JPH0631140U - 表面処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案は、簡単な構成でシャッタを移動する
ことにり、反応管内を気密にすることできる表面処理装
置を提供することを目的とする。 【構成】 反応管１３、シャッタ１７を載置する複数の
軸部２０が設けられた支持台１９と、支持台１９に連結
されるシャフト２２ｂと、シャフト２２ｂをシャッタ１
７が反応管１３と同心になるまで回転させる回転装置２
２と、シャフト２２ｂを反応管１３の軸線方向に移動さ
せる昇降装置２３と、半導体ウエハの多数枚を段々に保
持するボ−ト２５とを備えた表面処理装置において、昇
降装置２３は、反応管１３の軸線方向に伸縮可能な１ま
たは複数の中空部材３３と該中空部材３３内に作動流体
を供給・排出する管３６とを備え、中空部材３３は、シ
ャッタ１７と支持台１９との間に配設されることを特徴
とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、被処理物を加熱処理するための反応炉を備えた表面処理装置に関す るものである。

【０００２】

【従来の技術】

以下、従来の技術を図面を参照して説明する。

【０００３】 図２において、１０は縦型反応炉、１１は縦型反応炉の炉体、１２はヒ−タで ある。１３は石英製の反応管であって、炉体１１との間に空間を区画して挿入さ れている。１４はマニホ−ルド、１４Ａはマニホ−ルド１４の被処理物搬入・搬 出口である。このマニホ−ルド１４は、その上フランジ部１４Ｂで反応管１３を 受けている。１５、１６はシ−ルリングである。

【０００４】 １７は円形状のキャップであって、この内部には冷却室が形成されており、図 示しない配管により冷却水が上記冷却室内を循環している。１８はシ−ルリング であって、キャップ１７上面に設けられた環状溝内に嵌め込まれている。

【０００５】 １９はキャップ支持台であって、反応管１３の軸線方向に貫通する複数の孔１ ９ａが周方向に所定間隔を隔てて形成されており、この各孔１９ａ内には、支持 軸２０が反応管１３の軸線上方から挿入されてキャップ支持台１９上に載置され ているとともに、この孔１９ａを貫通する支持軸２０のねじ部２０ａにナット２ １を螺入して、このナット２１を回転して締め付けることによりキャップ支持台 １９上に固定されている。

【０００６】 キャップ１７は、支持部材２０上に取付け固定されており、このキャップ１７ と保持台１９からなる組立体は、電動モ−タの２２の回転軸２２ａから半径方向 に延びる取付シャフト２２ｂの先端部上に載置されて図示しない手段で固定され ており、これにより、所定円周上を回転移動可能とされている。電動モ−タ２２ は、反応管１２の軸線方向に移動可能な昇降装置２３の移動部２３Ａに取り付け られている。尚、昇降装置２３は表面処理装置の所定の場所に固定配設されてい る。

【０００７】 ２４は処理流体を反応管１３内に供給するガス供給管であって、反応管１３内 の上端部に開口している。２５は表面処理される半導体ウエハＷ_Pとダミ−ウエ ハＷ_D及びフィラ−ウエハＷ_F（以下、半導体ウエハＷ_Pとダミ−ウエハＷ_D及びフ ィラ−ウエハＷ_Fを総称して、単にウエハＷという）の多数枚を段々に保持する ボ−トであって、ボ−トエレベ−タ２６の昇降台２６Ａ上のボ−ト支持台２６Ｂ に積載されている。

【０００８】 この構成において、エレベ−タ２６は、図示しない移載装置からボ−ト２５を ボ−ト支持台２６Ｂ上に移載されて上昇し、このボ−ト２５を反応管１３内へ搬 入する。

【０００９】 次いで、電動モ−タ２２を駆動して取付シャフト２２ｂを回転させて、キャッ プ１７を所定位置から反応管１３と同心となるマニホ−ルド１４の直下まで回転 移動させる。そして、駆動装置２３を駆動し、移動部２３Ａを介して電動モ−タ ２２を上昇させる。これにより、キャップ１７が反応管１３側に上昇し、当該キ ャップ１７のシ−ルリング１８がマニホ−ルド１４の下フランジ部１４Ａに弾性 的に当接して、反応管１３内を気密状態にする。そして、ガス供給管２４から処 理流体を反応管１３内に供給して、ウエハＷが高温の処理流体中に曝されてＣＶ Ｄ処理が行なわれる。

【００１０】 所定時間が経過すると、上記手順とは逆に、昇降装置２３を駆動して移動部２ ３Ａを介して電動モ−タ２２を下降させる。これにより、キャップ１７は、マニ ホ−ルド１４の下フランジ部１４Ａから当該キャップ１７のシ−ルリング１８が 離間するように下降して、反応管１３内を解放状態にする。そして、電動モ−タ ２２を駆動して上記とは逆方向に取付シャフト２２ｂを回転させ、キャップ１７ を上記所定位置に回転移動させる。次いで、エレベ−タ２６により昇降台２６Ｂ は、元の位置へ下降し、ボ−ト２５は上記移載装置により別の場所へ移載され、 ここでＣＶＤ処理されたウエハＷのボ−ト２５からの取り出しと処理前のウエハ Ｗのボ−ト２５への移載が行なわれる。

【００１１】 ところで、このような表面処理装置において、シャッタ１７は、取付シャフト ２２ｂを電動モ−タ２２、及び駆動装置２３で回転運動と昇降運動することによ り、反応管１３内を気密状態にしている。このため、この取付シャフト２２ｂを ２動作（回転と昇降）させるための装置が複雑で大きなスペ−スを要し、これに より、表面処理装置自体が大型となるという問題があった。

【００１２】

【考案が解決しようとする課題】

この問題を解決するには、一般に、シャッタとシャッタ支持台からなる組立体 を電動モ−タの取付シャフトでマニホ−ルドの直下まで回転移動させるとともに 、アクチュエ−タ等をシャッタとシャッタ支持台との間に配設して当該アクチュ エ−タでシャッタのみを反応管の軸線方向に移動することにより、取付シャフト を駆動する装置を単純化、小型化にして、反応管内を気密状態にする方法が考え られる。

【００１３】 しかしながら、通常、図２における縦型反応炉の表面処理装置において、該表 面処理装置全体を小型化するため、設計上、シャッタと支持台とのスペ−スを小 さく（１００ｍｍ以下）する必要があるとともに、シャッタで反応管内の気密性 を向上するため、シ−ルリングを弾性的にマニホ−ルドに当接させる大きな押圧 力が必要となる。このため、シ−ルリングを弾性的にマニホ−ルドに当接させる 大きな押圧力を得ようとするれば、アクチュエ−タ等が大型となり、シャッタと 支持台との間の小さいスペ−スに配設することが困難であるという問題がある。

【００１４】 更に、アクチュエ−タ等をシャットと支持台との間に設けることが可能である としても、このアクチュエ−タの作動によりパ−ティクル（粒状）が発生し、該 パ−ティクルがマニホ−ルドを介して反応管内に侵入することとなり、半導体ウ エハのＣＶＤ処理に悪影響を与えるという問題がある。

【００１５】 本考案は、このような問題を解決するためになされたもので、簡単な構成でシ ャフトを駆動することによりシャッタを移動して、反応管内を気密にすることで きる表面処理装置を提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために本考案の表面処理装置では、反応炉内に設けられた 反応管、シャッタと、上記シャッタを載置する複数の軸部が設けられた支持台と 、上記支持台に連結されるシャフトと、上記シャッタに設けられたシ−ルリング と、上記シャフトを上記シャッタが上記反応管と同心になるまで回転移動させる 回転装置と、上記シャフトを上記反応管の軸線方向に移動させる昇降装置と、半 導体ウエハの多数枚を段々に保持するボ−トと、上記ボ−トを上記反応管内の所 定位置に搬入、搬出するエレベ−タとを備え、上記回転装置および上記昇降装置 を駆動して上記キャップと上記シ−ルリングにより上記反応管内を気密にして上 記半導体ウエハの表面処理を行う表面処理装置において、上記昇降装置は、上記 反応管の軸線方向に伸縮可能な１または複数の中空部材と該中空部材内に作動流 体を供給・排出する管とを備え、上記中空部材は、上記シャッタと上記支持台と の間に配設されることを特徴とする。

【００１７】 また、シャッタは、上記軸部に係合するガイド材を有し、このガイド材により 反応管の軸線方向に摺動可能に支持されることを特徴とする。

【００１８】

【作用】

上述した本考案の表面処理装置では、中空部材内に管から作動流体を供給・排 出し、当該中空部材内を加減圧して伸縮することにより、シャッタを中空部材の 伸縮に追随させて反応管の軸線方向に移動させることができる。

【００１９】 また、シャッタは、軸部に係合するカイド材により支持されるので、中空部材 を伸縮させる際には、該シャッタを安定して反応管の軸線方向に摺動移動させる ことができる。

【００２０】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図面を参照して説明する。

【００２１】 図１において、シャッタ１７は、支持軸２０上に載置されており、この下面１ ７ａから周方向に所定間隔を隔てて軸線下方に延びる複数のガイド材３０が設け られている。各ガイド材３０は、この先端からシャッタ１７の半径内方に突出す るガイド部３１を有し、このガイド部３１をキャップ支持台１９上に設けられた 各支持部材２０周面に反応管１３の軸線方向に摺動自在に係合させている。また 、各支持部材２０の周面には、例えば、テフロンライナ−の如き、潤滑材が施さ れており、ガイド材３０のカイド部３２と当該支持軸２０との摺動抵抗を軽減し ている。

【００２２】 ３３は伸縮可能な筒状のベロ−ズであって、この両端には、当該ベロ−ズ３３ 内部を気密状態にする円形部材３４、３５を有している。ベロ−ズ３３は、シャ ッタ１７と同心にして該シャット１７とキャップ支持台１９との間に介装されて おり、この一端の円形部材３４がシャッタ１７下面１７ａに、他端の円形部材３ ５がキャップ支持台１９上面１９ｂにそれぞれ取付け固定されている。

【００２３】 ３６は作動流体（エア−）をベロ−ズ３３内に供給・排出する管であって、こ の一端部がキャップ支持台１９を通して、円形部材３５の軸方向に貫通してベロ −ズ３３内部に開口し、他端が図示しないコンプレッサに接続されている。３７ は管３６中に設けられた開閉弁である。また、キャップ１７とキャップ支持台１ ９からなる組立体は、電動モ−タ２２の取付シャフト２２ｂの端部に取付け固定 されており、電動モ−タ２２は図示しない所定の位置に固定されている。その他 は、従来の技術に示す、図２と同様の構成を有する。

【００２４】 本考案の実施例による表面処理装置は、以上のように構成されるが、次にこの 表面処理装置の作動について説明する。

【００２５】 エレベ−タ２６は、図示しない移載装置からボ−ト２５をボ−ト支持台２６Ｂ 上に移載されて上昇し、このボ−ト２５を反応管１２内へ搬入する。

【００２６】 ボ−ト２５が反応管１３内に搬入されると、キャップ１７は、図１に示す如く 、所定位置から電動モ−タ２２を駆動して取付けシャフト２２ｂを回転し、反応 管１３と同心となるマニホ−ルド１４の直下まで回転移動される。そして、開閉 弁３４を開弁するとともに、上記コンプレッサを駆動して該コンプレッサから管 ３６を通して、作動流体（エア−）をベロ−ズ３３内に供給して加圧状態にする 。これにより、ベロ−ズ３０がこの円形部材３５を基準にして軸上方向に伸び、 当該ベロ−ズ３３に取付けられているシャッタ１７が当該ベロ−ズ３３により支 持軸２０から離間させられて、反応管１３側に上昇移動する。このとき、シャッ タ１７は、ガイド材３１のガイド部材３２が支持部材２０周面を摺動することに より、反応管１３の半径方向にがたつくことなく、安定性を持って反応管１３側 に上昇移動される。

【００２７】 更に、ベロ−ズ３０内にエア−を供給して加圧すると、ベロ−ズ３３が更に伸 びることになり、遂には、シャッタ１７のシ−ルリング１６がマニホ−ルド１４ の下フランジ部１４Ｂに弾性をもって当接し、反応管１３内を気密状態にする。 次いで、開閉弁３４を閉弁して、ベロ−ズ３３内の圧力を一定圧力状態に保持 する。これにより、シャッタ１７は、このシ−ルリング１６がマニホ−ルド１４ に当接する位置に保持されるとともに、当該シ−ルリング１６は、マニホ−ルド １４の下フランジ部１４Ｂに所定の押圧力で当接される状態に保持される。

【００２８】 反応管１３内が気密状態にされると、ガス供給管２３から処理流体を反応管１ ２内に供給して、ウエハＷが高温の処理流体中に曝されてＣＶＤ処理が行なわれ る。

【００２９】 所定時間してウエハＷのＣＶＤ処理が完了すると、開閉弁３７を開弁するとと もに、上記コンプレッサを駆動してベロ−ズ３３内に供給されたエア−を排出し て減圧する。これにより、ベロ−ズ３３が円形部材３５を基準にして軸下方向に 縮み、シャッタ１７が該ベロ−ズ３３の縮みに追随して反応管１３と反対側に下 降していき、遂には、支持軸２０上に載置されて、反応管内を解放状態にする。 そして、電動モ−タを駆動して上記とは逆に取付シャフト２２ｂを回転して、キ ャップ１７を上記所定位置まで回転移動する。次いで、エレベ−タ２２により昇 降台１７は、元の位置へ下降し、ボ−ト２４は上記移載装置により別の場所へ移 載され、ここでＣＶＤ処理されたウエハＷのボ−ト２４からの取り出しと処理前 のウエハＷのボ−ト２４への移載が行なわれる。

【００３０】 このように本実施例によれば、シャッタ１７とシャッタ支持台１９との間に反 応管１３の軸方向に伸縮可能なベロ−ズ３３を設けて、シャッタ１７のみを直接 的に反応管１３の軸線方向に移動させているので、取付シャフト２２ｂは、シャ ッタ１７、支持軸２０、及びシャッタ支持台１９からなる組立体を、反応管１３ と同心となす直下まで回転させる電動モ−タ２２に連結するだけで済むので、当 該取付シャッタ２２を駆動する装置を単純化、小型化することができる。

【００３１】 また、シャッタ１７を中空部材３３の伸縮に追随して反応管１３の軸線方向に 移動させる時には、該シャッタ１７は、シャッタ支持台１９に設けられている複 数の支持軸２０に係合するガイド材３０により半径方向に、がたつくことなく支 持されているので、シャッタ１７を安定して反応管１３の軸方向に摺動させるこ とができる。

【００３２】 尚、本実施例のベロ−ズ３３の数は、これに限定されるものではなく、複数個 をシャッタ１７とシャッタ支持台１９との間に設けたものであってもよい。

【００３３】

【考案の効果】

以上詳述したように、本考案の表面処理装置によれば、中空部材内に管から作 動流体を供給・排出し、当該中空部材内を加減圧して伸縮して、シャッタを中空 部材の伸縮に追随させて直接的に反応管の軸線方向に移動させているので、シャ ッタを反応管と同心になるまで回転支持するシャフトは、回転装置に連結するだ けで済むので、従来に比して、当該シャフトを駆動する装置を単純化、小型化す ることができるとともに、これにより、表面処理装置全体も、従来に比して、小 型することができる効果がある。

【００３４】 また、シャッタは、軸部に係合するカイド材により支持されるので、中空部材 を伸縮させる際には、該シャッタを安定して反応管の軸線方向に摺動移動させる ことができる。

【００３５】 更に、シャッタは、中空部材内に作動流体を供給・排出して反応管の軸線方向 に移動可能とされているので、パ−ティクルの発生を防止することができ、半導 体ウエハの適切な表面処理を行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例としての表面処理装置を示す
縦断面概略構成図である。

【図２】従来技術の表面処理装置を示す縦断面概略構成
図である。

【符号の説明】

１１ 反応炉 １３ 反応管 １７ シャッタ １８ シ−ルリング １９ シャッタ支持台 ２０ 支持軸（軸部） ２２ 電動モ−タ（回転装置） ２３ 昇降装置 ２５ ボ−ト ２６ エレベ−タ ３３ ベロ−ズ（中空部材） ３７ 流体供給・排出管

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 反応炉内に設けられた反応管、シャッタ
   と、上記シャッタを載置する複数の軸部が設けられた支
   持台と、上記支持台に連結されるシャフトと、上記シャ
   ッタに設けられたシ−ルリングと、上記シャフトを上記
   シャッタが上記反応管と同心になるまで回転移動させる
   回転装置と、上記シャフトを上記反応管の軸線方向に移
   動させる昇降装置と、半導体ウエハの多数枚を段々に保
   持するボ−トと、上記ボ−トを上記反応管内の所定位置
   に搬入、搬出するエレベ−タとを備え、上記回転装置お
   よび上記昇降装置を駆動して上記キャップと上記シ−ル
   リングにより上記反応管内を気密にして上記半導体ウエ
   ハの表面処理を行う表面処理装置において、 上記昇降装置は、上記反応管の軸線方向に伸縮可能な１
   または複数の中空部材と該中空部材内に作動流体を供給
   ・排出する管とを備え、上記中空部材は、上記シャッタ
   と上記支持台との間に配設されることを特徴とする表面
   処理装置。
2. 【請求項２】 シャッタは、上記軸部に係合するガイド
   材を有し、このガイド材により反応管の軸線方向に摺動
   可能に支持されることを特徴とする請求項１記載の表面
   処理装置。