JPH09232242A - 拡散炉石英管のフレキシブルシャッター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体製造装置である拡散炉の石英管端面が
変形した場合にも、確実にその石英管を密封可能とする
ことを課題とする。 【解決手段】 石英管２の入口を塞ぐ石英蓋１５と、該
石英蓋１５を固定して保持する石英蓋保持板１４と、前
記石英管２の軸線方向および該軸線方向と直交する方向
に動作可能なシャッターユニットベース７とから構成さ
れ、前記石英蓋保持板１４は、周辺部に分散して配置さ
れた３つ以上の押圧軸受け２０を有し、前記シャッター
ユニットベース７は、軸方向に変位可能なスライドシャ
フト１０を有し、該スライドシャフト１０先端部に、前
記石英蓋保持板１４の中央部を、全方向に回動可能に固
定し、前記の各押圧軸受け２０に対応させて、前記シャ
ッターユニットベース７に押圧軸１９を設け、該押圧軸
１９を前記押圧軸受け２０に圧接させ、前記石英管２の
端面の向きおよび位置に応じて前記石英蓋１５を変位さ
せてその石英管２を密封することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、半導体製造装置
である拡散炉の石英管入口を塞ぐフレキシブルシャッタ
ーに関する。

【０００２】

【従来の技術】図６は従来例の説明図（１）である。従
来のシャッターは、この図６に示すように、単に一枚の
石英板によるシャッター１ａが開閉するだけのものであ
った。しかし、石英管２にずれや歪みが生じると、シャ
ッター１ａの密閉性が悪くなり、大気混入が発生し、製
品の品質低下を招いていた。そこで、 シャッターと石英管入口にテーパーを設ける。

【０００３】テーパーを設けたシャッターに、石英管
の軸線方向に、ばねによってフレキシブル性を持たせ
る。 シャッターの形状は従来の板状で、と同様にして、
フレキシブル性を持たせる。 というような改良がなされていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の従来技
術には、以下の問題点があった。 (A) 石英管は高温になるため（最高１２００℃）、変形
を生じる。図７は従来例の説明図（２）であり、この図
に示すように、石英管２入口が斜めに歪んだ時、上記
、、のいずれの改良を施しても、その石英管２入
口をシャッター１ｂで完全に密閉することはできない。

【０００５】(B) 石英管は洗浄のため、定期的に交換さ
れる。この時、石英管の軸芯がずれることがある。図８
は従来例の説明図（３）であり、この図に示すように、
石英管２の軸芯がずれた場合、上記、によるシャッ
ター１ｂでは、石英管２入口を完全に密閉することはで
きない。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、石英管の入口
を塞ぐ石英蓋と、石英蓋を固定して保持する石英蓋保持
板と、石英管の軸方向およびこの軸方向と直交する方向
に動作可能なシャッターユニットベースとから構成さ
れ、石英蓋保持板は、周辺部に分散して配置された３つ
以上の押圧軸受けを有し、シャッターユニットベース
は、このシャッターユニットベースに垂直に変位可能な
スライドシャフトを有し、このスライドシャフト先端部
に、石英蓋保持板の中央部を、全方向に回動可能に固定
し、各押圧軸受けに対応させて、シャッターユニットベ
ースに押圧軸を設け、この押圧軸を押圧軸受けに圧接さ
せ、石英管の端面の向きおよび位置に応じて石英蓋を変
位させてその石英管を密封することを特徴とする。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下に図を用いて本発明の実施の
形態を説明する。図１は実施の形態の説明図（１）であ
り、この図において、２は石英管であり、この石英管２
内に半導体ウエハ等を格納し、後述するシャッターによ
り密閉して加熱する。３は本実施の形態のシャッターで
あり、４はこのシャッター３を実際に開閉させるための
駆動部を示している。

【０００８】図１の上下方向にＸ軸をとり、左右方向を
Ｙ軸方向とすると、シャッター３はＸ、Ｙの両方向に動
作可能となっている。これは、駆動部４に設けられたＸ
軸用モータ５および後述するＹ軸用モータで駆動される
ことによる。図２は実施の形態の説明図（２）であり、
図１の装置をＹ軸側から見た状態を示しており、この図
２の６がＹ軸用モータである。

【０００９】図３は実施の形態のシャッターの斜視図、
図４は実施の形態のシャッターの断面図をそれぞれ示し
ている。これらの図において、７はシャッターユニット
ベースであり、シャッター３と駆動部４を連結するため
のものである。このシャッターユニットベース７にボー
ルブッシュ８と４個のプランジャーホルダー９が固定さ
れている。

【００１０】１０はスライドシャフトであり、軸方向に
スライド動作可能にボールブッシュ８に取り付けられて
いる。このスライドシャフト１０の端面それぞれには、
抜け防止のストッパー１１と球面軸受けシャフト１２が
固定されている。この球面軸受けシャフト１２に対応す
る球面軸受けホルダー１３は、石英蓋保持板である石英
板保持板１４の中央部に固定されており、該石英板保持
板１４は、その中央部の球面軸受けホルダー１３の部分
を中心に、全ての方向に自由に動くことができるように
球面軸受けシャフト１２に固定されている。

【００１１】直接石英管２を塞ぐための石英蓋である石
英板１５は、その石英板保持板１４に例えば平行に固定
されている。石英板１５の下部には、石英管２内の温度
を測定するためのセンサヘッド取付ブロック１６が固定
されている。各プランジャーホルダー９には、プランジ
ャー１７が自由に挿入長を調整できるようにねじ式で挿
入されている。プランジャー１７の内部には、ばね１８
が収納されていて、押圧軸であるプランジャーロッド１
９は、ばね１８の圧力によって石英板保持板１４の側に
押されている。

【００１２】プランジャーロッド１９の先端は例えば球
面状になっていて、石英板保持板１４に固定された押圧
軸受けであるプランジャーロッド受け２０に圧接してい
る。このプランジャーロッド受け２０は、例えば球面状
の凹部を有し、該凹部にプランジャーロッド１９の先端
が圧接する。以下に、本実施の形態の動作を説明する。

【００１３】まず、駆動部４により、シャッター３を石
英管２の軸線とシャッター３の軸線が一致する位置まで
Ｙ方向に移動させる。次に、Ｘ方向（軸線方向）へ移動
させ、石英管２入口を塞ぐ。この時、石英管２入口の端
面が斜めに歪んでいる場合でも、石英板保持板１４は、
その中心を球面軸受けホルダー１３に固定されているこ
とで、すべての傾斜方向に自由度があるので、石英板１
５は、その歪みに追従することができる。

【００１４】さらに、石英管２が軸線方向にずれている
場合でも、球面軸受けシャフト１２がスライドシャフト
１０に固定されていることで、石英板保持板１４は軸線
方向にも自由度があるので、石英板１５は、歪みと軸線
方向ずれが複合したずれにも追従し、石英管２入口を密
閉することができる。図５は実施の形態のシャッターの
密閉状態を示す説明図であり、この図において、Ａとし
て示す線が、元の石英管２端面の位置である。

【００１５】ここに示す例では、石英管２の変形によっ
てその端面が歪むとともにその軸線方向の位置もずれて
いるが、プランジャーロッド１８のはたらきにより、石
英板１５は、図のＢとして示す分だけ石英管２端面の向
きに合わせて偏向し、スライドシャフト１０が図のＣと
して示す分だけ軸方向にスライドすることにより、軸方
向のずれも吸収し、石英管２を確実に密封することが可
能である。また、軸芯のずれにも同様に追従できる。

【００１６】なお、シャッター３が自然状態にある時、
各プランジャー１７のばね１８の反発力により、各プラ
ンジャーロッド１９がプランジャーロッド受け２０を介
して石英板保持板１４を押すことにより、石英板１５は
重力方向に傾くことなく、常に軸線に対して垂直を保っ
ている。このばね１８の反発力は、シャッター３が石英
管２入口を塞ぐ圧力としてもはたらく。

【００１７】また、プランジャーロッド受け２０の凹部
に、プランジャーロッド１９の先端が圧接していること
により、石英板１５は軸線を中心に回転することはな
い。よって、シャッター３が閉じる時に、センサヘッド
取付ブロック１６が石英管２の端面に干渉したり、その
位置が変化して温度を測定するポイントがずれるという
ようなことはない。

【００１８】なお、上記説明では、プランジャー１７や
プランジャーロッド１９およびプランジャーロッド受け
２０等の組を、４組として説明したが、これに限らず、
３組以上であれば何組設けることとしてもよい。また、
上記説明では、石英蓋を板状の石英板として説明した
が、これは、石英管２の入口の形状に対応して該石英管
２を確実に密封可能であるならば、どのような形状とし
てもよい。

【００１９】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、石英板に、
全ての傾斜方向の自由度および軸線方向の自由度を持た
せたことにより、石英管の歪み、軸線方向ずれ、軸芯ず
れといった全てのずれに対してその石英板は追従し、確
実に石英管入口を密封することができ、石英管内への大
気等の混入を確実に防ぐことが可能となる効果を有す
る。

【００２０】また、石英管を洗浄のため等に交換した後
のシャッター位置調整が不要となる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態の説明図（１）

【図２】実施の形態の説明図（２）

【図３】実施の形態のシャッターの斜視図

【図４】実施の形態のシャッターの断面図

【図５】実施の形態のシャッターの密閉状態を示す説明
図

【図６】従来例の説明図（１）

【図７】従来例の説明図（２）

【図８】従来例の説明図（３）

【符号の説明】

３ シャッター ７ シャッターユニットベース １０ スライドシャフト １４ 石英蓋保持板 １５ 石英蓋 １９ 押圧軸 ２０ 押圧軸受け

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 石英管の入口を塞ぐ石英蓋と、 該石英蓋を固定して保持する石英蓋保持板と、 該石英蓋保持板の中央部付近を回動可能に支持するとと
   もに周辺部の３点以上それぞれを独立して押圧する手段
   とから構成され、 前記石英管の端面の向きおよび位置に応じて前記石英蓋
   を変位させてその石英管を密封することを特徴とする拡
   散炉石英管のフレキシブルシャッター。
2. 【請求項２】 石英管の入口を塞ぐ石英蓋と、 該石英蓋を固定して保持する石英蓋保持板と、 前記石英管の軸方向および該軸方向と直交する方向に動
   作可能なシャッターユニットベースとから構成され、 前記石英蓋保持板は、周辺部に分散して配置された３つ
   以上の押圧軸受けを有し、 前記シャッターユニットベースは、軸方向に変位可能な
   スライドシャフトを有し、 該スライドシャフト先端部に、前記石英蓋保持板の中央
   部を、全方向に回動可能に固定し、 前記の各押圧軸受けに対応させて、前記シャッターユニ
   ットベースに押圧軸を設け、該押圧軸を前記押圧軸受け
   に圧接させ、 前記石英管の端面の向きおよび位置に応じて前記石英蓋
   を変位させてその石英管を密封することを特徴とする拡
   散炉石英管のフレキシブルシャッター。