JPH08213330A - 半導体製造装置における加熱炉のガス導入部 - Google Patents

半導体製造装置における加熱炉のガス導入部

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JPH08213330A
JPH08213330A JP3287895A JP3287895A JPH08213330A JP H08213330 A JPH08213330 A JP H08213330A JP 3287895 A JP3287895 A JP 3287895A JP 3287895 A JP3287895 A JP 3287895A JP H08213330 A JPH08213330 A JP H08213330A
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JP
Japan
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pipe
gas introduction
furnace
heating furnace
gas
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JP3287895A
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English (en)
Inventor
Hitoshi Kono
等 河野
Takashi Yamashita
隆士 山下
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Shinko Electric Co Ltd
Original Assignee
Shinko Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 半導体製造装置におけるCVD装置などの加
熱炉ガス導入に際し、ガス導入パイプの構造を改良して
ガス導入効率を向上させる。 【構成】 縦型加熱炉内にガスを導入するガス導入パイ
プ27として、マニホルド貫通する下方では1本の傾斜
部27aと、この傾斜部27aが炉内に入った屈曲部2
7dでは曲げられて垂直に立ち上がる1本の連続した垂
直部27bと、この垂直部27bより上の所定の位置2
7gで複数本に分岐された分岐管27eと、から成る継
目の無いガス導入パイプ27とされた構成である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体ウェーハの表面処
理を行うCVD装置等の半導体製造装置に関し、更に詳
しくは半導体製造装置の縦型加熱炉(以下、縦型炉と称
する)のガス導入部の一部としてのガス導入パイプの構
造に関する。
【0002】
【従来の技術】最近、ガス導入パイプを継目無しの1本
構造とし、ガス導入パイプの設置及び取扱いが容易で、
しかも高温によってガス導入パイプが曲がっても中心方
向に動かないような、CVD装置の縦型加熱炉へのガス
導入パイプが開発されている。始めに、図4を参照して
縦型加熱炉の概略を説明すると、縦型炉1の耐熱材料製
の炉壁41の内側にアウタチューブ42、その内側に石
英製のインナチューブ3が配設され、インナチューブ3
内の図示しない複数のボートのそれぞれに積層して載置
されたウェーハWは、ガス導入パイプ(以下、導入パイ
プと略称する)7を通過してインナチューブ3内に導入
される処理ガスで処理される。アウタチューブ42とイ
ンナチューブ3との間には、炉の温度調節用の複数個の
サーモカップル(図示せず)が備えられ、インナチュー
ブ3の下部には、マニホルド5がほぼ同軸に取り付けら
れ、上部と下部が開放されたマニホルド5の下面には組
立完了後でマニホルドキャップ44が配置される。マニ
ホルド5を導入パイプ7が貫通する部分がガス導入部2
で、その概要を拡大断面側面図である図5を用いて説明
する。縦型炉1の石英製のインナチューブ3内で、図示
しない石英ボートに積載されたウェーハW(図4参照)
を処理するガスは、接続金具4を介して縦型炉1の下部
にあるマニホルド5に挿入された挿入口金具6を貫通
し、水平面に対し傾斜角度θ0(θ0は20°前後が好ま
しい)で傾斜する傾斜部7a、これと一体に接続された
パイプの垂直部7bと、ほぼ水平な図示しないパイプ上
部を通って、インナチューブ3の上部の半径方向で中心
部の近くで放出され流下される。
【0003】図5のX矢視部分を示す図6を参照する
と、パイプの垂直部7bの外周面の複数箇所からインナ
チューブ3の内周に沿って左、右に水平に突き出る棒状
のパイプボルダ12が備えられて、インナチューブ3か
ら半径方向内方に突出するフック状の受け部13にパイ
プボルダ12が受けられて導入パイプ7が支持される。
またパイプの傾斜部7aは、挿入口金具6内に保持され
た状態でマニホルド5内に挿入され、マニホルド5を貫
通して外部に突出するが、この挿入口金具6は垂直断面
(図5参照)が、図8(a)、(b)及び(c)に示す
ように、三角形の図で左の頂点に近い部分が切断された
変形四角形で、図5のY−Y、Z−Z矢視図である図7
(A)、(B)に示されるように、パイプの傾斜部7a
を保持した状態で図5に示すように、マニホルド5内に
挿入され挿入口金具6が固定される。図5と図7に示す
ように、挿入口金具6は滑らかな水平底板6e、断面が
楕円形で水平面に対し角度θ0で傾斜する天井板6f
と、導入パイプ7の直径より少し大きい幅6gを有する
砲弾形の空洞6hを、導入パイプ7の傾斜部7aが貫通
し、6aは外方端のフランジで、6bはシール溝、6c
は四隅に接続金具4を取り付けるボルト用のネジ穴であ
る。この挿入口金具6がマニホルド5に固着される時に
生じる空隙5aは、溶接による肉盛りなどで埋めるか、
または予め空隙5aに相当する突起部を挿入口金具6に
設け、ろう付けなどでマニホルド5に固着する。
【0004】次に、組立方法を説明図8(a)〜(e)
を参照して説明する。図8(a)に示すように、導入パ
イプ7の垂直部を垂直に保ったまま、傾斜部7aの外端
部7eの下端隅角部7fを、挿入口金具6の滑らかな底
板6eに沿って滑らせ炉の内側から外側へ移動する。図
8(b)に示すように、導入パイプ7の傾斜部7aの外
端部7eの下端隅角部7fが挿入口金具6の滑らかな底
板6eの端部6e′付近に来た状態で、図8(c)に示
すように、垂直に対し斜め外方へ持ち上げて、導入パイ
プ7の外端部7eの中心点Aを、挿入口金具6の外端面
6gに合わせると、導入パイプ7の垂直部7bからイン
ナチューブ3の内周に沿って突出するパイプホルダ12
の各々は、図8(c)に示す受け部13の内側端より少
し上の所定の位置F点に来るようになっている。次いで
図8(d)に示すように、導入パイプ7のパイプホルダ
12を受け部13の角度θ1の斜面13aに沿って移動
させ、停止位置Gで停止する。この間、導入パイプ7の
垂直部7bは、図8(d)に示す水平距離Dだけ移動す
るので、導入パイプ7の傾斜部7aの外端部7eの中心
A点はB点まで移動し、その水平移動距離Cは、図8
(d)に示すようにC≦Dの関係にある。そこで、図8
(e)に示すように、挿入口金具6の外端面6gを越え
て突出した導入パイプ7の外周7gに接続金具4を外嵌
し、接続金具4のばか穴(図示せず)を介して取付ボル
トで接続金具4のフランジ4fを挿入口金具6のフラン
ジ6aに取り付ける。図5の18は、挿入口金具6の外
端面となるフランジ6aと接続金具4のフランジ4fと
の間をシールするOリングであり、8はガス導入パイプ
の傾斜部7aの突出部と接続金具4の内周面との間をシ
ールするOリングである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このガス導入パイプは
1本構造で、図7(A)に示すように導入パイプ7の上
下、左右の位置ずれは、接続金具のバカ穴との間の間隙
により吸収されるのでパイプ設置が容易であり、高温に
よりパイプが曲がっても、受け部13がV形であるので
中心の方へ動くことはないが、更にガスの流入効率をよ
り簡単な構造で向上させるパイプを提供するのが本発明
に課された課題である。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明では、従来の導入
パイプ7の、挿入口金具6内に保持された状態でマニホ
ルド5内を貫通する傾斜部7aと、そのすぐ上で垂直部
7bの下部の部分までは1本とし、傾斜部7aと垂直部
7bとの屈曲部よりは上の前記の垂直部7bの下部より
はやや上の、炉内では比較的低温に保たれる部分で、垂
直部7bを複数本に分岐させることにより課題を解決す
るものである。
【0007】
【作用】1本から複数本に分岐することにより、ガスの
流路断面積が大きくなり流速が低下して炉内の熱によっ
てガスが炉内温度により十分暖められて、上昇するに従
い炉内温度に近い温度で放出され、しかも放出口が複数
個になるため、ガスが炉内に均一に供給される。
【0008】
【実施例】図1は本発明の一実施例としてのガス導入パ
イプを組み付けたCVD装置の加熱炉ガス導入部の断面
側面図を示し、図2(A)はガス導入パイプの正面図
を、図2(B)は同図(A)のA1矢視側面図を示す。
図5と同じ部材または部分には同じ符号を付し、異なる
点のみを説明する。図1、図2及び図1のX矢視部分図
である図3を参照すると明らかなように、導入パイプ2
7と、パイプホルダ32及び受け部33とが、従来の図
5と異なる以外は全く同様である。図2の(A)と
(B)を参照すると、導入パイプ27は、水平面に対し
て角度θ0≒20゜で傾斜するパイプの、下方の傾斜部
27aから垂直部27bへの屈曲部27dの少し上方
の、所定の位置27gで複数個(この例では2個)の分
岐管27e、27eに分岐され、上部で再び水平に曲が
って配置されパイプ先端部27c、27cを形成する。
2本に分岐された垂直な分岐管27e、27eは、それ
らを垂直に区分して配置された複数個(この例では5
個)のパイプホルダ32で水平に連結される。このパイ
プホルダ32は、図1に示すように、角度θ1≦θ0≒2
0゜の傾斜面を有し半径方向内方に突出する鈎状の受け
部33を介してインナチューブ3に固定され、受け部3
3の斜面33a上に支持される。次に、この導入パイプ
27の作用を説明すると、図1に示す接続金具4を介し
て外部から導入されるガスは、1本のパイプの下部の傾
斜部27aの終端から同じく1本の垂直部27bを経
て、27gの位置で2本の分岐管27e、27eに分岐
されて、流速が約1/2に減速されて上昇するので、1
本の場合よりも炉の温度によって十分に加熱され、分岐
管上部の先端部27c、27cから炉内に放出される。
高温により導入パイプ27が曲がっても、受け部33の
上部の傾斜面がV字形になっているので、導入パイプ2
7が炉の中心の方へ移動するのは阻止される。
【0009】
【発明の効果】ガス導入パイプは継目がないのでガス漏
れがなく、またマニホルド貫通部は上下、左右、前後に
誤差吸収の余裕があるのでパイプ設置、組立てが容易で
あり、パイプ連結棒を受ける受け部33の上面がV字形
になっているので高温になってパイプが曲がっても炉の
中心の方へ動くのが阻止される。更にガスのパイプ内で
の上昇速度が遅くなるので、炉の温度により暖められる
余裕時間が十分に得られ、炉内へのガス放出口が複数個
なので比較的均一に炉内に拡散してガス流入効率の向上
が得られ、ウェーハの処理に好影響を与える。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例によるガス導入パイプを組み
付けたCVD装置の加熱炉ガス導入部の断面側面図であ
る。
【図2】本図の(A)は本発明によるガス導入パイプの
正面図であり、本図の(B)は同図(A)のA1矢視側
面図である。
【図3】図1のX矢視部分図である。
【図4】CVD装置における従来の縦型加熱炉の断面側
面図である。
【図5】従来のガス導入パイプを組み付けたCVD装置
の、加熱炉ガス導入部の断面側面図である。
【図6】図5のX矢視部分図である。
【図7】本図の(A)は図5のY−Y矢視正面図であ
り、本図の(B)は図5のZ−Z矢視正面図である。
【図8】図5に示すガス導入部における導入パイプの組
立順序を示す説明図である。
【符号の説明】
1 縦型加熱炉 2 ガス導入部 3 インナチューブ 5 マニホルド 6 挿入口金具 27 ガス導入パイプ 27a 導入パイプの傾斜部 27b 導入パイプの垂直部 27d 導入パイプの屈曲部 27e 分岐管 27g 導入パイプが分岐する所定の位置 32 パイプホルダ 33 受け部 33a 受け部の傾斜面 41 炉壁 42 アウタチューブ W ウェーハ θ0 導入パイプの傾斜部の水平面に対する傾斜角度 θ1 受け部の傾斜面の水平面に対する傾斜角度
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成7年4月28日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正内容】
【発明の名称】 半導体製造装置における加熱
炉のガス導入部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 耐熱材料製の炉壁(41)と、この炉壁
    (41)の内側に同心に配置されたアウタチューブ(4
    2)と、このアウタチューブ(42)のさらに内側に配
    置された石英製のインナチューブ(3)と、前記インナ
    チューブ(3)内にウェーハ(W)が挿入される空隙が
    保たれた縦型加熱炉(1)の炉体と、半導体製造装置の
    加熱炉のガス導入部(2)として、前記インナチューブ
    (3)の下部にほぼ同軸に取り付けられたマニホルド
    (5)と、前記ウェーハ(W)の表面を処理するための
    ガスを外部の供給源から前記インナチューブ(3)内に
    導入するガス導入パイプとして、前記インナチューブ
    (3)の内周に沿って挿入される垂直部(27b)と、
    この垂直部(27b)の下端に接続され、水平面に対し
    所定の角度で傾斜して前記マニホルド(5)の内部を通
    過して、前記縦型加熱炉(1)の炉体外に延在する傾斜
    部(27a)とを有する単一の管としてのガス導入パイ
    プ(27)と、このガス導入パイプの前記傾斜部を内部
    に流体密に保持して前記マニホルド(5)を貫通して配
    置される挿入口金具(6)と、を含んで成る加熱炉のガ
    ス導入部において:前記1本の単管ガス導入パイプに代
    えて、前記傾斜部(27a)から垂直部(27b)に移
    行する屈曲部(27d)より上の所定の位置(27g)
    で炉の軸心に平行に分岐され互いに平行な複数本の分岐
    管(27e)を有するガス導入パイプ(27)とされ、
    さらにこれらの分岐管(27e)の隣接する管同士を水
    平に連結する複数個のパイプホルダ(32)と、前記イ
    ンナチューブ(3)の内周から半径方向内方に所定の傾
    斜角で上昇する傾斜面(33a)を有して前記複数個の
    パイプホルダ(32)の少なくとも一つを受け、前記イ
    ンナチューブ(3)の内周に保持する受け部(33)
    と、を有することを特徴とする半導体製造装置における
    加熱炉のガス導入部。
  2. 【請求項2】 前記ガス導入パイプ(27)の前記傾斜
    部(27a)と、前記受け部の傾斜面(33a)との水
    平面に対する、それぞれの傾斜角度がθ0及びθ1とさ
    れ、且つθ0≧θ1とされた請求項1記載の半導体製造装
    置における加熱炉のガス導入部。
JP3287895A 1995-01-31 1995-01-31 半導体製造装置における加熱炉のガス導入部 Pending JPH08213330A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1162652A2 (en) * 2000-06-09 2001-12-12 Asm Japan K.K. Semiconductor-manufacturing device
JPWO2005015619A1 (ja) * 2003-08-07 2006-10-05 株式会社日立国際電気 基板処理装置および半導体装置の製造方法

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