JPH0586478A - 気相成長装置における真空排気管及びガス導入管の接続装置 - Google Patents

気相成長装置における真空排気管及びガス導入管の接続装置

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JPH0586478A
JPH0586478A JP24261391A JP24261391A JPH0586478A JP H0586478 A JPH0586478 A JP H0586478A JP 24261391 A JP24261391 A JP 24261391A JP 24261391 A JP24261391 A JP 24261391A JP H0586478 A JPH0586478 A JP H0586478A
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pipe
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Toshio Nanbu
壽男 南部
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 マニホールドが移動する位置に連結器を設置
することで、真空排気管およびガス導入管が着脱自在に
接続される。 【構成】 プロセスチューブをアウターチューブとイン
ナーチューブの二重管構造とし、アウターチューブを固
定し、被処理体積載用ボートを被蓋するインナーチュー
ブがマニホールド上に気密状態で封止され、別設した移
動機構でアウターチューブ内へ移動可能とした気相成長
装置において、前記マニホールドに設けた排気口および
導入口に対し、真空排気管およびガス導入管が前記マニ
ホールドの移動する位置に設置された連結器を介して、
着脱自在に接続される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、縦型拡散/LPCVD
装置等の気相成長装置に関し、特にプロセスチューブを
二重管構造とし、インナーチューブの下端に位置するマ
ニホールドの排気口および導入口に対する真空排気管お
よびガス導入管の接続装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の気相成長装置例えば縦型減圧CV
D装置は、図5に示すように電気炉40等に囲まれた石
英製のプロセスチューブ41などに、被処理体である例
えば半導体ウエハ42を配列載置したボート43を上記
プロセスチューブ41の開口部44から挿入して、気密
状態で封止し、プロセスチューブ41内を真空排気し、
上記電気炉40により過熱した状態で所定の反応ガスを
プロセスチューブ41内に導入し熱処理反応を行なう。
【0003】次にプロセスチューブ41内を排気し、大
気圧に戻して、ボート43をプロセスチューブ41に連
設された真空チャンバ45内に移送する。この真空チャ
ンバ45は、上記プロセスチューブ41に気密的に連設
されており、上記半導体ウエハ42を大気にさらすこと
なく真空雰囲気中で徐々に冷却するものである。この方
法は、雰囲気を完全に制御できるが、真空チャンバ45
を利用するために装置が大型になり、また機構上ボート
エレベータ46をチャンバ45内に置かざるをえないた
めに、パーティクル対策が立てられない問題点が指摘さ
れている。
【0004】これに対し、プロセスチューブを二重にし
てアフターチューブ1を固定し、インナーチューブ2を
ボートエレベータと同様の上下移動機構13に接続して
昇降可能とし、ボート11に半導体ウエハbを移載した
のちに二重プロセスチューブのインナーチューブ2をボ
ート11に被せ、真空排気し、完全に真空置換された後
にインナーチューブ2ごと炉4内に挿入され、温度の安
定した後に反応ガスを導入する方式がある。また真空排
気系cの配管はフレキシブルチューブdを固定した状態
で接続していた。
【0005】この方式は、上記方法に比べ真空排気およ
びパージを必要とする体積が小さく、インナーチューブ
もOリングシールが使用可能なので、短時間で残留酸素
をPPm のレベルにまでパージアウトできるものである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この二重管方
式の技術では、図6に示すようにインナーチューブとボ
ートが同時に移動し、パージガスと反応ガスの導入およ
び真空排気もマニホールドの排気口および導入口にフレ
キシブルチューブを固定したまま移動せざるをえないも
のであった。すなわち、このフレキシブルチューブは、
その柔軟性によってインナーチューブの上下動に追従で
きるが、処理作業が継続して行なわれると、フレキシブ
ルチューブの疲労が重なり、その寿命はきわめて短いも
のであり、たびたび交換せざるをえなかった。
【0007】また、反応ガスは毒性のものも使用される
ため、チューブの破損によるガス漏れの危険が多々あ
り、更にフレキシブルチューブ自体その特性からあまり
大口径のものとすることができず、何本ものチューブを
必要とする場合があった。また、固定されているがため
に、インナーチューブの移動距離が限定され、装置設計
に限界があった。本発明は上記の問題点を解決すべくな
されたものであって、インナーチューブヘの真空排気お
よびガス導入に際して、安全性の高い排気管およびガス
導入管の接続装置を開発したものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、プロセスチュ
ーブをアフターチューブとインナーチューブの二重管構
造とし、アフターチューブを固定し、被処理体積載用ボ
ートを被蓋するインナーチューブがマニホールド上に気
密状態で封止され、別設した移動機構でアフターチュー
ブ内へ移動可能とした気相成長装置において、前記マニ
ホールドに設けた排気口および導入口に対し、真空排気
管およびガス導入管が前記マニホールドが移動する位置
に設置された連結器を介して、着脱自在に接続されるこ
とを特徴とする気相成長装置における真空排気管及びガ
ス導入管の接続装置である。
【0009】
【実施例】本発明を縦型減圧CVD装置に適用した一実
施例を、図面に基づいて以下詳説する。図1は縦型減圧
CVD装置の全体を示す縦断面図(なお、中心線で仕切
られる左右の図は、夫々正面および側面から見た縦断面
図であり、便宜上つなぎ合わせたものである。)であ
る。
【0010】このCVD装置Aは、上端が封止された筒
状構造石英製のプロセスチューブを二重管構造にしたも
のであり、アフターチューブ1とインナーチューブ2と
からなり、アフターチューブ1は、キャビネット3内に
固定されて、外側面に電気炉4が配置されている。そし
て、アフターチューブ1とインナーチューブ2は上端が
封止された筒状構造であって、アフターチューブ1の開
口部には、インナーチューブ2が挿入可能となってい
る。
【0011】3はインナーチューブ2下端を封止するス
テンレス製の環状マニホールド5であって、排気口6お
よび導入口7が少なくとも2箇所設けれている。この排
気口6および導入口7にはその開口端部に夫々仕切り弁
8が設けら、導入口7ではマニホールド5を貫通して上
記インナーチューブ2内に延びた反応ガス導入管9が仕
切り弁8に接続されている。なお、この仕切り弁8の開
閉手段は自動制御されるものである。
【0012】またマニホールド5の中央部にはボート支
持治具10が垂直に取りつけられており、半導体ウエハ
bの積載用ボート11が取着される。12はインナーチ
ューブ用昇降装置、13は上記アフターチューブ1内に
ロード・アンロードするマニホールド用昇降装置であ
る。14は駆動用モーター、15はカバー、16はシャ
ッター装置である。以上が縦型CVD装置本体の構成で
ある。
【0013】次に連結器aについて説明する。連結器a
はキャビネット3外部に設置される真空排気系およびガ
ス導入系の配管が接続され、インナーチューブ2によっ
て封止されたマニホールド5の排気口6および導入口7
へ、接続したり、離脱したりする装置である。 この連
結器aは上記キャビネット3内に配置されるが、配置さ
れる位置は、マニホールド5が昇降装置13によって、
昇降される開始位置と、インナーチューブ2がアフター
チューブ1に挿入される昇降後の終了位置の2箇所であ
り、上記マニホールド5に設けた排出孔6および導入口
7に対応する位置に設置される。
【0014】連結器aは、図4に示すように、外管17
と、この外管17内に嵌挿され、前後に移動可能な内管
18と、駆動源としてエアーシリンダ19が取り付けら
れている。外管17には、真空排気用パイプ20あるい
はガス導入用パイプ21が連接される連通口22が設け
られ、この連通口22は内管18に設けた通気孔23に
連通する。内管18には、開口部24先端に真空シール
用Oリング25が取着され、後端部側にはエアーシリン
ダー19のピストン26に連結される連結杆27が取り
付けられている。28はベローであって、1つは外管1
7先端部と内管18フランジ部間に設け、もう一方は連
結杆27のフランジ部に取り付ける。29はエアー導入
口、30はスプリングである。なお、この連結器aには
接続後容易に離脱しないように自動ロック機構を設けて
もよい。以上が連結器aの構造である。
【0015】次に図3は真空排気系およびガス導入系の
回路を示したものである。連結器aは4個で構成されて
いる。a1は真空排気用連結器であり、インナーチュー
ブ2によって封止されたマニホールド5の排気口6に接
続され、真空排気を行なう。a2は昇降装置13によっ
てインナーチューブ2がアフターチューブ1内に挿入さ
れた後、マニホールド5の導入口7に接続され、反応ガ
スを導入する反応ガス導入用連結器である。a3は反応
処理後インナーチューブ1内を真空排気する真空排気用
連結器、a4は昇降開始位置まで降ろされたインナーチ
ューブ2内を大気圧に戻すための窒素パージ用連結器で
ある。なお、窒素パージ用連結器a4は、真空排気用連
結器a1に窒素ガス導入パイプを接続して兼用すれば、
別個に設ける必要はない。
【0016】そして上記連結器aから図面に示すように
真空排気系との排気路を開閉するメインバルブ31や、
排気系の排気圧を制御する自動圧力制御装置、真空排気
を行なうメカニカルブースターポンプ32やロータリー
ポンプ33からなる真空ポンプが順次接続され真空排気
系が構成されている。なお、真空排気用連結器a1、a
3は共通の排気管のものが示されているがこれに限定す
るものではない。
【0017】
【作用】次に、本発明の作用について説明する。まず、
半導体ウエハbが積載されたボート11を、ボート支持
治具10上にハンドラーにより握持搬送し、載置する。
次に予めアフターチューブ1内に挿入されていたインナ
ーチューブ2を昇降装置12により降下させ、上記ボー
ト11に被せ、マニホールド5のフランジ部に気密状態
で載置する。そして、真空排気用連結器a1の内管18
をエアーシリンダー19等を作動させ前進させ、マニホ
ールド5の排気口6に接続する。そこで、排気口6に設
けた仕切り弁8を開き、真空排気を行ないインナーチュ
ーブ2内を真空状態とする。一定の真空圧になったら、
仕切り弁8を閉じ、内管18を後退させて、連結器a1
を離脱させる。そして、上記インナーチューブ2を、マ
ニホールド昇降装置13により所定量上昇させ、上記ア
フターチューブ1内の予め定められた位置に移動する。
【0018】次に、アフターチューブ1の外側に設けた
電気炉4内のヒーターにより所望の温度に設定する。そ
して、この設定後、ガス導入用連結器a2および真空排
気用連結器a3を上記と同様に作動させ接続し、インナ
ーチューブ内が所望の減圧状態を維持するように排気制
御しながら、反応ガスをインナーチューブ2内に延びた
反応ガス導入管9から所定時間供給する。すると、イン
ナーチューブ2内に設置された半導体ウエハb表面に所
望の膜が堆積する。このようなCVD処理後、反応ガス
の供給を停止し、反応ガスを排気置換した後仕切弁を閉
じ、ガス導入用連結器a2および真空排気用連結器a3
を上記と同様に離脱させる。そして、上記マニホールド
昇降装置13でイナーチューブ2を降下させる。降下し
たマニホールド5の導入口7に再び窒素ガスパージ用連
結器a4を接続し、インナーチューブ2内に、窒素ガス
を導入することで、上記インナーチューブ2内を大気圧
に復帰してゆく。そして、インナーチューブ2を昇降装
置12で上昇させ、上記処理後の半導体ウエハbを積載
したボート11を、受渡位置に搬送機構により搬送し、
処理が終了する。
【0019】
【効果】以上のように、本発明は、マニホールドの昇降
位置に夫々連結器を設け、排気口および導入口にフレキ
シブルチューブを使用する必要がないので、排気および
導入用パイプの交換はほとんど必要なく、ガス漏れの危
険も軽減され、安全性の向上が図られる。
【0020】またキャビネット内のスペースが広くな
り、作業性が向上され、インナーチューブの移動距離に
ついて、フレキシブルチューブによる限定がないので、
装置の設計が容易である等の利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の縦型減圧CVD装置の半截縦断正側
面図
【図2】 同横断平面図
【図3】 本発明の慨略図
【図4】 本発明を構成する連結器の縦断面図
【図5】 従来例を示す縦断面図
【図6】 従来例を示す概略図
【符号の説明】
A 縦型減圧CVD装置 1 ア
フターチューブ a 連結器 2 イ
ンナーチューブ b 半導体ウエハ 3 キ
ャビネット c 真空排気系 4 電
気炉 d フレキシブルチューブ 5 マ
ニホールド 6 排気口 7 導入口 8 仕切弁 9 反応ガス導入管 10 ボート支持治具 11 ボート 12 インナーチューブ用昇降装置 13 マニホールド用昇降装置 17 外管 18 内管 19 エアーシリンダー 22 連通口 23 通気孔 24 開口部 25 Oリング 32 メカニカルブースターポンプ 33 ロータリーポンプ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 プロセスチューブをアフターチューブと
    インナーチューブの二重管構造とし、アフターチューブ
    を固定し、被処理体積載用ボートを被蓋するインナーチ
    ューブがマニホールド上に気密状態で封止され、別設し
    た移動機構でアフターチューブ内へ移動可能とした気相
    成長装置において、 前記マニホールドに設けた排気口および導入口に対し、
    真空排気管およびガス導入管が前記マニホールドが移動
    する位置に設置された連結器を介して、着脱自在に接続
    されることを特徴とする気相成長装置における真空排気
    管及びガス導入管の接続装置。
JP24261391A 1991-08-28 1991-08-28 気相成長装置における真空排気管及びガス導入管の接続装置 Expired - Fee Related JPH08976B2 (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999058260A1 (fr) * 1998-05-13 1999-11-18 Houei Syoukai Co., Ltd. Procede et appareil de traitement et procede de traitement des sols
US7156027B1 (en) 1998-03-31 2007-01-02 Houei Syoukai Co., Ltd. Method for producing soil, soil-processing unit, method for processing and unit for processing
JP2010258487A (ja) * 2009-04-21 2010-11-11 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> ビデオ画像プリント装置およびビデオ画像プリントプログラム
US20220162770A1 (en) * 2020-11-25 2022-05-26 Changsha University Of Science & Technology High-temperature forming device for imperfect single-crystal wafers used for neutron monochromator

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