JPH0143858Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （考案の技術分野） 本考案は、シリコンウエハなどを反応管内で拡
散処理するための拡散炉において、反応管の開口
部を開閉するシヤツター装置の改良に関する。

（考案の技術的背景とその問題点） 特に拡散炉においては、反応管内部の反応ガス
が開口部、すなわちウエハをボートで搬入、搬出
する開口部、より外部に漏出し、これによつて生
ずるクリーンルームの汚染、あるいは開口部から
の熱損失を極力防止するために、当該開口部を拡
散処理中閉成するシヤツター装置が設けられてい
る。

従来この種シヤツター装置においては一般に、
第４図に示すように、拡散炉の反応管１０の開口
部１０ａ近傍に置かれた一対のシヤツタープレー
ト１１が、各回動支点１２，１２を中心として観
音開きの態様で開閉し、実線で示す開成位置と２
点鎖線で示す閉成位置の間を回動する構成となつ
ていた。

従つて、当該シヤツタープレート１１は、支点
１２の位置の精度如何によつては、開口部に対し
て充分な密着性が得られず、上記ガスの漏洩や熱
損失の問題が大きくなるのであつた。

又、回動支点１２が開口部１０ａの開口面に極
く近接した位置にあるため、シヤツタープレート
１１の閉成動作時の回動スペースが、特に、開口
部１０ａの前方向に大きくせり出す。従つてこれ
が障害となりクリーンベンチ側のボート支持台１
３と反応管１０との間の橋渡し領域Ｓが大となる
ため、ウエハ１４を載置したボート１５の反応管
１０への搬入、あるいは搬出動作をスムーズに行
なわせることが設計上困難であつた。

（考案の目的） 本考案は上記従来の諸問題を解消するためにな
されたもので、その目的は、反応管の開口部の閉
成を、より確実になし得、反応ガスの漏出や熱損
失を効果的に抑制することができるとともに、ク
リーンベンチ側と反応管との間の橋渡し領域もよ
り狭くできる改良された拡散炉におけるシヤツタ
ー装置を提供するにある。

（考案の概要） 上記の目的を達成するために、本考案において
は、反応管の開口部を開閉するシヤツタープレー
トを備えた拡散炉におけるシヤツター装置におい
て、前記シヤツタープレートを回動自在に支持す
る支持部材と、反応管の開口部から当該管の外周
縁方向に退避した開成位置と当該開口部の開口面
に対して実質的に平行に対応する閉成準備位置と
の間でシヤツタープレートを回動させるようにシ
ヤツタープレートに連結された回動手段と、前記
閉成準備位置より開口部に密接した閉成完了位置
との間で前記シヤツタープレートを反応管の軸線
方向に平行移動させる移動手段とよりなる構成の
拡散炉におけるシヤツター装置を提案するもので
ある。

上記構成によれば、シヤツタープレートは、反
応管の開口面に対応した閉成準備位置から開口部
に密接する閉成完了位置まで更に積極的に平行移
動する構成としたので、開口部に対する高い密着
性、気密性が得られ、又、このシヤツタープレー
トに平行移動と回動の両動作を組合せたことによ
り、シヤツタープレートの回動スペースが開口部
の前方に大きくはり出さないように回動支点位置
を構成し得る等、上記の本考案の目的を充分に達
成するものである。

以下、図面を参照して本考案の実施例を説明す
る。

（実施例） 第１図において、２０は拡散炉本体、２１はそ
の炉本体２０内に配置された石英で形成された反
応管、２２は同じく石英で形成された上下一対の
シヤツタープレート、２３は、これら各シヤツタ
ープレート２２の支持枠、２４は、炉内突出端部
が支持枠２３に固定されるとともに基端部が炉側
壁２５を貫通して炉本体２０の外部に延出した回
動アームである。

一対の回動アーム２４は、側壁２５の外面に取
付けられたシヤツター装置の機構部分２６により
支持されている。この一対のシヤツタープレート
２２、支持枠２３、回動アーム２４及び機構部分
２６により本考案のシヤツター装置が構成されて
いる。

第１図では、実線で示す開成位置にあるシヤツ
タープレート２２が示され、この位置から２点鎖
線で示すように閉成した位置まで回動可能になつ
ている。なお、各シヤツタープレート２２の閉成
対応縁の中央に形成した半球状の凹部２２ａは、
反応管２０内にウエハを導入するためのボートの
アーム（図示せず）挿通孔である。

シヤツター装置の機構部分２６は、図でわかる
ように、炉本体２０の外部に配置してある。従つ
て、当該機構部分２６内の各部材どうしの接触な
どによつて金属粉を含むパーテイクルが発生して
も、炉内部を汚染する恐れがない。なお、当該機
構部分２６の詳細は第３図について後述する。

第２図において、シヤツタープレート２２は、
実線で示すように開成位置では、反応管２１の開
口部２１ａを開き、開口部２１ａを介してウエハ
を載置した第４図に示すごときボートの搬入ない
しは搬出を行なわせる。このために、開成位置に
あつて、シヤツタープレート２２は、当該管２１
の外周縁方向に退避した状態にある。

そして、この閉成位置より各シヤツタープレー
ト２２は、第１のステツプとしてアーム２４の中
心を回動支点として矢印Ａで示すように回動して
開口部２１ａの開口面３０と平行に対応するとと
もにそれから若干離間した１点鎖線で示す閉成準
備位置に位置し、そして第２のステツプとして、
その位置より、アーム２４が矢印Ｂで示す方向、
すなわち反応管の軸線方向に沿つて水平移動し、
これによつて両シヤツタープレート２２は開口面
３０に対して平行移動して、開口部２１ａに密着
した２点鎖線で示す閉成完了位置に達する。これ
によつて、シヤツタープレート２２による開口部
２１ａの閉成動作が完了する。

他方、シヤツタープレート２２の開成は、閉成
完了位置より、前記と逆の動作をたどつて、開成
位置まで上記と同様、平行移動と回動の２ステツ
プの動作でなされる。

上述したシヤツタープレート２２の平行移動が
あるため、回動アーム２４の中心、すなわち回動
支点は、第４図で示した従来例と異なり、開口面
３０より後方の近接しない位置に配置し得た。

これにより、シヤツタープレート２２は回動し
た際、反応管２１の外周縁をまたぐように鎖線で
示す回動軌跡を描くので、開口面３０より前方へ
突出する割合が少なく、開口部２１ａの前面側に
おけるシヤツタープレート２２の所要回動スペー
スを従来例に比して大幅に小さくできる。

従つて、クリーンベンチ内のボート支持台３１
は、第２図に実線で示すように、鎖線で対比した
従来例のボート支持台３２よりも開口部２１ａに
近接させることができ、橋渡し領域Ｓ１は、従来
の領域Ｓより小さく設定できる。これにより、当
該支持台３１と反応管２１との間のウエハボート
の搬入、搬出を容易になし得る。

次に、シヤツタープレート２２の回動ならびに
平行移動の作動を果すシヤツター装置の機構部分
２６を第３図について説明する。

第３図に示すシヤツター装置の機構部分２６に
おいて、３５はブロツク状の支持部材、３６は拡
散炉本体２０の側壁２５に固定された装置支持フ
レーム、３７，３７は各基端部がフレーム３６に
固定され支持部材３５を反応管２１の軸線方向に
移動可能に支持するロツド状の上下一対の案内部
材、３８は支持部材３５に固定された上下一対の
ガイドロツド３９により、支持部材３５と同様の
軸線方向にスライド移動可能に支持されたブロツ
ク状の作動部材、４０は作動部材３８と一体に設
けられた連結バー、４１，４１は対応する回動ア
ーム２４に基端部が固着されるとともに自由端部
において、そこに形成した長孔４２と連結バー４
０に突設したピン４３との係合により連結バー４
０に作動連結された上下一対の回動レバー、４４
は一端が作動部材３８に固着されるとともに他端
が軸線方向に沿いフレーム３６のガイドスリーブ
３６ａを貫通して更に延出したねじ送り軸状のド
ライブシヤフト、４５はこのシヤフト４４を挿通
させるとともに当該シヤフト４４に螺合し、ガイ
ドスリーブ３６ａ上に軸受４６を介して回転自在
に支持されたロータ、４７はこのロータ４５の外
周に形成したプーリ部４５ａに懸架された駆動ベ
ルト、４８は当該ベルト４７及びこのベルトを懸
架するプーリ４９を介してロータ４５と駆動連結
されたリバーシブルモータである。

前記モータ４８は、図では明確でないがフレー
ム３６に支持されている。当該モータ４８が回転
することにより、ロータ４５が回転して、それに
螺合したドライブシヤフト４４を移動させ、それ
によつて作動部材３８が連結バー４０とともにス
ライド移動する。これら作動部材３８と連結バー
４０の移動方向はモータ４８の回転方向により決
まる。

作動部材３８は、ガイドロツド３９上に捲回さ
れるとともにその部材３８と両ロツド３９を連結
する端板５０との間におかれた圧縮ばね５１によ
り絶えず左方向に付勢されている。他方、支持部
材３５は案内部材３７上に捲回されるとともにフ
レーム３６と当該部材３５の凹所３５ａとの間に
おかれた圧縮ばね５２により絶えず右方向に付勢
されている。

各案内部材３７の先端部にはストツパ５３が固
着され、支持部材３５及び連結バー４０と当接可
能になつていて、両部材の右方向の移動端位置を
規定する。丁度、第３図は両部材３５，４０が当
該ストツパ５３に当接した状態を示す。

上記状態では、シヤツタープレート２２が２点
鎖線で示す開成位置にある。この位置においてモ
ータ４８が回転してドライブシヤフト４４を左方
向へ１点鎖線の位置まで移動させると、作動部材
３８がそれと一緒に支持部材３５の側面３５ｂに
当接するまで移動し、連結バー４０が上下の回動
レバー４１を時計方向へ１点鎖線位置まで回動さ
せる。この間、支持部材３５自体は、ばね５２に
よりストツパ５３と当接した位置に保持されてい
る。これによつて、シヤツタープレート２２は第
１のステツプとして１点鎖線で示す閉成準備位置
に位置する。

次に、モータ４８が更に同方向に回転してドラ
イブシヤフト４４が更に左方向に駆動されると、
支持部材３５が作動部材３８に押され、これと一
体に、ばね５２に抗してフレーム３６の側面３６
ｂに当接するまで左方向へ移動する。すなわち、
シヤツタープレート２２の回動支点をなす回動ア
ーム２４が反応管２１の軸線方向に水平に移動
し、シヤツタープレート２２が第２のステツプと
して、閉成準備位置より平行移動して当該管２１
の開口部２１ａに積極的に密着した閉成完了位置
に到達する。

このシヤツタープレート２２が閉成完了位置に
達した時に支持部材３５がフレーム３６の側面３
６ａに当接するように設定してある。なお、ばね
５２は凹部５２内に収容されるので、上記の当接
動作に支障を与えない。

シヤツタープレート２２を閉成完了位置より開
成位置へ動作させるときには、モータ４８を逆転
させ、ドライブシヤフト４４及び作動部材３８を
右方向に移動させると、当初、支持部材３５がば
ね５２の付勢により、支持部材３５と一体に右方
向へストツパ５３に当接するまで移動するので、
これにより、シヤツタープレート２２はこの間、
平行移動して第１のステツプとして閉成準備位置
へ達する。

次に、ドライブシヤフト４４を同方向へ更に駆
動すると、作動部材３８及び連結バー４０が支持
部材３５と相対的にストツパ５３に当接するまで
移動し、これによつて、回動レバー４１が回動し
てシヤツタープレート２２が第２のステツプとし
て開成位置まで移動させられる。

このように、シヤツタープレート２２は、上述
した構成により回動と平行移動の２つのステツプ
で開閉動作を行なう。

ここにおいて、上記の各構成部材を機能的に分
けると、回動アーム２４、回動レバー４１及び連
結バー４０等により、シヤツタープレート２２を
開成位置と閉成準備位置との間で回動させる回動
手段が構成されている。又、回動レバー４１、支
持部材３５、案内部材３７、圧縮ばね５２等によ
り、シヤツタープレート２２を閉成準備位置と閉
成完了位置との間で平行移動させる移動手段が構
成されている。

作動部材３８、ドライブシヤフト４４及びロー
タ４５等により上記回動手段及び移動手段を駆動
するための駆動手段が構成され、モータ４８は、
この駆動手段のための単一の駆動源をなす。

この単一の駆動源で、シヤツタープレート２２
の上述した２つのステツプ動作を共に行なう構成
であり、各ステツプ毎の駆動源を要しない利点が
ある。なお、駆動源としては、モータに代えて、
例えば、空気圧シリンダを使用し、ドライブシヤ
フト４４を当該シリンダのプランジヤで構成する
ことも可能である。

又、実施例では、シヤツタープレートを一対設
けた構成で説明したが、単一構成のものも可能で
ある。

更に、実施例は、反応管が横置形の、いわゆる
横形拡散炉で説明したが、縦形のものにも本考案
を実施可能である。

以上のように、本考案は実施例に限定されず、
種々の変形構成を含み得るものである。

（考案の効果） 本考案は、以上のようにシヤツタープレートの
開閉動作を回動し平行移動の２つのステツプで行
なうように構成したので、シヤツタープレートの
移動スペースが反応管の開口部前面側にあまり突
出せず、従つて、クリーンルームとの橋渡し領域
をより小さくしてウエハボートの搬入、搬出動作
をスムーズに行ない得、開口部の閉成にあたつて
は、シヤツタープレートが閉成準備位置より閉成
完了位置まで平行移動して反応管の開口部に密接
するので、積極的で確実な閉成動作を果し得、反
応ガスの漏洩、熱損失を大幅に減少できる等、
種々の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は、本考案の実施例の拡散
炉におけるシヤツター装置の態様を示すもので、
第１図は反応管の開口部側より見た縦断面図、第
２図はシヤツタープレートの開閉動作を説明する
ために第１図の２−２線より見た図、第３図はシ
ヤツター装置の機構部分を示す第１図の３−３線
断面図、第４図はシヤツター装置の従来例を示す
概要図である。 ２０：拡散炉本体、２１：反応管、２２：シヤ
ツタープレート、２６：機構部分、３５：支持部
材、３８：作動部材、４０：連結バー、４１：回
動レバー、４４：ドライブシヤフト、４５：ロー
タ、４８：リバーシブルモータ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 反応管の開口部を開閉するシヤツタープレー
   トを備えた拡散炉におけるシヤツター装置にお
   いて、前記シヤツタープレートを回動自在に支
   持する支持部材と、反応管の開口部から当該管
   の外周縁方向に退避した開成位置と当該開口部
   の開口面に対して実質的に平行に対応する閉成
   準備位置との間でシヤツタープレートを回動さ
   せるようにシヤツタープレートに連結された回
   動手段と、前記閉成準備位置より開口部に密接
   した閉成完了位置との間で前記シヤツタープレ
   ートを反応管の軸線方向に平行移動させる移動
   手段とよりなる拡散炉におけるシヤツター装
   置。 (2) 拡散炉の炉本体の外部に、当該シヤツター装
   置の機構部分が配置されてなる実用新案登録請
   求の範囲第１項記載の拡散炉におけるシヤツタ
   ー装置。 (3) 回動手段及び移動手段は、単一の駆動源によ
   り駆動されてなる実用新案登録請求の範囲第１
   項記載の拡散炉におけるシヤツター装置。