JPH0480925A - 排気装置 - 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］ 本発明は排気装置に関する。

［従来の技術］ 従来から、半導体製造工程で高温の反応管に反応ガスを
供給し、半導体ウェハの成膜を行う酸化装置、ＣＶＤ装
置、エピタキシャル装置等の熱処理装置がある。これら
の熱処理装置は８００〜１２００℃に加熱される反応管
内に配置された複数の半導体ウェハに成膜を行うもので
ある。しかも、形成される薄膜は高精度に均一な膜厚に
成膜が施されなけれずならず、均熱加熱と反応ガスが均
一に供給されるよう努力がなされている。反応ガスが反
応管内に配置された複数の半導体ウェハに均一に供給さ
れるためには、反応ガスが所定の一定量供給されること
と、反応管内が一定圧に保持するために反応生成ガスや
反応に係わらなかった余剰に供給された反応ガスの混合
ガスを一定圧で排気されることが重要である。

［発明が解決すべき課題］ このような熱処理装置の排気装置は８００〜１２００℃
で腐食性ガスを流す配管を備えるため、石英製パイプを
用いていた。しかし、石英製パイプは柔軟でなく、高温
に伴う配管の体積膨張を吸収しなけれずならず、温度に
よる体積変化に追従して配管接合部を密着させて接合す
るのは非常に困難であった。また最悪の場合には配管の
体積膨張を吸収できずに石英製パイプが折れてしまう事
もあった。そのため、石英配管どうしの接合部には若干
の位置ずれ吸収可能なボールジヨイント等を使用したり
、高熱ガスのため高温になるバイブを冷却するため、フ
ィン等を形成する方法等がとられている（特開昭５６−
４８１３０号公報、実開昭５８−４１８号公報）。

しかし、これらのものは剛直性を有した石英パイプの配
管であって、接合位置等高精度に設置しなければならず
、配管設置時も位置調整のため多大な時間を要し、また
密着性も不十分であった。

本発明は上記の欠点を解消するためになされたものであ
って、密着性よく接合部でもガス漏れがなく、しかも簡
単に配管設置することができ、高温にも耐久性を有し、
温度変化に伴う体積変化にも十分追従できる排気装置を
提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するため、本発明の排気装置は、高温
で処理を行う処理装置の排気装置であって、前記処理装
置に設けられた排気管にフラットジヨイントを介して接
続されるフレキシブル配管を備えたものである。さらに
前記フレキシブル配管は耐熱性合成樹脂製のものが好適
である。

［作用コ 高温で処理を行う熱処理装置等の排気口に接続される配
管をフレキシブル管とする。フレキシブル配管は熱処理
装置の排気管口の石英パイプにフラットジヨイントを介
して接続されるものである。

そのため、高温による石英パイプの体積膨張には吸収さ
れて、しかも温度により追従するため密着して接合でき
る。また設置時においても位置の精密さはそれ程要求さ
れず簡単に設置することができる。

［実施例コ 以下、本発明の排気装置を半導体製造工程の熱処理装置
に適用した一実施例を図面を参照して説明する。

第１図に示す処理装置である熱処理装置１は、円筒状の
プロセスチューブ５を備え、プロセスチューブ５の内部
には処理される半導体ウェハ２を水平に収納支持する例
えば耐熱性材料の石英からなるボート３を載置する載置
台４が備えられる。

ボート３と同様に例えば耐熱性材料の石英からなるプロ
セスチューブ５はその周囲をコイルヒータ６等で囲繞さ
れ、開口部が蓋体７で閉じられ、上記コイルヒータ６に
よりプロセスチューブ５の内部が５００〜１２００℃に
適宜加熱されるようになっている。プロセスチューブ５
の上部には例えばマスフローコントローラの流量計８を
介して反応ガス供給系９に接続される反応ガス供給口１
０が備えられ、プロセスチューブ５の下部には排気装置
１１に接続される反応ガス排気口１２が備えられ、半導
体ウェハ２に成膜等の処理をした余剰の反応ガスや反応
生成ガスの混合ガスＧが排気口１２から排気装置１１に
流入されるようになっている。排気装置１１には熱処理
装置１の排気口１２に接続される石英製の排気管１２−
１を備え、この排気管１２−１には第２図に示すように
フレキシブル配管３０がフラットジヨイント３１を介し
て接続される。フレキシブル配管３０はポリフッ化エチ
レン等の耐食性、耐熱性の合成樹脂管であり、熱変化に
よる熱処理装置１の排気口１２等を成形する石英の熱膨
張に追従して、水平方向、垂直方向、伸縮自在に移動す
ることにより、フラットジヨイント３１で結合され固定
された部位に加わる熱膨張による位置の変位を吸収しう
る。フレキシブル配管３０の内径や長さはガス圧やガス
流により適宜設定される。フラットジヨイント３１は排
気管１２−１及び１３の一端に設けられたフランジ部３
２とフレキシブル配管３０の両端部に取着されたフラン
ジ部３３とをテフロン製バッキング３４を介して密着さ
せ、ネジ３５により固着させて成る。

このようなフレキシブル配管３０を間装した排気管１３
の下流には支流管１４と、支流管１４の上流及び下流に
設けられる圧力調整弁１５−１及び１５−２等が備えら
れる。そして、この圧力調整弁１５−１及び１５−２の
それぞれにマノメータ等の差圧計１６−１及び１６−２
が設けられる。

支流管１４は第３図に示すように一端は排気管１３に接
続され、他端は軸が鉛直になるよう屈曲させて成る。そ
して鉛直部１７に大径部１８を設け、大径部１８に弾性
部材から成るＯリング１９を互着させ、０リング１９上
に可動弁２０が配置さ才る。可動弁２０は例えば大気圧
と排気管１３内σ差圧が一１０ｍｍＨ２Ｏを所望とすれ
ば、１気圧＝１００００ｍｍＨｚＯ＝　Ｉ　Ｋ　ｇ　／
ｃｍ’の関係から１８／ｃｍ２の重さにすればよい。可
動弁２０の重さの調整は材質や厚さにより行う。

このような排気装置１１を備えた熱処理装置１は通常工
場内に多数設置され、これらの排気装置１１の排気管１
３はそれぞれ例えば工場排気系舖の排気能力の大きな排
気系ファン２１に共通排女管２２を介して接続される。

このような構成の熱処理装置の排気装置の動作を説明す
る。

複数の熱処理装Ｗ１のうち、１台のみが稼動し、他は停
止されている場合を述べる。流量計８により反応ガス供
給系９から供給される反応ガス９の所定量を測定し、所
定量の反応ガス９をプロセスチューブ５の反応ガス供給
口１０から供給する。

コイルヒータ６により例えば１０００℃に加熱されたプ
ロセスチューブ５内で半導体ウェハ２が処理される。処
理後、余剰の反応ガス及び生成ガスの混合ガスＧは排気
口１２がら排気管１３に流入される。この時、他の熱処
理装置１は稼動されず、従って他の排気装置には混合ガ
スＧが流れないため排気ファン２１の排気能力に対して
混合ガスＧの流量の割合が少なくなる。支流管１４の可
動弁２０のみの働きであると、排気管内圧の所望の差圧
が例えば−１−ＯｍｍＨ，Ｏ以下であっても、排気管１
３の負圧が非常に大きくなるまで可動しない。例えば−
１０ｍｍＨｚＯになると支流管１４に設けられた可動弁
２０が大気圧に押されて０リング１９から浮上する。そ
して大気が排気管８１３内に流入され、排気管１３は過
剰な負圧状態でなくなる。この時、排気管１３の支流管
１４の上流に設けられた圧力調整弁１５−１を調整し、
排気管の圧力調整弁１５−１の上流部分は所望の一１〜
ＯｍｍＨ！Ｏとする。支流管１４の下流の圧力調整弁１
５−２は差圧計１６−２の値が他の処理装置が稼働状態
の有無に拘らず常に一１０ｍｍＨ，Ｏ以下例えば−２０
ｍｍＨｚＯを示すように調整する。

以上のように調整したので、支流管１４の可動弁２０の
調整が大気と排気管内との差圧が例えば−１０ｍｍＨａ
Ｏと大きくならなければ行われなくても圧力調整弁１５
−１及び１５−２を調整することで半導体ウェハ処理領
域で所望の圧力を保持することができる。工場排気系と
稼働される装置との関係で調整弁１５−１及び１５−２
を適宜調整しておくことにより、工場排気系のによる吸
引力の変動により生じる圧力変動に拘らず熱処理も一定
条件下で行うことができる。

また他の実施例として、第１図に示すように差圧計１６
０−１及び１６０−２の出力により圧力調整弁１５０−
１及び１５０−２を自動的に稼動されてフィードバック
制御を行うようにしてもよい。

このような排気装置において、熱処理装置１の排気口１
２に接続される排気管１２−１は石英製であり、熱処理
装置１から高温の余剰の反応ガス及び反応生成ガスが流
入されると高温になり熱膨張する。この熱膨張をフレキ
シブル配管３ｏが伸縮することで吸収できる。また、フ
レキシブル配管３０をフラットジヨイント３１で設置し
たため、密着性がよく、ガスが漏洩することもない。そ
して、フレキシブル配管３０が高温により劣化してもネ
ジ３５を取り外し簡単にフレキシブル配管３０を交換す
ることができる。

本発明は上記の実施例に限定されるものでなく、工場排
気系に接続されず、単一の装置にも適用できる。また、
熱処理装置にも限定されず、ＣＶＤ装置やスピンクォー
タ装置等反応圧を一定に保って処理を行う装置に好適に
用いることができる。

［発明の効果］ 以上の説明からも明らかなように、本発明の排気装置は
、排気装置にフレキシブル配管をフラットジヨイントを
介して設けたため、石英性の剛直な配管に接続して石英
製配管が熱による体積変化を生じてもフレキシブル配管
が変形して石英製配管の体積変化を吸収することができ
る。そのため、石英製配管の体積変化が吸収できないた
めに発生する高価な石英製配管の亀裂や破壊が生じるこ
とがない。しかも体積変化のために接合部分をルーズに
形成することなく、フラットジヨイントで密着性よく連
結できるため、ガス漏れ等の危険な事態になることはな
い。しかも設置も簡単で精密な位置合せ等を行う必要な
く、フレキシブル配管が劣化した場合でも簡単に短時間
で交換ができ経済的である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の排気装置を適用した一実施例を示す構
成図、第２図及び第３図は第１図に示す一実施例の要部
を示す図である。 ・・・・・・熱処理装置（処理装置） ｌ・・・・・・排気装置 ２−１．１３・・・・・・排気管 ０・・・・・・フレキシブル配管 １・・・・・・フラットジヨイント

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、高温で処理を行う処理装置の排気装置であって、前
   記処理装置に設けられた排気管にフラットジョイントを
   介して接続されるフレキシブル配管を備えたことを特徴
   とする排気装置。 ２、前記フレキシブル配管は耐熱性合成樹脂製であるこ
   とを特徴とする第１項記載の排気装置。