JPH06151559A - 縦型熱処理装置用ロードロックチャンバー - Google Patents

縦型熱処理装置用ロードロックチャンバー

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JPH06151559A
JPH06151559A JP4327614A JP32761492A JPH06151559A JP H06151559 A JPH06151559 A JP H06151559A JP 4327614 A JP4327614 A JP 4327614A JP 32761492 A JP32761492 A JP 32761492A JP H06151559 A JPH06151559 A JP H06151559A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 パーティクルを発生させ、チェンバーの汚染
につながる潤滑油等を必要とする昇降構造物をロードロ
ックチャンバーから排除した縦型熱処理装置用ロードロ
ックチャバーを提供する。 【構成】 被処理体を処理する処理チャンバー（１）の
下に中間チャンバー（３０）を設ける。中間チャンバー
（３０）を通して処理チャンバー（１）内に気密に挿
入、取り出しすることができる被処理体を支持するボー
トテーブル（６）の下に支持台３４を設ける。その支持
台（３４）は、外側に設けられたボールネジ（１３′）
により昇降する移動体上に載置され、ベローズ（２２）
が中間チャンバー（３０）と移動体（１２′）との間に
取り付けられる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ロードロック式縦型熱
処理装置に関し、特にロードロック式縦型熱処理装置に
設けられるロードロックチャンバーに関する。
【０００２】
【従来技術】図３ａは従来のロードロック式縦型熱処理
装置の一部断面図を示す。図３ａに示されているよう
に、ロードロック式縦型熱処理装置は、処理チャンバー
１とエレベーターチャンバー１１とから成る。
【０００３】処理チャンバー１内には反応管２が、さら
に反応管２内には仕切管３が備え付けられている。処理
チャンバー１の下方には、その中にガスを導入するガス
導入口９およびガスを排気する排気口１０が設けられて
いるマニホールド４が取り付けられている。反応管２の
周囲にはヒーターが配置され、反応管２、反応管内部の
非処理体７等を加熱することができるようになってい
る。
【０００４】仕切管３内には、複数の被処理体７、たと
えば半導体ウェファ７を縦方向に間隔をおいて配置する
被処理体支持ボート５およびそのボート５を支持するボ
ートテーブル６がマニホールド４を通って挿入、取出し
可能に設置されている。この被処理体７になされる処理
は、化学気相成長による薄膜の形成のほか、アニーリン
グなどがある。
【０００５】エレベーターチャンバー１１は、処理チャ
ンバー１の真下に、マニホールド４を介して連結されて
いる。エレベーターチャンバー１１は、その頂部に設け
られた開口部１１ａと、この開口部１１ａ（図３ｂ）よ
り小径のマニホールド４の開口部４ａ（図３ｂ）とを通
して処理チャンバー１と連通している。このエレベータ
ーチャンバー１１において、未処理の被処理体が被処理
体支持ボート５に配置され、あるいは処理後の被処理体
がそのボート５から取り除かれる。
【０００６】ボートテーブル６の底面には、外径が開口
部４ａより大径で開口部１１ａより小径のシールフラン
ジ８が取り付けられている。このシールフランジ８は、
開口部４ａと開口部１１ａとの間に形成される肩と当接
し、処理チャンバー１内の空間を密閉する。この密閉に
より、処理チャンバー１とエレベーターチャンバー１１
の空間とは完全に分離される。
【０００７】シールフランジ８の下方には移動体１２が
水平に延設されて、その一端には、螺刻された穴が設け
られている。その穴の螺旋と螺合するボールネジ１３が
その穴を通して上下に伸びている。ボールネジ１３の上
端は、エレベーターチャンバー１１の上壁に回動自在に
取り付けられている。その下端は、エレベーターチャン
バー１１内の気密を保持するためのＯリング１３ａを介
してエレベーターチャンバー１１の底面を貫通して外ま
で伸びている。
【０００８】エレベーターチャンバー１１から外に露出
したボールネジの先端にはプーリー１５ｂが取り付けら
れ、そのプーリー１５ｂはエレベーターチャンバー１１
の外側側面に設けられたモータ１４の先端に設けられた
プーリー１５ａとベルト１６により連結されている。し
たがって、モータの回転により、回転がボールネジに伝
えられ、移動体１２が上下する。これにより、ボートテ
ーブル６が、被処理体支持ボート５とともにエレベータ
ーチャンバー１１内から処理チャンバー１へ、またはそ
の逆に移動する。エレベーターチャンバー１１を必要に
応じて排気するときは、排気口１７を介して排気され
る。
【０００９】図３ｂは、被処理体５までが完全にエレベ
ーターチャンバー１１内に収納されるまでボートテーブ
ル６を下降させたときの熱処理装置の一部断面図を示
す。被処理体を被処理体支持ボートに配置させるとき
は、図３ｂに示すようにボート５をエレベーターチャン
バー１１へ下降させ、開口部２０およびゲートバルブ１
８を介して連結された前室１９から未処理の被処理体を
ボート５へと供給する。処理後は、同様にボート５を下
降させ、処理された被処理体を前室１９に戻す。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のロード
ロック縦型熱処理装置では、ボートテーブル６を昇降さ
せる手段、すなわち移動体１２、ボールネジ１３がエレ
ベーターチャンバー１１内に設置されている。そのた
め、ボールネジ１３の回転、ボールネジ１３と移動体１
２との螺合によりパーティクルが発生する。
【００１１】また、エレベータチャンバー１１内を真空
にし、ボートテーブル６を昇降させるときは、円滑な昇
降をなすために螺合部分に潤滑油を塗布する必要があ
る。この潤滑油をたとえ低蒸気圧のものとしても、被処
理体を処理後に処理チェンバー１より取り出したとき、
被処理体等が放つ輻射熱により、エレベータチャンバー
１１内の昇降構造物を熱し、そのため潤滑油はエレベー
タチャンバー１１内で蒸発し、結果として被処理体を汚
染させることになる。
【００１２】さらに、真空ロードロック式の装置の場
合、チェンバー内が常時真空状態にあるため、被処理体
を保持するボートテーブルを回転させる機構を設けるこ
とが非常に困難であった。
【００１３】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明の目的
は、エレベータチャンバーから、パーティクルを発生さ
せ、チェンバーの汚染につながる潤滑油等を必要とする
昇降構造物を排除した縦型熱処理装置用ロードロックチ
ャバーを提供することである。
【００１４】本発明の他の目的は、外部から被処理体を
保持するボートテーブルを回転させることができる上記
縦型熱処理装置用ロードロックチャバーを提供すること
である。
【００１５】上記目的を達成する本発明の縦型熱処理装
置用ロードロックチャバーは、被処理体を支持する支持
手段を、下から着脱自在に気密に挿入できる縦型熱処理
装置の処理チャンバーの下方に配置され、上下に伸縮自
在なロードロックチャンバーであって、その外側に設け
られた昇降手段により伸縮する。この支持手段はロード
ロックチャンバーに取り付けられる。
【００１６】ロードロックチャンバーは、大きさの異な
る、上下に連結された２つのチャンバー部から構成して
も良い。この場合、２つのチャンバー部を連結手段によ
り入れ子式に結合することが望ましい。
【００１７】このロードロックチャンバーは金属製ベロ
ーズが好適であり、昇降手段は、好適には垂直に伸びる
ボールネジと、該ボールネジと螺合し、ロードロックチ
ャンバーの底部と係合する移動体と、さらに２つのベロ
ーズを用いるときは連結手段と係合する異動体と、ボー
ルネジを回転させる手段から成る。
【００１８】
【作用】本は発明の縦型熱処理装置用ロードロックチャ
ンバーは外部に設けられた昇降手段により収縮し、その
収縮に従って支持体により支持された被処理体は処理チ
ャンバーへと挿入され、そしてそこから除去される。こ
の支持体の底の外側面を大気下におくことができること
から、支持体を回転させる手段を外部から接近可能とな
る。
【００１９】昇降手段は、ロードロックチャバーの外側
に設けられているため、昇降などで生じたパーティクル
はチャンバー内に侵入することがない。
【００２０】
【実施例】図１は、本発明を実施した縦型熱処理装置用
ロードロックチャンバーの部分断面図を示し、図１ａは
ロードロックチャンバーが収縮した状態を示し、図１ｂ
はロードロックチャンバーが伸張した状態を示す。
【００２１】図１に示す縦型熱処理装置用ロードロック
チャンバーにおいて、図３に示す縦型熱処理装置用ロー
ドロックチャンバーと共通する構成要素については同一
符号が付されている。
【００２２】図１に示す装置において、マニホールド４
の下には、中間チャンバー３０が取り付けられ、中間チ
ャンバー３０はシールフランジ８より大径の開口部３０
ａにより処理チャンバー１と連通している。また、中間
チャンバー３０は、図１の場合と同様に排気口１７が、
さらに非熱処理体を供給、除去するための前室１９がゲ
ートバルブ１８を介して設けられている。さらにまた、
中間チャンバー３０は開口部３０ａとほぼ同径の開口部
３０ｂが設けられている。
【００２３】シールフランジ８の下には、シールフラン
ジ８と同径の円筒部３４ａおよびその下端に設けられた
フランジ３４ｂをから成る支持台が取り付けられ、開口
部３０ｂを貫通して外に伸びている。フランジ３４ｂ
は、移動体１２′に上に固着されるが、そのフランジ３
４ｂと中間チャンバー３０との間に金属製のベローズ２
２が気密に取り付けられ、これによりロードロックチャ
ンバーが形成され、ボートテーブル６は、支持ボート５
を含め外部から遮断される。
【００２４】移動体１２′は、円筒部３４ａの内径と同
径の開口部１２′ａが設けられ、シールフランジ８の下
面が外部に露出する。したがって、外部からシールフラ
ンジ８を介して回転機構を装着することができる。たと
えば、回転機構のモータの回転軸を、シールフランジ８
の下から気密かつ回転可能に貫通させ、シールフランン
ジ８の上方に位置するボートテーブル６に直接に連結さ
せることで、外部からボートテーブル６を直接回転させ
ることができる。
【００２５】移動体１２′の一端には螺刻された穴が設
けられ、ベローズ２２の外側でその螺刻された穴と螺合
して上下に伸びるボールネジ１３′が垂直に回転自在に
設けられている。
【００２６】そのボールネジ１３′には、その下端に設
けられたプーリー１５ａとモータ１４に設けられたプー
リー１５ｂとの間を連結するベルト１６により、モータ
１４の回転が伝えられる。ボールネジ１３′の回転、反
転により移動体１２′が昇降しボートテーブル６が昇降
するが、ベローズ１２′はこの昇降に追随し、ロードロ
ックチャンバーは内部を気密に保ち続ける。
【００２７】図１は、移動体１２′が最下位まで移動し
た状態のロードロックチャンバーを示す。この状態で、
被処理体が被処理体支持ボートへ配置またはそこから除
去できる。
【００２８】図２は、本発明の他の実施例を示す。この
実施例は、図１に示す実施例と異なり、ベローズが２つ
から成る。図１の装置と同様に、シールフランジ８の下
には円筒部３４ａとフランンジ３４ｂとから成る支持台
３４が設けられ、フランンジ３４ｂは、開口部１２ａ′
を有する第１の移動体１２ａ上に取り付けられている。
第１の移動体１２ａは、図１の場合と同様に、第１のボ
ールネジ１３ａの回転、反転により昇降できる。
【００２９】支持台３４の円筒部３４ａの回りに、下端
がフランンジ３４ｂに気密に取り付けられた小径の第１
のベローズ２２ａが配置されている。そのベローズ２２
ａの外側には円筒状の連結手段２３が位置し、連結手段
２３の上端の半径方向内側に伸びたフランンジ２３ａに
第１のベローズ２２ａの上端が気密に取り付けられてい
る。
【００３０】連結手段２３の下端は、半径方向外側に伸
びるフランンジ２３ｂを有し、そのフランジ２３は第１
のボールネジ１３′ａと同様の第２のボールネジ１３ｂ
と螺合する穴を有し、第２のボールネジ１３ｂの回転、
反転により昇降する第２の移動体１２ｂ上に気密に取り
付けらている。もちろん、第２の移動体１２ｂは、第１
のベローズ２２ａが貫通できる中央開口部を有してい
る。
【００３１】中間チャンバー１７の下端と連結手段２３
のフランンジ２３ｂとの間で、連結手段２３の回りを取
り巻くように、連結手段２３より大径の第２のベローズ
２２ｂが気密に取り付けられる。このようにほぼ同じ長
さの２つのベローズを入れ子式にすることにより、ベロ
ーズ全体の長さを短くすることができる。また、図１の
実施例のベローズと異なり、個々のベローズの伸縮量が
少なく、ベローズの寿命を長くすることができる。
【００３２】この実施例とは逆に、第１のベローズを大
径に、第２のベローズを小径にしてもよい。また、全長
が長くなるが２つのベローズを同径にして、連結手段に
より連結してよい。
【００３３】かくして第１および第２のベローズにより
ロードロックチャンバーが形成され、ボートテーブル６
は、支持ボート５を含め外部から遮断される。
【００３４】ボールネジ１３ａの下方に設けられたプー
リー１５ｃの径をボールネジ１３ｂの下方に設けられた
プーリー１５ｄの径の半分にして、ベルト１６ｂにより
連結し、モータ１４の回転を各ボールネジに伝えると、
第１の移動体１２ａは第２の移動体１２ｂの移動速度が
２倍になり、図２ｂのように２つのベローズの伸縮が同
量にすることができる。
【００３５】この例は２つのプーリーの直径を調節した
が、ボールネジのネジのピッチを変えることにより、あ
るいは各ボールネジを回転させるモータ手段などをそれ
ぞれ設けモータ手段の回転を調節することによりベロー
ズの伸縮を同量にすることができる。
【００３６】ここで説明した２つの好適実施例で、ボー
ルネジによる移動体の昇降を行ったが、ボールネジの代
わりに空気式、あるいは油圧式のシリンダのような昇降
手段により昇降させてもよい。
【００３７】
【発明の効果】本発明の縦型熱処理装置用ロードロック
チャンバーは被処理体を支持するボートテーブルを昇降
させる手段をその外部に設けたため、昇降の際に生じる
パーティクルによりが汚染されることがなく、常に気密
に保たれる。
【００３８】また、このロードロックチャンバーがベロ
ーズのような可撓性部材で作られ、かつ昇降手段が外側
に設けられて入ることから、そのチャンバーの容積を小
さくすることができる。
【００３９】さらに、ボートテーブルに取り付けれられ
るシールフランジは大気下にあることから、ボートテー
ブルを回転させる機構を外部から接近させ、ボートテー
ブル、すなわち被処理体を容易に回転させることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１ａは、本発明を実施した、ボートテーブル
を最も上昇させた状態の縦型熱処理装置用ロードロック
チャンバーの部分断面を示し、図１ｂは本発明を実施し
た、ボートテーブルを最も下降させた状態の縦型熱処理
装置用ロードロックチャンバーの部分断面を示す。
【図２】図２ａは、本発明を実施した、ボートテーブル
を最も上昇させた状態の他の縦型熱処理装置用ロードロ
ックチャンバーの部分断面を示し、図１ｂは本発明を実
施した、ボートテーブルを最も下降させた状態の他の縦
型熱処理装置用ロードロックチャンバーの部分断面を示
す。
【図３】図３ａは、ボートテーブルを最も上昇させた従
来の縦型熱処理装置用ロードロックチャンバーの部分断
面図を示し、ボートテーブルを最も下降させた従来の縦
型熱処理装置用ロードロックチャンバーの部分断面図を
示す。
【符号の説明】
１ 処理チャンバー ２ 反応管 ５ 被処理体支持ボート ６ ボートテーブル ７ 被処理体 ８ シールフランジ １１ エレベーターチャンバー １２′ 移動体 １２′ａ 開口部 １２ａ 第１の移動体 １２ａ′ 開口部 １２ｂ 第２の移動体 １３′ ボールネジ １３ａ 第１のボールネジ １３ｂ 第２のボールネジ １４ モータ ２２ ベローズ ２２ａ 第１のベローズ ２２ｂ 第２のベローズ ２３ 連結手段 ２３ａ フランジ ２３ｂ フランジ ３０ 中間チャンバー ３０ａ 開口部 ３４ 支持台 ３４ａ 円筒部 ３４ｂ フランジ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 被処理体を支持する支持手段を、下から
    着脱自在に気密に挿入できる縦型熱処理装置の処理チャ
    ンバーの下方に配置され、上下に伸縮自在なロードロッ
    クチャンバーであって、該ロードロックチャンバーが、
    その外側に設けられた昇降手段により伸縮し、前記支持
    手段がロードロックチャンバーに取り付けられている、
    ところのロードロックチャンバー。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載のロードロックチャンバ
    ーであって、 当該ロードロックチャンバーが金属製ベローズであり、 前記昇降手段が、垂直に伸びるボールネジと、該ボール
    ネジと螺合し、前記ロードロックチャンバーと係合する
    移動体と、ボールネジを回転させる手段から成る、とこ
    ろのロードロックチャンバー。
  3. 【請求項３】 被処理体を支持する支持手段を、下から
    着脱自在に気密に挿入できる縦型熱処理装置の処理チャ
    ンバーの下方に配置され、上下に伸縮自在なロードロッ
    クチャンバーであって、前記ロードロックチャンバー
    が、大きさの異なる、上下に連結された２つのチャンバ
    ー部から成り、前記ロードロックチャンバーがその外側
    に設けられた昇降手段により伸縮し、前記支持手段が前
    記下に位置するチャンバー部に取り付けられている、と
    ころのロードロックチャンバー。
  4. 【請求項４】 請求項３に記載のロードロックチャンバ
    ーであって、 前記２つのチャンバー部が金属製の円筒状ベローズであ
    り、 前記２つのチャンバー部が連結手段により入れ子式に結
    合され、前記昇降手段が、前記連結手段および前記下に
    位置するチャンバー部に係合する、ところのロードロッ
    クチャンバー。
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