by being expanded and deformed so as to be in close contact with the portion. This sealing groove is provided in the outer groove of the vacuum groove. There is also a slight leak from the hermetic sealing portion, and a small amount of air flowing in from the leak portion is evacuated by a vacuum pump connected to the groove 32, and the pressure in the groove 32 is about 0.01 Torr. Similarly, the pressure of the evacuated groove 30 is 1 × 10 −4 Torr.
Before and after, the pressure inside the process tube 10 can be set to a preset pressure of 1 × 10 −8 Torr or less.

このような封止状態でガス導入管26を介してモノシラ
ン(SiH4)ガスを所要量供給し被処理体であるシリコン
ウェハ18上に形成された自然酸化膜を還元処理行った結
果、良好な所望の処理が行えた。
In such a sealed state, a required amount of monosilane (SiH 4 ) gas is supplied through the gas introduction pipe 26 to reduce the natural oxide film formed on the silicon wafer 18 as the object to be processed. The desired processing was performed.

以上説明したように、マニホールド20と蓋体40のシー
ル部は気密封止した後圧力値の段階的差動排気を行って
いるのでプロセスチューブ10内に空気中の酸素や水分が
入り込むことがない。
As described above, since the seal portion between the manifold 20 and the lid 40 is air-tightly sealed and performs a stepwise differential exhaust of the pressure value, oxygen or moisture in the air does not enter the process tube 10. .

また、Oリングの使用していないシール部であるため
Oリングからの放出ガスや水分がなく所望の圧力に端時
間で到達することができるし、Oリングが使用できない
200℃以上の高い温度でのシールを行うことができる。
In addition, since the O-ring does not use the sealing portion, there is no gas or moisture released from the O-ring, and a desired pressure can be reached in an end time, and the O-ring cannot be used.
Sealing can be performed at a high temperature of 200 ° C. or higher.

また、マニホールド20の下端部22に設けた溝部の数は
必要に応じて増やせばプロセスチューブ10内をさらに低
い圧力にすることができるし、逆に必要な圧力値に応じ
て真空引きする溝部は設けなくてもよい。
Further, if the number of grooves provided at the lower end portion 22 of the manifold 20 is increased as necessary, the pressure inside the process tube 10 can be further reduced, and conversely, the grooves to be evacuated according to the required pressure value are It is not necessary to provide it.

他の実施例としては第3図のようにマニホールド20の
下部開口端部22と対向する蓋体40の外周面42を内側に傾
斜させたものがある。第1図と同一部分は同一符号を図
示し説明を省略する。
In another embodiment, as shown in FIG. 3, the outer peripheral surface 42 of the lid 40 facing the lower opening end 22 of the manifold 20 is inclined inward. The same parts as those in FIG. 1 are indicated by the same reference numerals and the description is omitted.

この蓋体40はプロセスチューブ10内が真空に引かれた
場合大気圧により1kg/cm2の圧力で押され、蓋体中央部
がプロセスチューブ側へ変形することと、ヒータ16によ
り加熱され蓋体40の上面と下面で温度差が付き、蓋体40
が上記と同様の方向に変形する。従って蓋体40外周面42
に傾斜が付いた状態でこの外周面42とマニホールド20の
下端部36〜39の面が平行になるものである。
When the inside of the process tube 10 is evacuated, the lid 40 is pressed at a pressure of 1 kg / cm 2 by the atmospheric pressure, the central portion of the lid is deformed to the process tube side, and the lid 16 is heated by the heater 16 and heated. There is a temperature difference between the upper and lower surfaces of
Are deformed in the same direction as above. Therefore, the outer surface 42 of the lid 40
The outer peripheral surface 42 and the surfaces of the lower end portions 36 to 39 of the manifold 20 are parallel to each other in a state where they are inclined.

この傾斜角度θは蓋体40の大きさ、厚さ、材質、ヒー
タ16の温度等によって異なるので所要作動時に適宜上記
両面が平行になるように傾斜角度を設定するものとす
る。
Since the inclination angle θ varies depending on the size, thickness, material, temperature of the heater 16 and the like of the lid 40, the inclination angle is appropriately set so that the two surfaces are parallel at the time of required operation.

上記傾斜角度を付けた場合の一例を上げれば、蓋体の
直径が300mm、厚さ12mm、材質ステンレススチールSUS 3
04のものを用い、ヒータの温度を1000℃とした場合最適
な傾斜角度θは0.01〜0.1度の範囲である。
As an example of the case where the inclination angle is given, the diameter of the lid is 300 mm, the thickness is 12 mm, and the material is stainless steel SUS 3
When the temperature of the heater is 1000 ° C., the optimum inclination angle θ is in the range of 0.01 to 0.1 degrees.

また他の実施例として第4図のようにプロセスチュー
ブ10の下端縁11とマニホールド20の上端部24の当接部に
本発明にかかる技術を応用したものがある。
In another embodiment, as shown in FIG. 4, the technology according to the present invention is applied to a contact portion between a lower end edge 11 of a process tube 10 and an upper end portion 24 of a manifold 20.

プロセスチューブ10と当接するマニホールド20の上部
開口端部24の上端面部分に環状溝部60,62,64を設け、溝
部60,62には排気管61,63を連結し図示しない真空ポンプ
により排気可能としている。
Annular grooves 60, 62, 64 are provided at the upper end surface of the upper open end 24 of the manifold 20 that comes into contact with the process tube 10, and exhaust grooves 61, 63 are connected to the grooves 60, 62 so that exhaust can be performed by a vacuum pump (not shown). And

溝部64の開口部全円周に溝板45を気密に溶接してあ
り、この溝部64にはガス導入管65を接続し図示しないガ
ス供給源から不活性ガス例えば窒素ガスを供給可能とし
ている。
A groove plate 45 is hermetically welded to the entire circumference of the opening of the groove 64. A gas introduction pipe 65 is connected to the groove 64 so that an inert gas such as a nitrogen gas can be supplied from a gas supply source (not shown).

マニホールド20の薄板45部分を含めた上端部66,67,6
8,69面の加工精度は前記実施例と同様としている。
Upper end 66, 67, 6 including thin plate 45 of manifold 20
The working accuracy of the 8,69 surface is the same as in the above embodiment.

マニホールド20と当接するプロセスチューブ10の下端
縁11下端面部分11aの表面粗さは±2μm以下であり、
平面度は±5μm以下としている。
The surface roughness of the lower edge 11a of the lower end 11 of the process tube 10 in contact with the manifold 20 is ± 2 μm or less,
The flatness is ± 5 μm or less.

プロセスチューブ10をヒータ16により例えば1000℃に
加熱した場合、プロセスチューブ10の下端縁11の温度は
300℃前後となり、このような使用条件では本発明を用
いることにより初めて真空封止可能となる。
When the process tube 10 is heated to, for example, 1000 ° C. by the heater 16, the temperature of the lower edge 11 of the process tube 10 is
The temperature is about 300 ° C., and under such use conditions, vacuum sealing can be performed only by using the present invention.

さらに他の実施例としては第5図のように、マニホー
ルド20の下部開口端部22と対向する蓋体40部分に溝部34
内に配置する如く設けられた突起部46を設けたものがあ
る。
As still another embodiment, as shown in FIG. 5, a groove 34 is formed in a lid 40 portion facing the lower opening end 22 of the manifold 20.
Some have a projection 46 provided so as to be disposed inside.

溝部34は排気管48を介し図示しない真空ポンプにより
排気可能としており、その他第2図と同一部分は同一番
号を図示しその説明を省略する。
The groove 34 can be evacuated by a vacuum pump (not shown) via an exhaust pipe 48. Other parts that are the same as those in FIG.

次に上記実施例装置の作用について説明する。 Next, the operation of the above embodiment will be described.

蓋体40を昇降機構50の移動によりマニホールド20に当
接させた時、上記突起部46と溝部34は非接触状態であ
る。
When the lid 40 is brought into contact with the manifold 20 by moving the elevating mechanism 50, the projection 46 and the groove 34 are in a non-contact state.

次にプロセスチューブ10内を真空排気すると、蓋体40
は大気圧で押された蓋体40中央部がプロセスチューブ側
へ変形する。またヒータ16により加熱され蓋体40の上面
と下面で温度差が付き、蓋体40が上記と同様の方向に変
形する。
Next, when the inside of the process tube 10 is evacuated, the lid 40
The center of the lid 40 pressed at atmospheric pressure is deformed toward the process tube. Further, the temperature is different between the upper surface and the lower surface of the lid 40 by being heated by the heater 16, and the lid 40 is deformed in the same direction as described above.

この結果、上記溝部34内に配置されていた突起部46は
円周方向に広がる如く変形し、溝部34と突起部46は接触
状態となりシール部を形成する。
As a result, the projection 46 disposed in the groove 34 is deformed so as to expand in the circumferential direction, and the groove 34 and the projection 46 come into contact with each other to form a seal portion.

上記シール部と溝部30,32,34部分の真空排気およびプ
ロセスチューブ10内の排気作用により、前記第1の実施
例と同様のシール効果と被処理体の処理結果を得ること
ができる。
By the vacuum evacuation of the seal portion and the groove portions 30, 32, and 34 and the evacuation action in the process tube 10, the same sealing effect as that of the first embodiment and the processing result of the object to be processed can be obtained.

尚、上記蓋体40の大気圧による変形量を大きくするた
め、蓋体40の厚さを薄くすることも有効である。
In order to increase the amount of deformation of the lid 40 due to the atmospheric pressure, it is also effective to reduce the thickness of the lid 40.

また蓋体40をマニホールド20から開放する場合、蓋体
40の熱的変形量を小さくすることが好ましい。
When opening the lid 40 from the manifold 20, the lid
It is preferable to reduce the amount of thermal deformation of the forty.

そのため蓋体40に冷却水パイプを配設し、適宜蓋体40
を冷却し蓋体40の熱的変形量を制御することも可能であ
る。
Therefore, a cooling water pipe is provided on the lid 40, and
And the amount of thermal deformation of the lid 40 can be controlled.

尚、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、
本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。
Note that the present invention is not limited to the above embodiment,
Various modifications can be made within the scope of the present invention.

マニホールドに設けた複数の溝部を蓋体に設けても良
いことはもちろんである。また蓋体の材質は金属以外の
石英やSiC等の非金属としても良いことはもちろんであ
る。
Needless to say, a plurality of grooves provided in the manifold may be provided in the lid. The material of the lid may be a non-metal such as quartz or SiC other than metal.

前記実施例では減圧熱処理装置について説明を行った
が、拡散炉や常圧CVD装置等の熱処理装置やその他バッ
チ処理装置に応用しても良く、縦型装置に限らず横型装
置に応用できるのは当然のことである。
Although the reduced pressure heat treatment apparatus has been described in the above embodiment, it may be applied to a heat treatment apparatus such as a diffusion furnace or a normal pressure CVD apparatus and other batch processing apparatuses, and is applicable not only to a vertical apparatus but also to a horizontal apparatus. Of course.

上記実施例はシール対向面の一方の面に溝を設けた例
について説明したが、対向する両面に溝を形成してもよ
い。この場合対向する同一位置でもよいし、互いにずら
した位置に設けてもよい。
In the above-described embodiment, an example is described in which a groove is provided on one surface of the seal opposing surface, but a groove may be formed on both opposing surfaces. In this case, they may be provided at the same position facing each other or at positions shifted from each other.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明したように、本発明によればOリング等が使
用できない高温に耐えるシール部を形成することがで
き、容器内に不用な大気中の成分が混入せず、もって所
望の処理を被処理体を施すことが可能になるという顕著
な効果がある。
As described above, according to the present invention, it is possible to form a seal portion that can withstand a high temperature at which an O-ring or the like cannot be used, and no unnecessary atmospheric components are mixed into the container, and thus a desired process can be performed. There is a remarkable effect that the body can be applied.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明に係る縦型熱処理装置の一実施例説明
図、第2図は第1図の部分説明図、第3図は第2図の他
の実施例説明図、第4図は第1図の他の実施例説明図、
第5図は他の実施例説明図である。 10……プロセスチューブ、16……ヒータ 17……ボート、18……ウェハ 20……マニホールド、22……開口端部 30,32,34……溝部、31,33……排気管 35……導入管、36〜39……下端部 40……蓋体、42……外周面 44,45……薄板、46……突起部 50……昇降機構
1 is an explanatory view of one embodiment of a vertical heat treatment apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a partial explanatory view of FIG. 1, FIG. 3 is an explanatory view of another embodiment of FIG. 2, and FIG. FIG. 1 is an explanatory view of another embodiment of FIG.
FIG. 5 is an explanatory view of another embodiment. 10 Process tube, 16 Heater 17 Boat, 18 Wafer 20 Manifold 22, 22 Open end 30, 32, 34 Groove, 31, 33 Exhaust pipe 35 Tube, 36-39 Bottom end 40 Lid 42 Outer peripheral surface 44, 45 Thin plate 46 Projection 50 Lifting mechanism

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 21/205 H01L 21/205 (56)参考文献 特開 昭55−78859(JP,A) 特開 平3−249936(JP,A) 実開 昭61−146662(JP,U) 実公 昭57−31273(JP,Y2) 実公 平2−3109(JP,Y2)──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Agency reference number FI Technical indication location H01L 21/205 H01L 21/205 (56) References JP-A-55-78859 (JP, A) Kaihei 3-249936 (JP, A) Japanese Utility Model Showa 61-146662 (JP, U) Japanese Utility Model Showa 57-31273 (JP, Y2) Japanese Utility Model Hei 2-3109 (JP, Y2)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】被処置体を反応容器内に開口端部から搬入
し、この開口端部を蓋体により塞ぎ、被処理体に対して
熱処理を行なう熱処理装置において、 上記開口端部の端面及び上記蓋体における上記端面に対
向する外周面のうちの少なくとも一方に開口する排気用
の溝部と、 この排気用の溝部を介して上記開口端部及び上記蓋体の
接合表面の間を排気する排気手段と、 上記開口端部の端面及び上記蓋体における上記端面に対
向する外周面の少なくとも一方に開口し、上記排気用の
溝部よりも外側に位置する加圧用の溝部と、 この加圧用の溝部の開口に被せられた金属薄板と、 上記加圧用の溝部内に加圧ガスを供給する加圧ガス供給
路と、を備え、 上記加圧用の溝部内に加圧ガスを供給して上記金属薄板
をこれの対向面に密着させながら、排気用の溝部を介し
て排気することにより反応容器と蓋体との間の気体のリ
ークを封止することを特徴とする封止装置。
1. A heat treatment apparatus for carrying an object to be treated into an inside of a reaction vessel from an open end, closing the open end with a lid, and performing heat treatment on the object to be treated. An exhaust groove opening on at least one of the outer peripheral surfaces of the lid facing the end face, and exhaust exhausting between the opening end and the joining surface of the lid via the exhaust groove. Means, a pressurizing groove which is open on at least one of an end surface of the opening end and an outer peripheral surface of the lid facing the end surface and which is located outside the exhaust groove, and a pressurizing groove. And a pressurized gas supply path for supplying a pressurized gas into the pressurizing groove, wherein the pressurized gas is supplied into the pressurized groove and the metal thin plate is provided. To the opposite surface of the Sealing apparatus characterized by sealing the leakage of gas between the reaction vessel and the lid by evacuating through the groove of use.
【請求項2】上記蓋体における上記開口端部の端面に対
向する外周面が反応容器の内方側に向かうにつれて上記
端面から離れるように当該端面に対して相対的に傾斜
し、上記反応容器内が減圧雰囲気のときには上記蓋体が
反応容器内側へ引き込まれるように変形して上記端面と
蓋体の外周面とが平行になるように構成されたことを特
徴とする請求項1記載の封止装置。
2. The reaction container according to claim 1, wherein an outer peripheral surface of the lid facing the end surface of the open end is inclined relative to the end surface so as to be further away from the end surface toward the inside of the reaction vessel. 2. The sealing device according to claim 1, wherein the lid is deformed so as to be drawn into the inside of the reaction vessel when the inside is in a reduced-pressure atmosphere, so that the end face and the outer peripheral surface of the lid are parallel to each other. Stop device.
【請求項3】反応容器内を減圧状態にして被処理体を反
応容器内に開口端部から搬入し、この開口端部を蓋体に
より塞ぎ、被処理体に対して熱処理を行なう熱処理装置
において、 上記開口端部の端面及び上記蓋体における上記端面に対
向する外周面のうちの少なくとも一方に開口する排気用
の溝部と、 この排気用の溝部に対向する上記開口端部の端面または
上記蓋体の外周面に形成され、当該排気用の溝部内に挿
入された突起部と、 上記排気用の溝部を介して上記開口端部及び上記蓋体の
接合表面の間を排気する排気手段と、を備え、 上記蓋体における上記開口端部の端面に対向する外周面
が反応容器の内方側に向かうにつれて上記端面から離れ
るように当該端面に対して相対的に傾斜し、上記反応容
器内が減圧雰囲気のときには上記蓋体が反応容器内側へ
引き込まれるように変形して上記端面と蓋体の外周面と
が平行になると共に、上記突起部が外側に傾いて上記排
気用の溝部に接触し、また上記排気用の溝部を介して排
気することにより反応容器と蓋体との間の気体のリーク
を封止することを特徴とする封止装置。
3. A heat treatment apparatus for carrying out a heat treatment on an object to be processed, wherein the object to be processed is carried into the reaction container through an open end while the inside of the reaction vessel is depressurized, and the open end is closed by a lid. An exhaust groove opening on at least one of an end face of the opening end and an outer peripheral surface of the lid facing the end face; and an end face of the opening end facing the exhaust groove or the lid. A protrusion formed on the outer peripheral surface of the body and inserted into the exhaust groove; and an exhaust unit configured to exhaust air between the open end and the joint surface of the lid via the exhaust groove. An outer peripheral surface facing the end surface of the open end of the lid is inclined relative to the end surface so as to be further away from the end surface toward the inside of the reaction vessel, and the inside of the reaction container is The above lid in a reduced pressure atmosphere Is deformed so as to be drawn into the inside of the reaction vessel so that the end surface and the outer peripheral surface of the lid are parallel to each other, and the protrusion is inclined outward to contact the exhaust groove, and the exhaust groove is formed. A gas leaking between the reaction vessel and the lid by evacuating the gas through the sealing device.
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