JPH09139351A - 半導体製造用の透明石英ガラス製チューブ状構成部材 - Google Patents
半導体製造用の透明石英ガラス製チューブ状構成部材Info
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- JPH09139351A JPH09139351A JP19277496A JP19277496A JPH09139351A JP H09139351 A JPH09139351 A JP H09139351A JP 19277496 A JP19277496 A JP 19277496A JP 19277496 A JP19277496 A JP 19277496A JP H09139351 A JPH09139351 A JP H09139351A
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L9/00—Rigid pipes
- F16L9/10—Rigid pipes of glass or ceramics, e.g. clay, clay tile, porcelain
- F16L9/105—Rigid pipes of glass or ceramics, e.g. clay, clay tile, porcelain of glass
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B25/00—Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
- C30B25/02—Epitaxial-layer growth
- C30B25/08—Reaction chambers; Selection of materials therefor
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B31/00—Diffusion or doping processes for single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure; Apparatus therefor
- C30B31/06—Diffusion or doping processes for single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure; Apparatus therefor by contacting with diffusion material in the gaseous state
- C30B31/10—Reaction chambers; Selection of materials therefor
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16L49/04—Flanged joints
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 半導体ウエハーを処理するプロセスチューブ
もしくはエピタキシャル型ガラスジャーの不透明石英ガ
ラス部分の寸法算出の指針の提供。 【解決手段】 コネクタ部分のフランジが透明石英ガラ
スからなることと；熱バリアがフランジの端面から計算
した最小長さ： Ｌ＝α（ｌｎ（Ｔ − γ × ｌｎ ｗ／ｄ）−δ） ［αは比例定数；Ｔは部材の最高適用温度；γは２８６
Ｋｍｍ／Ｗ；ｄは熱バリアの壁厚；ｗが２Ｗに等しいか
または小さい；δは７．３０５Ｋ］を有する石英ガラス
チューブの不透明および透明部分からなることと；熱バ
リアの不透明部分が少くともＬの２分の１であり、フラ
ンジの端面から不透明チューブ状部分の方に伸びる熱バ
リアの透明部分がフランジの厚さ（Ｄ）の少くとも２倍
であることと；熱バリアの不透明部分をフランジの端面
から離間して面する熱バリアの端に配置する。
もしくはエピタキシャル型ガラスジャーの不透明石英ガ
ラス部分の寸法算出の指針の提供。 【解決手段】 コネクタ部分のフランジが透明石英ガラ
スからなることと；熱バリアがフランジの端面から計算
した最小長さ： Ｌ＝α（ｌｎ（Ｔ − γ × ｌｎ ｗ／ｄ）−δ） ［αは比例定数；Ｔは部材の最高適用温度；γは２８６
Ｋｍｍ／Ｗ；ｄは熱バリアの壁厚；ｗが２Ｗに等しいか
または小さい；δは７．３０５Ｋ］を有する石英ガラス
チューブの不透明および透明部分からなることと；熱バ
リアの不透明部分が少くともＬの２分の１であり、フラ
ンジの端面から不透明チューブ状部分の方に伸びる熱バ
リアの透明部分がフランジの厚さ（Ｄ）の少くとも２倍
であることと；熱バリアの不透明部分をフランジの端面
から離間して面する熱バリアの端に配置する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、温度範囲が８００
乃至１，３５０℃で特に半導体製造に用いられる透明石
英ガラス製チューブ状構成部材で、例えばフランジのつ
いたコネクタ部分を備え、前記フランジへの熱入力を前
記チューブ状部材の不透明部分として設計された熱バリ
アにより減少させるエピタキシャル型ガラスジャーもし
くはプロセス管の形状になったとりわけ反応器に関する
ものである。
乃至１，３５０℃で特に半導体製造に用いられる透明石
英ガラス製チューブ状構成部材で、例えばフランジのつ
いたコネクタ部分を備え、前記フランジへの熱入力を前
記チューブ状部材の不透明部分として設計された熱バリ
アにより減少させるエピタキシャル型ガラスジャーもし
くはプロセス管の形状になったとりわけ反応器に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】円筒状反応器の形状をもつチューブ状部
材は、本出願人による製品パンフレット「Quartz Glass
Products for Epitaxy 」（ＰＨＬ−Ｂ ５０ Ｅ−Ｅ
３Ｃ９．８９／ＮＫｕ）で周知である。この製品パン
フレットの例として第７と第９頁に述べられたこれらの
反応器は、直径が前記チューブよりずっと小さい上部接
続ソケットと、前記チューブの外周に取付けられた下部
フランジとからなる。前記反応器の下部は前記フランジ
を含み、不透明石英ガラス製で光の透過が原因となる前
記フランジにかかる熱負荷を低減させる。前記反応器の
テーパーのついたコネクタの領域にある外面にサンドブ
ラストをかけて、このサンドブラストをかけた領域に光
の散乱効果をひき出す。
材は、本出願人による製品パンフレット「Quartz Glass
Products for Epitaxy 」（ＰＨＬ−Ｂ ５０ Ｅ−Ｅ
３Ｃ９．８９／ＮＫｕ）で周知である。この製品パン
フレットの例として第７と第９頁に述べられたこれらの
反応器は、直径が前記チューブよりずっと小さい上部接
続ソケットと、前記チューブの外周に取付けられた下部
フランジとからなる。前記反応器の下部は前記フランジ
を含み、不透明石英ガラス製で光の透過が原因となる前
記フランジにかかる熱負荷を低減させる。前記反応器の
テーパーのついたコネクタの領域にある外面にサンドブ
ラストをかけて、このサンドブラストをかけた領域に光
の散乱効果をひき出す。
【０００３】このような反応器と接触している封止部品
にかかる熱負荷は、作業がこのような反応器内で１，０
００乃至１，２５０℃の範囲の温度で行われるため、極
めて高い。このフランジと、従って前記封止部品の冷却
に必要な処置をとっている。例えば、これに関して、ヨ
ーロッパ特許第Ｂ１ ０ １９１ ０２３号では、前記
フランジを中空フランジとして設計し、冷媒、例えば水
もしくは気体、あるいは断熱物質を前記フランジの中間
空間に設けて、前記フランジ領域にかかる熱負荷を低減
させている。しかしながら、このような処置は特別の冷
却装置を必要とし、前記フランジの設計は、前記断熱物
質の充填を可能にするために一層複雑となる。
にかかる熱負荷は、作業がこのような反応器内で１，０
００乃至１，２５０℃の範囲の温度で行われるため、極
めて高い。このフランジと、従って前記封止部品の冷却
に必要な処置をとっている。例えば、これに関して、ヨ
ーロッパ特許第Ｂ１ ０ １９１ ０２３号では、前記
フランジを中空フランジとして設計し、冷媒、例えば水
もしくは気体、あるいは断熱物質を前記フランジの中間
空間に設けて、前記フランジ領域にかかる熱負荷を低減
させている。しかしながら、このような処置は特別の冷
却装置を必要とし、前記フランジの設計は、前記断熱物
質の充填を可能にするために一層複雑となる。
【０００４】本発明に関連して行われた研究は熱が、３
つの異なる群、すなわち伝達、対流ならびに輻射の仕組
みに事実上分割される様々の複雑な仕組みにより透明石
英ガラスチューブに伝達されることを示した。
つの異なる群、すなわち伝達、対流ならびに輻射の仕組
みに事実上分割される様々の複雑な仕組みにより透明石
英ガラスチューブに伝達されることを示した。
【０００５】原則として、熱は温度勾配に基づいて伝達
されるものである。
されるものである。
【０００６】ガラスは熱の導体としては概ね不良である
ことも周知である。ガラスの熱伝達率は、例えば金属の
熱伝達率よりもその大きさは数オーダー下回る。透明石
英ガラス内での熱伝達は事実上輻射効果により起こるた
め、直接に取付けた不透明チューブ状部分をもつ不透明
フランジは上記した製品パンフレットから得ることがで
きるようにこれらの熱伝達方法を減少させるために用い
られる。前記不透明石英の天然散乱効果のため、短波光
ならびに中波光による熱伝達と熱輻射による熱伝達が低
下する。
ことも周知である。ガラスの熱伝達率は、例えば金属の
熱伝達率よりもその大きさは数オーダー下回る。透明石
英ガラス内での熱伝達は事実上輻射効果により起こるた
め、直接に取付けた不透明チューブ状部分をもつ不透明
フランジは上記した製品パンフレットから得ることがで
きるようにこれらの熱伝達方法を減少させるために用い
られる。前記不透明石英の天然散乱効果のため、短波光
ならびに中波光による熱伝達と熱輻射による熱伝達が低
下する。
【０００７】本発明に関連して行われた研究では更にこ
のような不透明フランジでそれに直接取付けられたチュ
ーブの不透明部分を備えるフランジの寸法の算出式の割
出しが不可能であることがわかった。これらのプロセス
管の内部空間は外側から熱輻射で加熱されるため、前記
チューブの透明部分を可能な限り大きくして、熱輻射が
可能な限り均一に入射できるようにすることが不可欠で
ある。しかしながら、前記石英ガラスチューブの不透明
部分はこの熱輻射の入射を妨げる。上記に示された理由
で、前記不透明部分の軸方向の範囲を可能な限り小さく
することが必要である。しかしながら同時に、封止材料
に与える損傷を防ぎ、また満足できる封止を保持するた
め、この不透明部分が前記フランジの封止面に向かって
流れる十分な熱量を確実に消散することも必要である。
この封止は、所定の組成を有する雰囲気もしくは極めて
高い純度の雰囲気を必要とする半導体ウェハーをこれら
のプロセス管もしくはエピタキシャル型ガラスジャー内
で処理するため、極めて重要であり、また前記フランジ
内のわずかな漏れも製品に苛酷な損失を結果としてもた
らしてしまう。
のような不透明フランジでそれに直接取付けられたチュ
ーブの不透明部分を備えるフランジの寸法の算出式の割
出しが不可能であることがわかった。これらのプロセス
管の内部空間は外側から熱輻射で加熱されるため、前記
チューブの透明部分を可能な限り大きくして、熱輻射が
可能な限り均一に入射できるようにすることが不可欠で
ある。しかしながら、前記石英ガラスチューブの不透明
部分はこの熱輻射の入射を妨げる。上記に示された理由
で、前記不透明部分の軸方向の範囲を可能な限り小さく
することが必要である。しかしながら同時に、封止材料
に与える損傷を防ぎ、また満足できる封止を保持するた
め、この不透明部分が前記フランジの封止面に向かって
流れる十分な熱量を確実に消散することも必要である。
この封止は、所定の組成を有する雰囲気もしくは極めて
高い純度の雰囲気を必要とする半導体ウェハーをこれら
のプロセス管もしくはエピタキシャル型ガラスジャー内
で処理するため、極めて重要であり、また前記フランジ
内のわずかな漏れも製品に苛酷な損失を結果としてもた
らしてしまう。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上述の技術水準から、
またそれに関連して論ぜられた問題点から進めて、本発
明はチューブ状部材、特に反応器の寸法算出を可能にす
る、詳述すれば先ず初めに十分な量の熱を前記部材の内
部におけるプロセス温度を考慮して放散させる一方、次
に前記不透明領域を可能な限り小さく保持させることを
保証する方法で熱負荷を低減するような設計にした不透
明部分の寸法の算出を可能にする一組の経験的寸法入れ
指針を提供することが課題である。そのうえ、前記チュ
ーブ状部材をできるだけ単純な技術手段による生産を可
能にすることも必要である。
またそれに関連して論ぜられた問題点から進めて、本発
明はチューブ状部材、特に反応器の寸法算出を可能にす
る、詳述すれば先ず初めに十分な量の熱を前記部材の内
部におけるプロセス温度を考慮して放散させる一方、次
に前記不透明領域を可能な限り小さく保持させることを
保証する方法で熱負荷を低減するような設計にした不透
明部分の寸法の算出を可能にする一組の経験的寸法入れ
指針を提供することが課題である。そのうえ、前記チュ
ーブ状部材をできるだけ単純な技術手段による生産を可
能にすることも必要である。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上述の課題を達成するた
めに、本発明は、特に半導体製造のために、温度範囲が
８００乃至１，３５０℃で用いる透明石英ガラス製チュ
ーブ状の、例えばエピタキシャル型ガラスジャーもしく
はプロセス管の形状をなしフランジのついたコネクタ部
分を有し、前記フランジへの熱入力を前記チューブの不
透明部分として設計された熱バリアにより減少させる構
成部材、特に反応器において、前記フランジが透明石英
ガラスからなることと；前記熱バリアが前記フランジの
端面から計算した最小長さ： Ｌ＝α（ｌｎ（Ｔ − γ × ｌｎ ｗ／ｄ）−δ） ［式中、αは５２０ｍｍ／Ｋ乃至８５０ｍｍ／Ｋの比例
定数であり；低い方の範囲の値を前記石英ガラスチュー
ブの不透明部分の耐熱性が高い時に用い、また高い方の
範囲の値を前記石英ガラスチューブの不透明部分の耐熱
性が低い時に用い；ＴはＫで表した前記部材の最高適用
温度であり；γは２８６Ｋ×ｍｍ／ワットであり；ｄは
前記熱バリアの壁厚であり；ｗは２ワットに等しいかま
たは小さく、好ましくは１ワットに等しいかまた小さい
ことと、δは７．３０５Ｋである］を有する石英ガラス
チューブの不透明および透明部分からなることと；前記
熱バリアの不透明部分が少くともＬの２分の１であり、
前記フランジの端面から前記チューブ状部分に向って伸
びる前記熱バリアの透明部分が前記フランジの厚さ
（Ｄ）の少くとも２倍であり、また前記熱バリアの不透
明部分を前記フランジの端面から離間して面する前記熱
バリアの端に配置する；チューブ状構成部材を特徴とす
るものである。
めに、本発明は、特に半導体製造のために、温度範囲が
８００乃至１，３５０℃で用いる透明石英ガラス製チュ
ーブ状の、例えばエピタキシャル型ガラスジャーもしく
はプロセス管の形状をなしフランジのついたコネクタ部
分を有し、前記フランジへの熱入力を前記チューブの不
透明部分として設計された熱バリアにより減少させる構
成部材、特に反応器において、前記フランジが透明石英
ガラスからなることと；前記熱バリアが前記フランジの
端面から計算した最小長さ： Ｌ＝α（ｌｎ（Ｔ − γ × ｌｎ ｗ／ｄ）−δ） ［式中、αは５２０ｍｍ／Ｋ乃至８５０ｍｍ／Ｋの比例
定数であり；低い方の範囲の値を前記石英ガラスチュー
ブの不透明部分の耐熱性が高い時に用い、また高い方の
範囲の値を前記石英ガラスチューブの不透明部分の耐熱
性が低い時に用い；ＴはＫで表した前記部材の最高適用
温度であり；γは２８６Ｋ×ｍｍ／ワットであり；ｄは
前記熱バリアの壁厚であり；ｗは２ワットに等しいかま
たは小さく、好ましくは１ワットに等しいかまた小さい
ことと、δは７．３０５Ｋである］を有する石英ガラス
チューブの不透明および透明部分からなることと；前記
熱バリアの不透明部分が少くともＬの２分の１であり、
前記フランジの端面から前記チューブ状部分に向って伸
びる前記熱バリアの透明部分が前記フランジの厚さ
（Ｄ）の少くとも２倍であり、また前記熱バリアの不透
明部分を前記フランジの端面から離間して面する前記熱
バリアの端に配置する；チューブ状構成部材を特徴とす
るものである。
【００１０】これらの寸法入れ指針は、前記チューブ状
部材、詳述すれば反応器を作動させるに必要な温度とプ
ロセスパラメーターを考慮に入れて、前記不透明チュー
ブ状部分を軸方向に極めて短くできるよう、また同時に
前記チューブ状部材の透明部分をできるだけ大きいまま
に残して、熱輻射の前記チューブ状部材への均一入射を
確実にするような寸法の算出が可能であることを当業者
に示している。前記寸法入れ指針から、現行技術水準と
は対照的に、実際のフランジ部分それ自体と、チューブ
状部材の壁の不透明部分の間に、リブもしくはウエブ状
の横断面を有する透明石英ガラスのチューブ状部分があ
ることが推測できる。そのうえ、前記チューブ壁に対し
半径方向に伸びる実際のフランジ部分は、上述の現行技
術水準とは対照的に、透明石英ガラスとは全く別個に製
造できる。この設計は、先ず第１に、前記フランジに平
らで、極めて滑らかな封止面を透明材料の共存によって
施すことができ、また第２にこのフランジ部分と隣接す
るチューブ状部分を透明石英ガラスから製造することが
容易になるような状況に仕向けるものである。最後に、
前記透明石英ガラスのチューブ状部分を実際の熱バリア
を示す不透明石英ガラスのチューブ状部分に単純な技術
手段により接合できることである。前記不透明石英ガラ
スのチューブ状部分は前記フランジに対する熱の入力を
有効に低減できるが、前記フランジの方に繋がる側の不
透明ガラス部分に隣接する透明チューブの部分と、前記
フランジの材料それ自体の両方が熱伝達の仕組みにより
熱の放散にも役立つ。
部材、詳述すれば反応器を作動させるに必要な温度とプ
ロセスパラメーターを考慮に入れて、前記不透明チュー
ブ状部分を軸方向に極めて短くできるよう、また同時に
前記チューブ状部材の透明部分をできるだけ大きいまま
に残して、熱輻射の前記チューブ状部材への均一入射を
確実にするような寸法の算出が可能であることを当業者
に示している。前記寸法入れ指針から、現行技術水準と
は対照的に、実際のフランジ部分それ自体と、チューブ
状部材の壁の不透明部分の間に、リブもしくはウエブ状
の横断面を有する透明石英ガラスのチューブ状部分があ
ることが推測できる。そのうえ、前記チューブ壁に対し
半径方向に伸びる実際のフランジ部分は、上述の現行技
術水準とは対照的に、透明石英ガラスとは全く別個に製
造できる。この設計は、先ず第１に、前記フランジに平
らで、極めて滑らかな封止面を透明材料の共存によって
施すことができ、また第２にこのフランジ部分と隣接す
るチューブ状部分を透明石英ガラスから製造することが
容易になるような状況に仕向けるものである。最後に、
前記透明石英ガラスのチューブ状部分を実際の熱バリア
を示す不透明石英ガラスのチューブ状部分に単純な技術
手段により接合できることである。前記不透明石英ガラ
スのチューブ状部分は前記フランジに対する熱の入力を
有効に低減できるが、前記フランジの方に繋がる側の不
透明ガラス部分に隣接する透明チューブの部分と、前記
フランジの材料それ自体の両方が熱伝達の仕組みにより
熱の放散にも役立つ。
【００１１】実験的に決められた寸法入れ指針は更に、
材料応力、特に前記フランジの領域と、前記透明石英ガ
ラス材料と前記不透明石英ガラス材料の間の遷移領域に
おける材料応力を考慮に入れている。その結果、これら
の応力を許容限度内に維持できる。従って、これらのチ
ューブ状部材の有効寿命を最大限延長できる。この後者
の概念はこのような部材が極めて原価集約型であるので
まさに重要である。
材料応力、特に前記フランジの領域と、前記透明石英ガ
ラス材料と前記不透明石英ガラス材料の間の遷移領域に
おける材料応力を考慮に入れている。その結果、これら
の応力を許容限度内に維持できる。従って、これらのチ
ューブ状部材の有効寿命を最大限延長できる。この後者
の概念はこのような部材が極めて原価集約型であるので
まさに重要である。
【００１２】前記フランジに隣接する透明チューブ状部
分の少くとも一部分は、前記フランジと一体での継目な
し部分を形成することが好ましい。このような部分を透
明石英ガラスのチューブの円筒状部分から二次加工でき
る。このようにして、不透明ガラスの適当に正しい大き
さにしたチューブ状部分をその後、このような標準部材
に直ちに取付けることができるか、あるいは透明石英ガ
ラスの中間リングを先ず取付けた後、不透明石英ガラス
のチューブ状部分を正しい位置に固定する。
分の少くとも一部分は、前記フランジと一体での継目な
し部分を形成することが好ましい。このような部分を透
明石英ガラスのチューブの円筒状部分から二次加工でき
る。このようにして、不透明ガラスの適当に正しい大き
さにしたチューブ状部分をその後、このような標準部材
に直ちに取付けることができるか、あるいは透明石英ガ
ラスの中間リングを先ず取付けた後、不透明石英ガラス
のチューブ状部分を正しい位置に固定する。
【００１３】前記フランジに隣接する透明チューブ状部
分の長さを５ｍｍ以上にする必要があり、好ましくは２
０ｍｍにする。技術的見地からは、この長さが横断部分
で見られるリブもしくはウエブがフランジを越えて十分
の量を突出させ、続くチューブ状の部分がその上で都合
よく融着できることを確実にする。
分の長さを５ｍｍ以上にする必要があり、好ましくは２
０ｍｍにする。技術的見地からは、この長さが横断部分
で見られるリブもしくはウエブがフランジを越えて十分
の量を突出させ、続くチューブ状の部分がその上で都合
よく融着できることを確実にする。
【００１４】
【発明の実施の形態】図に示した本発明の一実施例によ
るエピタキシャル型ガラスジャーは、壁厚がｄの透明石
英ガラスの主円筒形チューブ状部分１を備える。この主
チューブ状部分１の上部にキャップ状の部分２があっ
て、主チューブ状部分１の中心軸３と同軸に下向きにテ
ーパーがついていて、接続フランジ５のついたコネクタ
ソケット４を備える。このキャップ状の部分２の外面に
サンドブラストを前記キャップ状の部分２の外面に破線
６で示されたようにかけて、内側から外への有効な光の
散乱効果を達成させる。
るエピタキシャル型ガラスジャーは、壁厚がｄの透明石
英ガラスの主円筒形チューブ状部分１を備える。この主
チューブ状部分１の上部にキャップ状の部分２があっ
て、主チューブ状部分１の中心軸３と同軸に下向きにテ
ーパーがついていて、接続フランジ５のついたコネクタ
ソケット４を備える。このキャップ状の部分２の外面に
サンドブラストを前記キャップ状の部分２の外面に破線
６で示されたようにかけて、内側から外への有効な光の
散乱効果を達成させる。
【００１５】主チューブ状部分１の他方端部では、不透
明チューブ状部分７が前記エピタキシャル型ガラスジャ
ーの主フランジ８の方に伸びる。不透明チューブ状部分
７と隣接する透明チューブ状部分９が併せて長さＬを有
し、熱バリアを形成して、透明石英ガラスの主チューブ
状部分１から透明石英ガラスのフランジ８までの導光効
果に対して起こる熱伝達の低減に役立つ。この熱バリア
の長さＬは前記フランジの端面から算出した最小長さ
が、 Ｌ＝α（ｌｎ（Ｔ − γ × ｌｎ ｗ／ｄ）−δ） ［式中、αは５２０ｍｍ／Ｋ乃至８５０ｍｍ／Ｋの比例
定数であり；低い方の範囲の値を前記石英ガラスチュー
ブの不透明部分の耐熱性が高い時に用い、また高い方の
範囲の値を前記石英ガラスチューブの不透明部分の耐熱
性が低い時に用い；ＴはＫで表した前記部材の最高適用
温度であり；γは２８６Ｋ×ｍｍ／ワットであり；ｄは
前記熱バリアの壁厚であり；ｗは２ワットに等しいかま
たは小さく、好ましくは１ワットに等しいかまたは小さ
いことであり：δは７．３０５Ｋである］であり、また
熱バリアの不透明部分が少なくともＬの２分の１である
ことと；前記フランジの端面から前記チューブ状部分の
方に伸びる熱バリアの透明部分が前記フランジの厚さ
（Ｄ）の少くとも２倍であることと；そして、熱バリア
の不透明部分を前記フランジの端面から離間して面する
前記熱バリアの端に配置することと；を特徴とする。
明チューブ状部分７が前記エピタキシャル型ガラスジャ
ーの主フランジ８の方に伸びる。不透明チューブ状部分
７と隣接する透明チューブ状部分９が併せて長さＬを有
し、熱バリアを形成して、透明石英ガラスの主チューブ
状部分１から透明石英ガラスのフランジ８までの導光効
果に対して起こる熱伝達の低減に役立つ。この熱バリア
の長さＬは前記フランジの端面から算出した最小長さ
が、 Ｌ＝α（ｌｎ（Ｔ − γ × ｌｎ ｗ／ｄ）−δ） ［式中、αは５２０ｍｍ／Ｋ乃至８５０ｍｍ／Ｋの比例
定数であり；低い方の範囲の値を前記石英ガラスチュー
ブの不透明部分の耐熱性が高い時に用い、また高い方の
範囲の値を前記石英ガラスチューブの不透明部分の耐熱
性が低い時に用い；ＴはＫで表した前記部材の最高適用
温度であり；γは２８６Ｋ×ｍｍ／ワットであり；ｄは
前記熱バリアの壁厚であり；ｗは２ワットに等しいかま
たは小さく、好ましくは１ワットに等しいかまたは小さ
いことであり：δは７．３０５Ｋである］であり、また
熱バリアの不透明部分が少なくともＬの２分の１である
ことと；前記フランジの端面から前記チューブ状部分の
方に伸びる熱バリアの透明部分が前記フランジの厚さ
（Ｄ）の少くとも２倍であることと；そして、熱バリア
の不透明部分を前記フランジの端面から離間して面する
前記熱バリアの端に配置することと；を特徴とする。
【００１６】示された代表的実施例では、上記に示され
た実験式に含まれた熱バリアの壁厚が透明石英ガラスの
主チューブ状部分１の壁厚に相当する。上述の実験的指
針によれば、図の代表的な実施例が更に示すように、中
心軸３の方向に見られる透明チューブ状部分９の軸方向
の長さにとって、フランジ部分８の厚さＤに少くとも相
当することが必要である。そのうえ、不透明チューブ部
分７の軸方向の長さが少くともＬの２分の１であって、
前記寸法入れ指針を充足させる必要がある。この方法で
設計されたエピタキシャル型ガラスジャーは、前記実験
式に挿入されることになるプロセスパラメーターを考慮
に入れて、十分な量の熱を、それが主チューブ状部分１
からフランジ８の封止面１０に移動するに従って放散さ
せることを保証する。図示したように、フランジ８と透
明チューブ状部分９を一体で、継目なし部材として形成
する。透明ガラスのリング型チューブ状部分９の形状に
なったフランジ８上のリブもしくはウエブ状の突起は、
それの例えば不透明石英ガラスのチューブ状部分への融
着による接続を可能とする。
た実験式に含まれた熱バリアの壁厚が透明石英ガラスの
主チューブ状部分１の壁厚に相当する。上述の実験的指
針によれば、図の代表的な実施例が更に示すように、中
心軸３の方向に見られる透明チューブ状部分９の軸方向
の長さにとって、フランジ部分８の厚さＤに少くとも相
当することが必要である。そのうえ、不透明チューブ部
分７の軸方向の長さが少くともＬの２分の１であって、
前記寸法入れ指針を充足させる必要がある。この方法で
設計されたエピタキシャル型ガラスジャーは、前記実験
式に挿入されることになるプロセスパラメーターを考慮
に入れて、十分な量の熱を、それが主チューブ状部分１
からフランジ８の封止面１０に移動するに従って放散さ
せることを保証する。図示したように、フランジ８と透
明チューブ状部分９を一体で、継目なし部材として形成
する。透明ガラスのリング型チューブ状部分９の形状に
なったフランジ８上のリブもしくはウエブ状の突起は、
それの例えば不透明石英ガラスのチューブ状部分への融
着による接続を可能とする。
【００１７】
【発明の効果】以上述べた通り本発明によれば、先ず初
めに十分な量の熱を前記部材の内部におけるプロセス温
度を考慮して放散させる一方、次に前記不透明領域を可
能な限り小さく保持させることを保証する方法で熱負荷
を低減するような設計にしたチューブ状部材、特に反応
器の寸法算出を可能になった。さらに、前記チューブ状
部材をできるだけ単純な技術手段による生産を可能にな
った。
めに十分な量の熱を前記部材の内部におけるプロセス温
度を考慮して放散させる一方、次に前記不透明領域を可
能な限り小さく保持させることを保証する方法で熱負荷
を低減するような設計にしたチューブ状部材、特に反応
器の寸法算出を可能になった。さらに、前記チューブ状
部材をできるだけ単純な技術手段による生産を可能にな
った。
【図１】エピタキシャルガラスジャーの代表的な実施例
を図中のその軸に沿う断面図（一定の割合になっていな
い）である。
を図中のその軸に沿う断面図（一定の割合になっていな
い）である。
１ 主円筒状チューブ状部分 ２ キャップ状の部分 ３ 中心軸 ４ コネクタソケット ５ 接続フランジ ６ サンドブラストをかけた部分 ７ 不透明チューブ状部分 ８ 主フランジ ９ 透明チューブ状部分 １０ 封止面 Ｄ フランジの壁厚 ｄ 熱バリアの壁厚 Ｌ 熱バリアの長さ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヘルムト．レベール ドイツ連邦共和国．63454．ハナウ．ファ ルケンリング．８
Claims (4)
- 【請求項１】 特に半導体製造のために、温度範囲が８
００乃至１，３５０℃で用いる透明石英ガラス製チュー
ブ状の、例えばエピタキシャル型ガラスジャーもしくは
プロセス管の形状をなしフランジのついたコネクタ部分
を有し、前記フランジへの熱入力を前記チューブの不透
明部分として設計された熱バリアにより減少させる構成
部材、特に反応器において、前記フランジが透明石英ガ
ラスからなることと；前記熱バリアが前記フランジの端
面から計算した最小長さ： Ｌ＝α（ｌｎ（Ｔ − γ × ｌｎ ｗ／ｄ）−δ） ［式中、αは５２０ｍｍ／Ｋ乃至８５０ｍｍ／Ｋの比例
定数であり；低い方の範囲の値を前記石英ガラスチュー
ブの不透明部分の耐熱性が高い時に用い、また高い方の
範囲の値を前記石英ガラスチューブの不透明部分の耐熱
性が低い時に用い；ＴはＫで表した前記部材の最高適用
温度であり；γは２８６Ｋ×ｍｍ／ワットであり；ｄは
前記熱バリアの壁厚であり；ｗは２ワットに等しいかま
たは小さく、好ましくは１ワットに等しいかまた小さい
ことと、 δは７．３０５Ｋである］を有する石英ガラスチューブ
の不透明および透明部分からなることと；前記熱バリア
の不透明部分が少くともＬの２分の１であり、前記フラ
ンジの端面から前記チューブ状部分に向って伸びる前記
熱バリアの透明部分が前記フランジの厚さ（Ｄ）の少く
とも２倍であり、また前記熱バリアの不透明部分を前記
フランジの端面から離間して面する前記熱バリアの端に
配置する；ことを特徴とするチューブ状構成部材。 - 【請求項２】 前記透明チューブ状部分の少くとも一部
が前記フランジと一体で、継目なしユニットを形成する
ことを特徴とする請求項１記載のチューブ状構成部材。 - 【請求項３】 前記透明チューブ状部分が前記フランジ
の厚さを含めないで５ｍｍ以上の長さを有することを特
徴とする請求項１もしくは２記載のチューブ状構成部
材。 - 【請求項４】 前記透明チューブ状部分の最小長さが前
記フランジの厚さを含めないで２０ｍｍであることを特
徴とする請求項３記載のチューブ状構成部材。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1995123954 DE19523954C2 (de) | 1995-07-05 | 1995-07-05 | Rohrförmiges Bauteil aus transparentem Quarzglas |
| DE19523954.7 | 1995-07-05 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09139351A true JPH09139351A (ja) | 1997-05-27 |
Family
ID=7765744
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19277496A Pending JPH09139351A (ja) | 1995-07-05 | 1996-07-03 | 半導体製造用の透明石英ガラス製チューブ状構成部材 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09139351A (ja) |
| DE (1) | DE19523954C2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103074594A (zh) * | 2011-10-25 | 2013-05-01 | 浚鑫科技股份有限公司 | 一种应用于平板pecvd设备的石英管及其安装方法 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19745185A1 (de) * | 1997-10-13 | 1999-04-15 | Leybold Ag | Vorrichtung zum vakuumdichten Verbinden von zwei Körpern aus unterschiedlichen Materialien |
| NL1011578C2 (nl) * | 1999-03-17 | 1999-12-10 | Asm Int | Drager voor een waferrek alsmede ovensamenstel. |
| DE19962452B4 (de) | 1999-12-22 | 2004-03-18 | Heraeus Quarzglas Gmbh & Co. Kg | Verfahren für die Herstellung von opakem Quarzglas |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3426379C2 (de) * | 1984-07-18 | 1986-06-05 | Heraeus Quarzschmelze Gmbh, 6450 Hanau | Rohrförmiges Bauteil aus Quarzglas oder Quarzgut |
| DE4338807C1 (de) * | 1993-11-12 | 1995-01-26 | Heraeus Quarzglas | Formkörper mit hohem Gehalt an Siliziumdioxid und Verfahren zur Herstellung solcher Formkörper |
-
1995
- 1995-07-05 DE DE1995123954 patent/DE19523954C2/de not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-07-03 JP JP19277496A patent/JPH09139351A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103074594A (zh) * | 2011-10-25 | 2013-05-01 | 浚鑫科技股份有限公司 | 一种应用于平板pecvd设备的石英管及其安装方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE19523954A1 (de) | 1997-01-09 |
| DE19523954C2 (de) | 1998-01-29 |
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Legal Events
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Effective date: 20050128 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |