JP3056776B2 - 減圧処理装置及び減圧処理容器への熱電対導入チューブの取付方法 - Google Patents

減圧処理装置及び減圧処理容器への熱電対導入チューブの取付方法

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JP3056776B2 JP2289648A JP28964890A JP3056776B2 JP 3056776 B2 JP3056776 B2 JP 3056776B2 JP 2289648 A JP2289648 A JP 2289648A JP 28964890 A JP28964890 A JP 28964890A JP 3056776 B2 JP3056776 B2 JP 3056776B2
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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、減圧処理装置及び減圧処理容器への熱電対
導入チューブの取付方法に関する。
(従来の技術) 減圧処理装置例えば半導体ウエハに膜付け処理を行う
CVD装置では、例えば縦型プロセスチューブ内にウエハ
を多数枚搭載したボートを搬入して密閉し、プロセスチ
ューブ内を所定真空度に真空引きし、その後プロセスガ
スを導入して加熱下でCVDによる膜付け処理を行ってい
る。
ここで、この種のプロセスチューブには処理実行上に
必要な各種の被導入部材が導入されて支持される。この
種の被導入部材としては、プロセスガスを供給するため
のインジェクター等の他に、縦型プロセスチューブの縦
方向の各加熱ゾーン毎の温度を測定するための熱電対で
ある。この熱電対は石英チューブに収容された状態でプ
ロセスチューブの下端より導入され、上端に向かって縦
方向に支持される。プロセスチューブの下端より外部に
配置されるチューブの端部は、水平に伸びて温度測定用
の機器まで延在されて接続されている。したがって熱電
対導入チューブは長手辺の縦軸部と短手辺の横軸部とか
ら成る略L字状に形成されている。
(発明が解決しようとする課題) プロセスチューブ内を減圧したとき、上述した被導入
部材特に熱電対導入チューブが、チューブ内外の差圧に
よりプロセスチューブ内に引き込まれるという事態が確
認された。この熱電対導入チューブの取り付け時には、
プロセスチューブの内側に略L字状のチューブ全体を配
置し、その後短手辺の横軸部をプロセスチューブの導入
口より外方に突出するようにして取り付ける。その後、
上記導入口の端部に形成したネジ部と螺合するキャップ
を取り付け、この際に導入口内面と横軸部外面との間で
押し潰されるOリングを装着することで、気密シールが
施される。したがって、従来は、熱電対導入チューブは
Oリングとの摩擦によってのみ位置決め支持されてお
り、上述した差圧により熱電対導入チューブに引き込み
力が作用した時、Oリングとの摩擦力のみでは熱電対導
入チューブをその位置に留めることができなかった。
熱電対導入チューブがその支持位置よりも引き込まれ
ると、他の部材との衝突により損傷が生ずることの上
に、大気が減圧下のプロセスチューブ内に一度に導入さ
れてしまうことになるので、大きな事故に発展する恐れ
があった。
そこで、本発明の目的とするところは、プロセスチュ
ーブ内を減圧しても、このプロセスチューブに導入され
ている被導入部材が、差圧により支持位置よりも内部に
引き込まれることを確実に防止できる減圧処理装置及び
減圧処理容器への熱電対導入チューブの取付方法を提供
することにある。
[発明の構成] (課題を解決するための手段) 請求項1に記載の発明に係る減圧処理装置は、処理容
器に気密に支持されて該処理容器に導入される被導入部
材を有し、前記処理容器内部を減圧して処理する減圧処
理装置において、前記被導入部材は、減圧時に前記被導
入部材が前記処理容器内に引き込まれることを防止する
ストッパを有し、前記被導入部材は、その表面に形成さ
れた溝を有し、前記ストッパーは、断面略C字状に形成
されて、前記溝に挿着されることを特徴とする。
請求項2に記載の発明に係る減圧処理装置は、請求項
1において、前記被導入部材を導入するガイド孔と、前
記ガイド孔の内径より大きい内径を有する段差孔と、前
記ガイド孔と前記段差孔との境界に形成されるテーパ面
と、を含む導入ガイド部材と、前記テーパ面及び前記段
差孔と、前記被導入部材の外周面と、の間に嵌挿される
筒体部材と、前記導入ガイド部材の外側に挿着され、前
記導入ガイド部材を径方向に締め付けるキャップ部材
と、前記筒体部材、前記テーパ面、前記被導入部材の外
周面とで囲繞される空間内に介在される気密用Oリング
と、を有し、前記キャップ部材の締め付けにより、前記
気密用Oリングを変形させて気密にシールすることを特
徴とする。
請求項3に記載の発明に係る減圧処理容器への熱電対
導入チューブの取付方法は、縦軸部と横軸部とを有する
L字状の熱電対導入チューブを、減圧処理容器に気密に
支持する方法において、前記熱電対導入チューブを前記
減圧処理容器内に配置する工程と、前記熱電対チューブ
の前記横軸部を前記減圧処理容器の導入口に挿通させ
て、前記横軸部の一部を前記導入口より突出させる工程
と、前記横軸部の周囲にOリングを配置し、前記Oリン
グをキャップ部材により押圧して気密にシールする工程
と、前記横軸部に対して、キャップ部材より外方に位置
する溝部にC字状のストッパを配置する工程と、を有す
ることを特徴とする。
(作 用) 請求項1に記載の発明によれば、処理容器を減圧した
ときに、処理容器内外の差圧により被導入部材に引き込
み力が作用しても、被導入部材に設けたストッパが被導
入部材をそれ以上内側に引き込むことを防止する。特
に、被導入部材に溝を形成して、断面略C字状のストッ
パーを溝に挿着することで、ストッパーを強固に被導入
部材に固定できる。加えて、断面略C字状であることか
ら、挿着も容易に行える。
請求項2に記載の発明によれば、筒体部材とテーパ面
との間に気密用Oリングを介在させたことで、被導入部
材と導入ガイド部材との間の気密シールを実現しながら
も、テーパ面に気密用Oリングを配設したことで、減圧
時の引き込み力によるOリング移動を防止できる。
請求項3に記載の発明によれば、減圧処理容器に取り
付けられる熱電対導入チューブを気密にシールできるこ
とに加えて、熱電対導入用チューブの処理容器内での引
き込みを防止でき、減圧処理容器の加熱ゾーンの温度を
良好に測定できると共に、引き込みによる大きな事故を
起こすことをも確実に防止できる。
(実施例) 以下、本発明を半導体ウエハの縦型CVD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。
第2図において、このCVD装置は、例えば石英製のプ
ロセスチューブ10であるアウターチューブ10a,インナー
チューブ10bが金属製マニホールド12上に縦方向に立設
支持されており、このインナーチューブ10bの内側に処
理室14が形成されるようになっている。なお、上記プロ
セスチューブ10はケーシング32内に納められるようにな
っている。
このプロセスチューブ10によって形成される処理室14
内には、保温筒18に載置されたボート20が挿脱可能とな
っていて、このボート20に多数枚の被処理体である半導
体ウエハ22が水平に等間隔に配列支持され、半導体ウエ
ハ22に対して気相成長処理を実行可能となっている。な
お、保温筒18は、フランジキャップ24上に搭載され、こ
のフランジキャップ24は図示せぬエレベータアームに取
り付けられて上下動し、上記保温筒18及びボート20を上
下動させるとともに、上記マニホールド12のボート挿入
孔26を密封しうるようになっている。
上記プロセスチューブ10の外周には加熱装置28が設け
られており、この加熱装置28の外側には加熱装置28を支
持、包囲する断熱材34が設けられている。
加熱装置28は、上記処理室14内を縦方向で5ゾーンに
分けて、それぞれを好適な温度条件下で加熱し得るよう
に構成されるような5ゾーン方式をとっている。また、
断熱材34もこの5ゾーン方式に対応して構成されてい
る。
次に、本発明の特徴をなす熱電対導入チューブ(以
下、「T/Cチューブ」という)およびT/Cチューブ導入口
につき説明する。
このT/Cチューブ40は石英製であり、その内部には5
対の熱電対が収容されており、上記加熱装置28の5ゾー
ン方式に対応して膜付け処理温度を正確に検出するよう
に構成されている。そして、各熱電対の導線はT/Cチュ
ーブ40の外部に配置されている図示しない温度測定機器
に接続され、5ゾーンの各ヒータのフィードバック制御
に供するようになっている。また、上記T/Cチューブ40
は長手辺の縦軸部42と短手辺の横軸部44とからなる略L
字状に形成されており、T/Cチューブ40を一旦アウター
チューブ10b内に配置した後、この短手片の横軸部44を
上記マニホールド12に設けられているT/Cチューブ導入
口から外方に突出させて取り付けが行われる. 第1図は、T/Cチューブ40がT/Cチューブ導入口から外
方に突出配置されている状態を示す部分断面図である。
同図において、T/Cチューブ導入口50は放熱フィンが
設けられた導入ガイド部材60と気密用Oリング70と筒体
部材80と第1キャップ部材90と第2キャップ部材100と
からなり、このT/Cチューブ導入口50にT/Cチューブ40が
挿入されている。
T/Cチューブ40の横軸部44は、縦軸部42より径が大き
く作成されている。また、この横軸部44の外方端部の外
周壁部には環状溝46が形成されており、この環状溝46に
は断面形状が略C字状のストッパ10が嵌め込まれてい
る。このストッパ110は石英を破損させない柔軟性と耐
熱性を有する材質が好ましく、本実施例では4フッ化エ
チレン樹脂を採用している。
筒状の上記導入ガイド部材60はT/Cチューブ40の横域
部44を挿通案内するガイド孔60aを有する。また、その
外周面がフィン60bを有するように形成されており、こ
れにより放熱性が良好となっている。そして、この導入
ガイド部材60のプロセスチューブ側上方の周面部62は、
T/Cチューブ40の中間屈曲部43の曲率に応じて下方の周
面部65より長く形成されている。この上方の周面部62に
は、T/Cチューブ40の縦軸部42との干渉を避けるU字状
またはコ字状の切欠部62aが設けられている。この切欠
部62aの幅寸法をT/Cチューブ40の外径に応じて設定する
ことで、T/Cチューブ40の倒れ防止機能を確保している 一方、導入ガイド部材60の外方端部66は外径が若干大
きく形成されており、この領域にはガイド孔60aよりも
径が大きい段差孔68aが確保されている。ガイド穴60aと
段差穴68aとの段差面はテーパ面69となっており、この
テーパ面69と密着して上記気密用Oリング70が装着され
ている。
そして、上記気密用Oリング70は、上記導入ガイド部
材60の外方端部66に形成したネジ部68bと螺合する第1
キャップ部材90により、筒体部材80を介してテーパ面69
に押圧されている。すなわち、T/Cチューブの横軸部44
に外挿され、かつ放熱部材の外方端部66に内挿されてい
る筒体部材80は、上記第1キャップ部材90によりプロセ
スチューブ側に押圧されており、この結果、気密用Oリ
ング70を上記テーパ面69に押圧して変形させ、T/Cチュ
ーブ40の気密シールを実現している。
また、上記第1キャップ部材90は、上記横軸部44に外
装されると共に、その外方端部のネジ部92と螺合する第
2キャップ部材100に内挿されている。この第2キャッ
プ部材100は上記ストッパ110が半径方向に変形してT/C
チューブ40より離脱するのを防止する。そして、第1キ
ャップ部材90の外方端部の周縁端面94は上記ストッパ11
0と当接しており、プロセスチューブ内外の差圧によりT
/Cチューブ40に引き込み力が作用しても、T/Cチューブ4
0は周縁端面94とストッパ110により規定される支持位置
より内側に引き込まれることはない。
すなわち導入ガイド部材60、筒体部材80、第1キャッ
プ部材90等からなる上記T/Cチューブ導入口50の周縁端
面(第1キャップ部材の周縁端部94)と、上記ストッパ
110とが当接しており、これにより上記差圧に起因するT
/Cチューブ40の引き込みが確実に防止できる。
本発明は、被導入部材に加わる圧力(プロセスチュー
ブ内が完全に真空な場合には1kg/cm2)との関係から、
横断面積が1cm2以上の被導入部材に有効である。
以上。本発明の好適な一実施例につき説明したが、本
発明は本実施例に限定されるものではなく、本発明の要
旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。例え
ば、本発明を他の被導入部材、例えば処理容器にプロセ
スガスを導入するためのインジェクターにも適用するこ
とができる。
[発明の効果] 請求項1の発明によれば、処理容器内外の差圧により
被導入部材が処理容器内に引き込まれることが確実に防
止される安全性の高い減圧処理容器を提供することがで
きる。特に、ストッパーを強固に被導入部材に固定で
き、しかも装着も容易に行える。
請求項2の発明によれば、被導入部材と導入ガイド部
材との間の気密シールを実現しながらも、減圧時の引き
込み力によるOリング移動を防止できる。
請求項3の発明によれば、熱電対導入用チューブを減
圧処理容器に気密にシールして取付できることに加え
て、減圧時に熱電対導入チューブが減圧処理容器内に引
き込まれることを防止できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、T/CチューブがT/Cチューブ導入口から外方に
突出配置されている状態を示す部分断面図、 第2図は、本発明の減圧処理装置の全体構成を示す断面
図である。 10……プロセスチューブ、 40……T/Cチューブ、 50……T/Cチューブ導入口、 110……ストッパ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/205 H01L 21/31 H01L 21/365 C23C 16/00 - 16/56

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】処理容器に気密に支持されて該処理容器に
    導入される被導入部材を有し、前記処理容器内部を減圧
    して処理する減圧処理装置において、 前記被導入部材は、減圧時に前記被導入部材が前記処理
    容器内に引き込まれることを防止するストッパを有し、 前記被導入部材は、その表面に形成された溝を有し、 前記ストッパーは、断面略C字状に形成されて、前記溝
    に挿着されることを特徴とする減圧処理装置。
  2. 【請求項2】請求項(1)において、 前記被導入部材を導入するガイド孔と、前記ガイド孔の
    内径より大きい内径を有する段差孔と、前記ガイド孔と
    前記段差孔との境界に形成されるテーパ面と、を含む導
    入ガイド部材と、 前記テーパ面及び前記段差孔と、前記被導入部材の外周
    面と、の間に嵌挿される筒体部材と、 前記導入ガイド部材の外側に挿着され、前記導入ガイド
    部材を径方向に締め付けるキャップ部材と、 前記筒体部材、前記テーパ面、前記被導入部材の外周面
    とで囲繞される空間内に介在される気密用Oリングと、 を有し、 前記キャップ部材の締め付けにより、前記気密用Oリン
    グを変形させて気密にシールすることを特徴とする減圧
    処理装置。
  3. 【請求項3】縦軸部と横軸部とを有するL字状の熱電対
    導入チューブを、減圧処理容器に気密に支持する方法に
    おいて、 前記熱電対導入チューブを前記減圧処理容器内に配置す
    る工程と、 前記熱電対チューブの前記横軸部を前記減圧処理容器の
    導入口に挿通させて、前記横軸部の一部を前記導入口よ
    り突出させる工程と、 前記横軸部の周囲にOリングを配置し、前記Oリングを
    キャップ部材により押圧して気密にシールする工程と、 前記横軸部に対して、キャップ部材より外方に位置する
    溝部にC字状のストッパを配置する工程と、 を有することを特徴とする減圧処理容器への熱電対導入
    チューブの取付方法。
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