JP3227280B2 - 熱処理装置 - Google Patents
熱処理装置Info
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- JP3227280B2 JP3227280B2 JP20713893A JP20713893A JP3227280B2 JP 3227280 B2 JP3227280 B2 JP 3227280B2 JP 20713893 A JP20713893 A JP 20713893A JP 20713893 A JP20713893 A JP 20713893A JP 3227280 B2 JP3227280 B2 JP 3227280B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、熱処理装置に関す
る。
る。
【従来の技術】従来の熱処理装置は、反応管とマニホー
ルド及びマニホールドとふた体のそれぞれの隙間の封止
手段として、Ｏリングを介在させる方法が広く用いられ
ている。
ルド及びマニホールドとふた体のそれぞれの隙間の封止
手段として、Ｏリングを介在させる方法が広く用いられ
ている。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】気密封止手段としてＯ
リングを用いた場合、Ｏリングは柔軟なフッ素ゴム等か
らなる材質で作られているので封止材の性能としては、
その機能を十分に果すが、熱処理装置に用いた場合は、
Ｏリングの耐熱温度が問題となる。一般にＯリングの耐
熱温度は２００℃前後であり、この温度以上になるとＯ
リングが溶け変形し、所望のシール効果が得られなくな
る。このＯリングに伝わる熱の問題を解決するため、Ｏ
リングを使う部分の表面積を大きくすることによって、
放熱効果を改善するという手段が採用されてきた。確か
に、周囲からＯリングに伝わる熱については、改善効果
が表われるが、近年ますます要求が高まっている高真空
化及びコンタミネーションの防止からは不十分なもので
あった。
リングを用いた場合、Ｏリングは柔軟なフッ素ゴム等か
らなる材質で作られているので封止材の性能としては、
その機能を十分に果すが、熱処理装置に用いた場合は、
Ｏリングの耐熱温度が問題となる。一般にＯリングの耐
熱温度は２００℃前後であり、この温度以上になるとＯ
リングが溶け変形し、所望のシール効果が得られなくな
る。このＯリングに伝わる熱の問題を解決するため、Ｏ
リングを使う部分の表面積を大きくすることによって、
放熱効果を改善するという手段が採用されてきた。確か
に、周囲からＯリングに伝わる熱については、改善効果
が表われるが、近年ますます要求が高まっている高真空
化及びコンタミネーションの防止からは不十分なもので
あった。
【０００３】この原因として考えられるのは、Ｏリング
から熱によって発生する不純物とＯリングの熱劣化があ
げられる。そこで、高温雰囲気にさらされても、不純物
の発生と熱劣化の少ない封止材としてメタルルートシー
ルが考えられる。しかし、メタルシートシールを使った
場合、コンタミネーションの防止という観点からは、樹
脂系Ｏリングと比べ、材質が金属であるという点から優
れた効果が表われるが、高真空時のシール性という点で
は不十分なものであった。本発明の目的は、金属薄板を
使った場合でも、十分に高真空化に耐えられる封止構造
を採用した熱処理装置を提供することにある。
から熱によって発生する不純物とＯリングの熱劣化があ
げられる。そこで、高温雰囲気にさらされても、不純物
の発生と熱劣化の少ない封止材としてメタルルートシー
ルが考えられる。しかし、メタルシートシールを使った
場合、コンタミネーションの防止という観点からは、樹
脂系Ｏリングと比べ、材質が金属であるという点から優
れた効果が表われるが、高真空時のシール性という点で
は不十分なものであった。本発明の目的は、金属薄板を
使った場合でも、十分に高真空化に耐えられる封止構造
を採用した熱処理装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】被処理体を熱処理する熱
処理装置において、反応ガスを満す円筒状の反応管と、
この反応管の開口部に反応ガスを供給するガス供給管と
ガス排出管が接続された円筒状の両端にフランジ部が設
けられたマニホールドと、このマニホールドにおける前
記反応管の開口部が接続していない他端開口部を封止す
る蓋体と、前記反応管と前記マニホールドの間に設けら
れ、円周部が接合された２枚の環状の金属薄板と、この
金属薄板が接面するマニホールドのフランジ部に設けら
れた環状の円周状のマニホールド溝部と、前記反応管の
フランジ部と前記マニホールドに設面していない前記金
属薄板の表面を覆うように設けられたアウターフランジ
部と、このアウターフランジ部と前記反応管の間に形成
される隙間と前記マニホールド溝部とに連通する排気手
段とを設けたことを特徴とする熱処理装置。
処理装置において、反応ガスを満す円筒状の反応管と、
この反応管の開口部に反応ガスを供給するガス供給管と
ガス排出管が接続された円筒状の両端にフランジ部が設
けられたマニホールドと、このマニホールドにおける前
記反応管の開口部が接続していない他端開口部を封止す
る蓋体と、前記反応管と前記マニホールドの間に設けら
れ、円周部が接合された２枚の環状の金属薄板と、この
金属薄板が接面するマニホールドのフランジ部に設けら
れた環状の円周状のマニホールド溝部と、前記反応管の
フランジ部と前記マニホールドに設面していない前記金
属薄板の表面を覆うように設けられたアウターフランジ
部と、このアウターフランジ部と前記反応管の間に形成
される隙間と前記マニホールド溝部とに連通する排気手
段とを設けたことを特徴とする熱処理装置。
【０００５】
【作用】この発明は、反応管とアウターフランジ部との
間の隙間及びマニホールド溝部を減圧に排気することに
より、反応管とマニホールドのフランジ面に薄板が吸着
され、このフランジ面と薄板によって封止部が形成さ
れ、封止部が高温状態であっても気密状態を保てるとと
もに、容器内に不用な大気中の酸素や水分が混入しな
い。
間の隙間及びマニホールド溝部を減圧に排気することに
より、反応管とマニホールドのフランジ面に薄板が吸着
され、このフランジ面と薄板によって封止部が形成さ
れ、封止部が高温状態であっても気密状態を保てるとと
もに、容器内に不用な大気中の酸素や水分が混入しな
い。
【０００６】
【実施例】以下、この発明装置を縦型熱処理装置に適用
した実施例について添付図面に基づいて詳述する。図
１、図２及び図３に示す如く、この縦型熱処理装置１
は、耐熱性材料、例えば石英により円筒状に成形され、
上端部は閉鎖され下端部が開放された外側反応管２を有
しており、この外側反応管２内には、例えば石英により
上下端が開放され円筒状に成形された内側反応管３が同
心状に設けられて、二重管構造に構成されている。
した実施例について添付図面に基づいて詳述する。図
１、図２及び図３に示す如く、この縦型熱処理装置１
は、耐熱性材料、例えば石英により円筒状に成形され、
上端部は閉鎖され下端部が開放された外側反応管２を有
しており、この外側反応管２内には、例えば石英により
上下端が開放され円筒状に成形された内側反応管３が同
心状に設けられて、二重管構造に構成されている。
【０００７】そして、この内側反応管３内には、例えば
石英よりなるウエハボート４に所定間隔で垂直方向に多
数枚、例えば１００枚の被処理体、例えば半導体ウェハ
５が収容されている。そして、上記外側反応管２の外周
には、これを被って同軸的に、例えば抵抗加熱ヒータ６
が設けられると共に、この抵抗加熱ヒータ６の外周に
は、断熱材７を介して、例えばステンレススチールより
なる筒体状のアウターシェル８が設けられており、全体
として、加熱炉が形成されている。そして、上記抵抗加
熱ヒータ６を制御することにより、上記反応管内の所定
の均熱領域を、例えば３００〜１２００℃の温度範囲に
適宜設定可能にされている。
石英よりなるウエハボート４に所定間隔で垂直方向に多
数枚、例えば１００枚の被処理体、例えば半導体ウェハ
５が収容されている。そして、上記外側反応管２の外周
には、これを被って同軸的に、例えば抵抗加熱ヒータ６
が設けられると共に、この抵抗加熱ヒータ６の外周に
は、断熱材７を介して、例えばステンレススチールより
なる筒体状のアウターシェル８が設けられており、全体
として、加熱炉が形成されている。そして、上記抵抗加
熱ヒータ６を制御することにより、上記反応管内の所定
の均熱領域を、例えば３００〜１２００℃の温度範囲に
適宜設定可能にされている。
【０００８】また、上記外側反応管２の下端部には、フ
ランジ部１１が形成されている。そして、そのフランジ
部１１の下部には、材料例えばステンレススチールより
なる筒体状のマニホールド１３が接続されおり、このマ
ニホールド１３の上端部の上記フランジ部１１との対向
面には環状にフランジ部１４が形成され、これらのフラ
ンジ部１４の上面には、例えば幅４ｍｍで深さ３ｍｍの
環状溝部１５が形成されている。上記外側反応管２とマ
ニホールド１３を接続固定するための固定具として、ア
ウターフランジ１６が反応管２のフランジ部１１の外周
に設けられ、このアウターフランジ１６は固定平板、例
えばネジ１７によってフランジ部１１とフランジ部１４
とを固定している。
ランジ部１１が形成されている。そして、そのフランジ
部１１の下部には、材料例えばステンレススチールより
なる筒体状のマニホールド１３が接続されおり、このマ
ニホールド１３の上端部の上記フランジ部１１との対向
面には環状にフランジ部１４が形成され、これらのフラ
ンジ部１４の上面には、例えば幅４ｍｍで深さ３ｍｍの
環状溝部１５が形成されている。上記外側反応管２とマ
ニホールド１３を接続固定するための固定具として、ア
ウターフランジ１６が反応管２のフランジ部１１の外周
に設けられ、このアウターフランジ１６は固定平板、例
えばネジ１７によってフランジ部１１とフランジ部１４
とを固定している。
【０００９】また、アウターフランジ１６とフランジ部
１１とフランジ部１４の間には、環状に隙間１８が形成
されている。そして、この隙間１８を、気密封止するた
めに、例えばエストラマータイプのＯリング２１，２２
がアウターフランジ１６の溝内に設けられている。そし
て、上記環状溝部１５と隙間１８にはそれぞれ排気管２
３，２４が接続されており、この排気管２３，２４は排
気手段６０、例えば真空ポンプと連結具６１，６２によ
り連結されており、上記環状溝部１５と隙間１８内を減
圧排気可能な構成とされている。
１１とフランジ部１４の間には、環状に隙間１８が形成
されている。そして、この隙間１８を、気密封止するた
めに、例えばエストラマータイプのＯリング２１，２２
がアウターフランジ１６の溝内に設けられている。そし
て、上記環状溝部１５と隙間１８にはそれぞれ排気管２
３，２４が接続されており、この排気管２３，２４は排
気手段６０、例えば真空ポンプと連結具６１，６２によ
り連結されており、上記環状溝部１５と隙間１８内を減
圧排気可能な構成とされている。
【００１０】また、排気手段６０と連結具６１，６２間
には大気開放用の管６３が設けられ、その管６３と図示
しないガス供給源に接続された、例えばＮ2 の導入管６
４の間にはバルブ６５、例えば電磁式開閉弁が設けられ
ている。また、上記フランジ部１１，１４の間には、上
記環状溝部１５と隙間１８の開口部をそれぞれ被うこと
のできる挿脱自在の環状薄板部材からなるシール部材と
しての、例えばタンタルアモルファスによってコーディ
ングされた厚み０．１５ｍｍの鏡面仕上げしたステンレ
ススチールよりなる２枚重ねの薄板２５をそれぞれの内
周端である溶接部２６で全周を溶接した二重構造のシー
ル部材が溶接部分の保護をする保護板２７に保護配置さ
れている。また、上記マニホールド１３は、上記内側反
応管３の下端部を支持する一方、このマニホールド１３
の一端部に処理ガスを供給するためのガス導入管２８が
連結されるとともに、他端部には図示しない真空ポンプ
に接続される排気管２９が連結され、上記反応管２内を
減圧排気可能に構成されている。
には大気開放用の管６３が設けられ、その管６３と図示
しないガス供給源に接続された、例えばＮ2 の導入管６
４の間にはバルブ６５、例えば電磁式開閉弁が設けられ
ている。また、上記フランジ部１１，１４の間には、上
記環状溝部１５と隙間１８の開口部をそれぞれ被うこと
のできる挿脱自在の環状薄板部材からなるシール部材と
しての、例えばタンタルアモルファスによってコーディ
ングされた厚み０．１５ｍｍの鏡面仕上げしたステンレ
ススチールよりなる２枚重ねの薄板２５をそれぞれの内
周端である溶接部２６で全周を溶接した二重構造のシー
ル部材が溶接部分の保護をする保護板２７に保護配置さ
れている。また、上記マニホールド１３は、上記内側反
応管３の下端部を支持する一方、このマニホールド１３
の一端部に処理ガスを供給するためのガス導入管２８が
連結されるとともに、他端部には図示しない真空ポンプ
に接続される排気管２９が連結され、上記反応管２内を
減圧排気可能に構成されている。
【００１１】そして、上記ウェハボート４は、例えば石
英よりなる保温筒３１上に設置され、この保温筒３１は
上記マニホールド１３の下端開口部のフランジ部３２を
Ｏリング３３を介して気密可能に封止する。例えばステ
ンレススチールよりなる蓋体３４に設置されている。こ
の蓋体３４は昇降機構３５により上下移動され、上記内
側反応管３内の予め定められた均熱位置に上記ウェハボ
ード４を搬入搬出可能な如く構成されている。以上の如
く、上記外側反応管２と上記マニホールド１３と上記蓋
体３３とで容器部が構成されている。
英よりなる保温筒３１上に設置され、この保温筒３１は
上記マニホールド１３の下端開口部のフランジ部３２を
Ｏリング３３を介して気密可能に封止する。例えばステ
ンレススチールよりなる蓋体３４に設置されている。こ
の蓋体３４は昇降機構３５により上下移動され、上記内
側反応管３内の予め定められた均熱位置に上記ウェハボ
ード４を搬入搬出可能な如く構成されている。以上の如
く、上記外側反応管２と上記マニホールド１３と上記蓋
体３３とで容器部が構成されている。
【００１２】次に、以上のように構成された本実施例の
作用について説明する。まず、多数の半導体ウェハ５が
所定ピッチで収容されたウエハボード４を昇降機構３５
より、内側反応管３内にロードし、蓋体３４とマニホー
ルド１３の下端のフランジ部３２が当接し、かつ反応管
２を気密に封止された状態とする。図１に示すように環
状溝部１５と隙間１８に連結された排気管２３，２４を
真空ポンプにより排気すると環状溝部１５と隙間１８が
減圧排気され、金属からなる二重構造の薄板２５が環状
溝部１５と隙間１８のそれぞれの開口部に吸着され、反
応管２内はより気密封止状態になる。一方、上記封止状
態を解除するには、上記真空ポンプを停止した後でバル
ブ６５を開にし、排気管２３，２４にＮ2 ガスを導入す
ることによって、環状溝部１５と隙間１８が大気開放さ
れ、封止機能が解除状態になる。
作用について説明する。まず、多数の半導体ウェハ５が
所定ピッチで収容されたウエハボード４を昇降機構３５
より、内側反応管３内にロードし、蓋体３４とマニホー
ルド１３の下端のフランジ部３２が当接し、かつ反応管
２を気密に封止された状態とする。図１に示すように環
状溝部１５と隙間１８に連結された排気管２３，２４を
真空ポンプにより排気すると環状溝部１５と隙間１８が
減圧排気され、金属からなる二重構造の薄板２５が環状
溝部１５と隙間１８のそれぞれの開口部に吸着され、反
応管２内はより気密封止状態になる。一方、上記封止状
態を解除するには、上記真空ポンプを停止した後でバル
ブ６５を開にし、排気管２３，２４にＮ2 ガスを導入す
ることによって、環状溝部１５と隙間１８が大気開放さ
れ、封止機能が解除状態になる。
【００１３】次に、実施例の効果を説明する。以上、実
施例によると、反応管２のフランジ部１１は、マニホー
ルド１３のフランジ部１４との接触面が鏡面仕上され、
フランジ部１１とフランジ部１４の間にできる隙間に薄
板２５が設けられている。また、抵抗加熱ヒータ６から
薄板２５に加わる熱は、薄板２５の柔軟性を高め、非常
に狭い隙間をも、封止できる。さらに、高真空に対する
気密性を高めるため、環状溝部１５と隙間１８を減圧排
気することで、薄板２５は、それぞれの開口部に吸引密
着し、よりすぐれた気密性を保持できる。それに、隙間
１８は、反応管２とマニホールド１３の固定具としての
アウターフランジ１６との間にできる溝を利用すること
によって、特別な構造にすることなく、簡単に形成する
ことができる。したがって、従来の反応管の構造をその
まま利用でき、新らたに専用の反応管を作成しなくてす
むという構造上の効果も生まれる。
施例によると、反応管２のフランジ部１１は、マニホー
ルド１３のフランジ部１４との接触面が鏡面仕上され、
フランジ部１１とフランジ部１４の間にできる隙間に薄
板２５が設けられている。また、抵抗加熱ヒータ６から
薄板２５に加わる熱は、薄板２５の柔軟性を高め、非常
に狭い隙間をも、封止できる。さらに、高真空に対する
気密性を高めるため、環状溝部１５と隙間１８を減圧排
気することで、薄板２５は、それぞれの開口部に吸引密
着し、よりすぐれた気密性を保持できる。それに、隙間
１８は、反応管２とマニホールド１３の固定具としての
アウターフランジ１６との間にできる溝を利用すること
によって、特別な構造にすることなく、簡単に形成する
ことができる。したがって、従来の反応管の構造をその
まま利用でき、新らたに専用の反応管を作成しなくてす
むという構造上の効果も生まれる。
【００１４】
【発明の効果】この発明によれば、金属薄板を封止材と
して使い、熱処理炉の処理中の熱により金属の薄板が柔
軟になり、排気手段によりさらに気密性が高められるた
め、反応管内部を高真空に保つことができる。さらに、
樹脂系の封止材とくらべて、汚染の発生が少ないという
顕著な効果がある。
して使い、熱処理炉の処理中の熱により金属の薄板が柔
軟になり、排気手段によりさらに気密性が高められるた
め、反応管内部を高真空に保つことができる。さらに、
樹脂系の封止材とくらべて、汚染の発生が少ないという
顕著な効果がある。
【００１５】
【図１】本発明の一実施例に係る縦型処理装置を示す概
略断面図である。
略断面図である。
【図２】上記の実施例の封止部の斜視図である。
【図３】上記の実施例の封止部の封止前の拡大断面図で
ある。
ある。
１ 縦型熱処理装置 ２ 外側反応管 ３ 内側反応管 ４ ウェハボート ５ 半導体ウェハ ６ 抵抗加熱ヒータ ７ 断熱材 ８ アウターシェル １１，フランジ部 １３ マニホールド １５ 環状溝部 １６ アウターフランジ １８ 隙 間 ２１，２２ Ｏリング ２３，２４ 排気管 ２５ 薄 板 ２６ 溶合部 ２７ 保護板 ３１ フランジ部 ３３ Ｏリング ３４ 蓋 体 ６０ 排気手段
Claims (1)
- 【請求項１】被処理体を熱処理する熱処理装置におい
て、反応ガスを満す円筒状の反応管と、この反応管の開
口部に反応ガスを供給するガス供給管と、ガス排出管が
接続された円筒状の両端にフランジ部が設けられたマニ
ホールドと、このマニホールドにおける前記反応管の開
口部が接続していない他端開口部を封止する蓋体と、前
記反応管と前記マニホールドの間に設けられ、円周部が
接合された２枚の環状の金属薄板と、この金属薄板が接
面するマニホールドのフランジ部に設けられた環状の円
周状のマニホールド溝部と、前記反応管のフランジ部と
前記マニホールドに設面していない前記金属薄板の表面
を覆うように設けられたアウターフランジ部と、このア
ウターフランジ部と前記反応管の間に形成される隙間と
前記マニホールド溝部とに連通する排気手段とを設けた
ことを特徴とする熱処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20713893A JP3227280B2 (ja) | 1993-07-29 | 1993-07-29 | 熱処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20713893A JP3227280B2 (ja) | 1993-07-29 | 1993-07-29 | 熱処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0745549A JPH0745549A (ja) | 1995-02-14 |
| JP3227280B2 true JP3227280B2 (ja) | 2001-11-12 |
Family
ID=16534834
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20713893A Expired - Lifetime JP3227280B2 (ja) | 1993-07-29 | 1993-07-29 | 熱処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3227280B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000068259A (ja) * | 1998-08-19 | 2000-03-03 | Tokyo Electron Ltd | 熱処理装置 |
| JP4680350B2 (ja) * | 2000-06-26 | 2011-05-11 | 東京エレクトロン株式会社 | 枚葉式処理装置 |
-
1993
- 1993-07-29 JP JP20713893A patent/JP3227280B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0745549A (ja) | 1995-02-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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