JPH0311622A - 排気キャップ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は半導体拡散炉用プロセスチューブの排気側に
設けるキャップに関するものである。

従来の技術 半導体の製造工程における酸化、拡散、アニール等の熱
処理工程では、拡散炉用プロセスチューブ（炉心管）が
広く用いられてきた。

従来の拡散炉用プロセスチューブは石英ガラスにより構
成されていた。しかし石英ガラス製のチューブにおいて
は、ウェハの大型化、拡散炉の自動化にともない、主に
耐熱性の点で問題が生じてきた。そこでＳｉＣや５ｉＳ
ｉＣ製のプロセスチューブが広く使用されるようになっ
た。

一方、排気側に用いる排気キャップとしては石英ガラス
質のものを用いるのが常であった。これは石英ガラス質
キャップが安価なこと、および熱伝導率が低いことから
キャップ自体の温度が上昇し難いという理由による。

発明が解決しようとする問題点 しかし、例えばＳｉ含浸質ＳｉＣチューブに対し石英ガ
ラス質の排気キャップを使用する場合には次のような問
題点が存在する。それは石英ガラスと５ｉ−３ｉＣの熱
膨張係数が大幅に異なる（−桁違う）ために、５ｉＳｉ
Ｃ質チユーブを８００〜１０００℃に昇温するまで石英
キャップを密閉状態に装着できないことである。すなわ
ち、室温で石英キャップを５ｉ−３ｉＣ質チユーブに密
閉する構成にすると、前述の熱膨張率の違いにより、石
英キャップが破損し易くなる。そして、その破損部から
空気等の巻き込みが生じ、炉心管内へダストが混入する
などの不都合が発生し、製品の品質が低下する。

発明の目的 このような従来技術の問題点に鑑み、本発明は密閉性が
良く、ＳｉＣ質又は５ｉ−８ｉＣ質のプロセスチューブ
に装着し昇温と降温をくり返しても破損の危険がない排
気キヤ・ツブを提供することを目的とする。

発明の要旨 前述の目的を達成するために、この発明は請求項１に記
載の排気キャップを要旨としている。

問題点を解決するだめの手段 本発明の排気キャップは、プロセスチューブの排気側に
着脱可能でかつ排気管を設けたキャップにおいて、キャ
ップをＳｉ含浸質ＳｉＣで構成し排気管の外壁に多数の
フィンを設けたことを特徴とする。

（フィンの外径）／（排気管の外径）の値は１．５／１
〜３／１であることが望ましい。

この比の値が１．５未満では冷却作用が小さく所望の効
果を得ることができない。

フィンのピッチは１０ｍｍ以上であることが望ましい。

１０ｍｍ未満ではフィンが相互干渉し、冷却効果が相殺
され望ましくない。

作用効果 フィンによって放熱が促進され、排気管端部の温度を下
げることができる。

このため、排気管に石英ガラス管を接続することができ
る。しかもテフロン製のＯリングを使用できるので高い
気密性を得ることができる。

実　　施　　例 以下、図面を参照して本発明による排気キャップの実施
例を説明する。

第１図はプロセスチューブ２０と排気キャップ１０を示
している。プロセスチューブ２０はＳｉ含浸質ＳｉＣ材
料で構成しである。

プロセスチューブは全体的に円筒形状をしており、一端
にガス導入部２１、他端にガス排出部２２をもつ。ガス
排出部２２は例えば１／１０のテーパを持ち、排気キャ
ップ１０を装着する構成になっている。

第２図は排気キャップ１０の断面図である。

排気キャップ１０はＳｉ含浸質ＳｉＣ材料で構成さ・れ
ていて接合部１３、ディスク部“１５、排気管１４から
なる。

接合部１３にはプロセスチューブ２０のガス排出部２２
のテーパに適合するテーパが設けである。キャップ１０
の接合部１３をチューブ２０に装着することにより、チ
ューブ２０を密閉できる構成になっている。

ディスク部１５の中央部にガス排気管１４が垂直に設け
である。ガス排気管１４は途中で直角に屈曲している。

ガス排気管１４端部にはフランジ１１が設けである。こ
のフランジ１１を用いて、例えば石英製の導管を接線で
きる。

ガス排気管１４の中間部にはディスク型のフィン１２が
多数段けである。フィン１２は放熱作用を持つ。フィン
１２のピッチは１０ｍｍ以上とし、その外径は排気管１
４の１．５倍以上に設定しである。

フィン１２は排気管１４と一体的に構成してもよいし、
別々に作った後に嵌合又は接着してもよい。

次に、フィンの放熱効果を調べた実験例を示す。以下に
示す３つの排気管において、フィン取り付は開始位置か
ら下流方向へ離れた場所における温度を測定した。結果
を第３図に示す。（ｂ）の排気管では放熱効果が十分で
なかったのに対し、（Ｃ）の排気管では十分な放熱効果
が得られることが明らかになった。

（ａ）フィン無しの排気管・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・○（ｂ）（フィン外径）／（排気管外
径）＝１．３／１の排気管・・・△ （Ｃ）（フィン外径）／（排気管外径）１．５／１の排
気管・・・× なお、排気管１４は途中で屈曲せず、直線的であっても
よい。

フィン１２はディスク型に限らず、だ円型や多角形であ
ってもよい。さらにフィンの枚数は自由に設定してよく
、ピッチと外径も前述の条件を満足すれば適宜変更可能
である。

フィン１２はＳｉ含浸質ＳｉＣ以外の熱伝導率の大きい
材料で構成してもよい。この場合排気管１４の材料と熱
膨張率が大体同じものを用いる必要がある。

このように本発明は前述した実施例に限定されず、様々
な変形が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図はプロセスチューブと本発明による排気キャップ
を示す一部断面をとった側面図、第２図は本発明による
排気キャップを示す断面図、第３図は実験例の結果を示
すグラフである。 １０・・・排気キャップ １２・・・フィン １４・・・排気管 ０・・・プロセスチューブ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 プロセスチューブの排気側に取付け可能で かつ排気管を設けた排気キャップにおいて、排気キャッ
   プをＳｉ含浸質ＳｉＣで構成し、排気管の外側に多数の
   フィンを設けたことを特徴とする排気キャップ。