JPH0945629A - 縦型反応炉の炉口部構造 - Google Patents
縦型反応炉の炉口部構造Info
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- JPH0945629A JPH0945629A JP21097095A JP21097095A JPH0945629A JP H0945629 A JPH0945629 A JP H0945629A JP 21097095 A JP21097095 A JP 21097095A JP 21097095 A JP21097095 A JP 21097095A JP H0945629 A JPH0945629 A JP H0945629A
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- Japan
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- reaction tube
- seal groove
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- vertical reactor
- reactor according
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Abstract
(57)【要約】
【目的】縦型反応炉の炉口部構造に於いて、弾性材料の
パッキンを使用することなく、又水冷構造とすることな
く、炉口部を気密に閉塞可能とする。 【構成】反応管２下端に当接し炉口部を閉塞する閉塞部
材６ａを設け、前記反応管と閉塞部材の境界にシール溝
１３を設け、該シール溝にシールガスを導入する様構成
し、前記シール溝、及び該シール溝に導入したシールガ
スを介在させることで、反応管内部からの反応ガスの漏
出を防止する。
パッキンを使用することなく、又水冷構造とすることな
く、炉口部を気密に閉塞可能とする。 【構成】反応管２下端に当接し炉口部を閉塞する閉塞部
材６ａを設け、前記反応管と閉塞部材の境界にシール溝
１３を設け、該シール溝にシールガスを導入する様構成
し、前記シール溝、及び該シール溝に導入したシールガ
スを介在させることで、反応管内部からの反応ガスの漏
出を防止する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体製造装置の１
つである縦型反応炉、特に縦型反応炉の炉口部構造に関
するものである。
つである縦型反応炉、特に縦型反応炉の炉口部構造に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】図７に於いて、従来の縦型反応炉の炉口
部構造を説明する。
部構造を説明する。
【０００３】筒状のヒータユニット１内に、上端が閉塞
された石英製の反応管２が、炉体ベース１１に立設さ
れ、該反応管２内には処理すべきウェーハ３を水平姿勢
で多段に保持するボート４が装入される。該ボート４は
ボート４を反応管２内に装入、抜脱するボートエレベー
タ（図示せず）のキャップ受け５にボートキャップ６を
介して立設されており、該ボートキャップ６のフランジ
６ａにより前記反応管２の下端開口部を気密に閉塞す
る。
された石英製の反応管２が、炉体ベース１１に立設さ
れ、該反応管２内には処理すべきウェーハ３を水平姿勢
で多段に保持するボート４が装入される。該ボート４は
ボート４を反応管２内に装入、抜脱するボートエレベー
タ（図示せず）のキャップ受け５にボートキャップ６を
介して立設されており、該ボートキャップ６のフランジ
６ａにより前記反応管２の下端開口部を気密に閉塞す
る。
【０００４】前記反応管２の下端開口部と前記フランジ
６ａ間には、弾性材料であるフッ素系合成樹脂製等の耐
熱製のパッキン７が設けられている。該パッキン７の耐
熱温度は１５０℃〜２５０℃と低いので、熱による焼
損、劣化を防止する為、以下の如く冷却されている。
６ａ間には、弾性材料であるフッ素系合成樹脂製等の耐
熱製のパッキン７が設けられている。該パッキン７の耐
熱温度は１５０℃〜２５０℃と低いので、熱による焼
損、劣化を防止する為、以下の如く冷却されている。
【０００５】前記キャップ受け５には冷却水路８が設け
られ、又前記反応管２の下端フランジを押えている反応
管固定リング９に冷却水路１０が設けられ、前記冷却水
路８、冷却水路１０に冷却水を流通することで前記パッ
キン７を耐熱温度以下に冷却している。
られ、又前記反応管２の下端フランジを押えている反応
管固定リング９に冷却水路１０が設けられ、前記冷却水
路８、冷却水路１０に冷却水を流通することで前記パッ
キン７を耐熱温度以下に冷却している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記した様に、従来の
縦型反応炉の炉口部構造では弾性体のパッキンを使用
し、パッキンの焼損劣化を防止する為冷却を必要として
おり、この為炉口部付近の温度が下がり、反応ガスがＰ
ＯＣｌ3 等、液化温度の高いガスでは、前記炉口部付近
で液化するという現象が生じる。液化した反応ガスは炉
口部内に溜まり、更に炉口部から溢れて装置内に流出
し、部品を腐食するという問題があった。
縦型反応炉の炉口部構造では弾性体のパッキンを使用
し、パッキンの焼損劣化を防止する為冷却を必要として
おり、この為炉口部付近の温度が下がり、反応ガスがＰ
ＯＣｌ3 等、液化温度の高いガスでは、前記炉口部付近
で液化するという現象が生じる。液化した反応ガスは炉
口部内に溜まり、更に炉口部から溢れて装置内に流出
し、部品を腐食するという問題があった。
【０００７】又、冷却構造とする為、前記冷却水路８、
冷却水路１０を形成しなければならず、更に冷却水の給
排の為の冷却水配管が必要となる等、構造が複雑となる
という問題があった。
冷却水路１０を形成しなければならず、更に冷却水の給
排の為の冷却水配管が必要となる等、構造が複雑となる
という問題があった。
【０００８】本発明は斯かる実情に鑑み、上記した弾性
材料のパッキンを使用することなく、又水冷構造とする
ことなく、炉口部を気密に閉塞可能としたものである。
材料のパッキンを使用することなく、又水冷構造とする
ことなく、炉口部を気密に閉塞可能としたものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、反応管下端に
当接し炉口部を閉塞する閉塞部材を設け、前記反応管と
前記閉塞部材との境界にシール溝を設け、該シール溝に
シールガスを導入する様構成し、又反応管と閉塞部材と
の当接部分をテーパ形状とし、該当接部分にシール溝を
形成し、又シール溝を複数設け、内側のシール溝にガス
導入ノズルを連通し、外側のシール溝にガス排出ノズル
を連通し、又シール溝が反応管下端に形成された反応管
フランジ下面に形成され、又シール溝を反応管下端、閉
塞部材のいずれか一方に刻設し、反応管下端、閉塞部材
のいずれか他方に前記シール溝に遊嵌するリング突条を
形成し、更に又閉塞部材をスプリングを介在させ前記反
応管に当接させたものであり、前記シール溝、該シール
溝に導入したシールガスを介在させることで、反応管内
部からの反応ガスの漏出を防止する。
当接し炉口部を閉塞する閉塞部材を設け、前記反応管と
前記閉塞部材との境界にシール溝を設け、該シール溝に
シールガスを導入する様構成し、又反応管と閉塞部材と
の当接部分をテーパ形状とし、該当接部分にシール溝を
形成し、又シール溝を複数設け、内側のシール溝にガス
導入ノズルを連通し、外側のシール溝にガス排出ノズル
を連通し、又シール溝が反応管下端に形成された反応管
フランジ下面に形成され、又シール溝を反応管下端、閉
塞部材のいずれか一方に刻設し、反応管下端、閉塞部材
のいずれか他方に前記シール溝に遊嵌するリング突条を
形成し、更に又閉塞部材をスプリングを介在させ前記反
応管に当接させたものであり、前記シール溝、該シール
溝に導入したシールガスを介在させることで、反応管内
部からの反応ガスの漏出を防止する。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
実施の形態を説明する。
実施の形態を説明する。
【００１１】図１に於いて本発明の第１の実施の形態を
説明する。尚、図１中、図７に於いて示したものと同様
のものには同符号を付し、その説明は省略する。
説明する。尚、図１中、図７に於いて示したものと同様
のものには同符号を付し、その説明は省略する。
【００１２】反応管２下端に形成された反応管フランジ
２ａの下端面内径側にシール溝１３を刻設する。又前記
反応管フランジ２ａの上面にはガス導入ノズル１４を設
け、該ガス導入ノズル１４は前記シール溝１３と連通さ
せる。キャップ受け５は図示しないボートエレベータの
昇降ベース１５にスプリング１６を介して乗載されてい
る。
２ａの下端面内径側にシール溝１３を刻設する。又前記
反応管フランジ２ａの上面にはガス導入ノズル１４を設
け、該ガス導入ノズル１４は前記シール溝１３と連通さ
せる。キャップ受け５は図示しないボートエレベータの
昇降ベース１５にスプリング１６を介して乗載されてい
る。
【００１３】ボート４を反応管２内に装入する場合は図
示しないボートエレベータにより前記昇降ベース１５を
上昇させる。前記フランジ６ａはキャップ受け５、前記
スプリング１６を介して前記昇降ベース１５により前記
反応管フランジ２ａに押圧される。前記スプリング１６
はフランジ６ａの全周に亘って均一に押圧し、又前記ス
プリング１６はフランジ６ａ間に過度の荷重が発生しな
い様にし、又両者の接触による破損を防止する。
示しないボートエレベータにより前記昇降ベース１５を
上昇させる。前記フランジ６ａはキャップ受け５、前記
スプリング１６を介して前記昇降ベース１５により前記
反応管フランジ２ａに押圧される。前記スプリング１６
はフランジ６ａの全周に亘って均一に押圧し、又前記ス
プリング１６はフランジ６ａ間に過度の荷重が発生しな
い様にし、又両者の接触による破損を防止する。
【００１４】前記ガス導入ノズル１４より不活性ガス、
例えば窒素ガス、アルゴンガス等のシールガスを前記シ
ール溝１３に導入する。該シールガスは前記反応管２の
内圧よりも１〜５kgf/cm2 高い圧力で供給する。前記シ
ール溝１３は前記反応管２の内圧、外気圧より高いので
反応管２内のガスが前記シール溝１３を越え反応管２外
に、又外気が前記シール溝１３を越え反応管２内部に浸
入することはない。又、シール溝１３より反応管２内に
シールガスが漏出したとしてもシールガスは不活性ガス
であるのでウェーハの処理に影響を与えることはない。
例えば窒素ガス、アルゴンガス等のシールガスを前記シ
ール溝１３に導入する。該シールガスは前記反応管２の
内圧よりも１〜５kgf/cm2 高い圧力で供給する。前記シ
ール溝１３は前記反応管２の内圧、外気圧より高いので
反応管２内のガスが前記シール溝１３を越え反応管２外
に、又外気が前記シール溝１３を越え反応管２内部に浸
入することはない。又、シール溝１３より反応管２内に
シールガスが漏出したとしてもシールガスは不活性ガス
であるのでウェーハの処理に影響を与えることはない。
【００１５】図２は第２の実施の形態を示し、不活性ガ
スの漏出量、特に反応管２内への流入量を低減するもの
であり、前記シール溝１３にガス排出ノズル１７を連通
させ設けたものである。
スの漏出量、特に反応管２内への流入量を低減するもの
であり、前記シール溝１３にガス排出ノズル１７を連通
させ設けたものである。
【００１６】前記ガス導入ノズル１４よりシールガスを
前記シール溝１３内に導入し、前記シール溝１３にシー
ルガスを流通させた後、前記ガス排出ノズル１７より排
出する。前記シール溝１３内に導入するシールガスの圧
力は反応管２内の圧力に対して１〜５kgf/cm2 高くし、
排出ノズル１７圧力は反応管２内の圧力に対して０〜２
kgf/cm2 低くし、不活性ガスの排出を容易にする。
前記シール溝１３内に導入し、前記シール溝１３にシー
ルガスを流通させた後、前記ガス排出ノズル１７より排
出する。前記シール溝１３内に導入するシールガスの圧
力は反応管２内の圧力に対して１〜５kgf/cm2 高くし、
排出ノズル１７圧力は反応管２内の圧力に対して０〜２
kgf/cm2 低くし、不活性ガスの排出を容易にする。
【００１７】而して、シール溝１３に浸入した反応管２
内の反応ガスは、不活性ガスと共に前記ガス排出ノズル
１７より排出される。
内の反応ガスは、不活性ガスと共に前記ガス排出ノズル
１７より排出される。
【００１８】図３は第３の実施の形態を示しており、前
記反応管フランジ２ａ下面、前記シール溝１３の外側に
第２シール溝１８を刻設し、該第２シール溝１８にガス
排出ノズル１７を連通させたものである。前記シール溝
１３、第２シール溝１８を刻設したことでシール性が向
上し、更にシール溝１３、第２シール溝１８から漏出し
た不活性ガスを前記ガス排出ノズル１７で排出するの
で、不活性ガスの消費量も少なくなる。
記反応管フランジ２ａ下面、前記シール溝１３の外側に
第２シール溝１８を刻設し、該第２シール溝１８にガス
排出ノズル１７を連通させたものである。前記シール溝
１３、第２シール溝１８を刻設したことでシール性が向
上し、更にシール溝１３、第２シール溝１８から漏出し
た不活性ガスを前記ガス排出ノズル１７で排出するの
で、不活性ガスの消費量も少なくなる。
【００１９】尚、シール溝は３重、４重等、複数に設け
てよく、この場合前記ガス導入ノズル１４は一番内側の
シール溝に連通させ、前記ガス排出ノズル１７は一番外
側のシール溝に連通させる。
てよく、この場合前記ガス導入ノズル１４は一番内側の
シール溝に連通させ、前記ガス排出ノズル１７は一番外
側のシール溝に連通させる。
【００２０】更に、図４で示す第４の実施の形態では前
記シール溝１３、第２シール溝１８に遊嵌するリング突
条１９，２０を前記フランジ６ａに形成したもので、前
記シール溝１３、第２シール溝１８と前記リング突条１
９，２０とでラビリンス構造とし、漏出量を更に低減し
たものである。
記シール溝１３、第２シール溝１８に遊嵌するリング突
条１９，２０を前記フランジ６ａに形成したもので、前
記シール溝１３、第２シール溝１８と前記リング突条１
９，２０とでラビリンス構造とし、漏出量を更に低減し
たものである。
【００２１】更に又、図５は第５の実施の形態を示し、
該第５の実施の形態では反応管２の下端内縁に雌テーパ
形状部２ｂを形成すると共に前記フランジ６ａとボート
４下端境界部を雄テーパ形状部６ｂとしたものであり、
前記シール溝１３は前記雌テーパ形状部２ｂに刻設す
る。
該第５の実施の形態では反応管２の下端内縁に雌テーパ
形状部２ｂを形成すると共に前記フランジ６ａとボート
４下端境界部を雄テーパ形状部６ｂとしたものであり、
前記シール溝１３は前記雌テーパ形状部２ｂに刻設す
る。
【００２２】前記ボート４を前記反応管２に装入する
と、前記雌テーパ形状部２ｂと雄テーパ形状部６ｂが契
合し、前記フランジ６ａと反応管フランジ２ａ間のシー
ル性が更に向上する。尚、前記ガス導入ノズル１４より
不活性ガスを導入し、前記ガス排出ノズル１７より不活
性ガスを排出することについては図２で示した第２の実
施の形態と同様である。
と、前記雌テーパ形状部２ｂと雄テーパ形状部６ｂが契
合し、前記フランジ６ａと反応管フランジ２ａ間のシー
ル性が更に向上する。尚、前記ガス導入ノズル１４より
不活性ガスを導入し、前記ガス排出ノズル１７より不活
性ガスを排出することについては図２で示した第２の実
施の形態と同様である。
【００２３】ここで、前述した第３の実施の形態、第４
の実施の形態、第５の実施の形態では不活性ガス導入側
の圧力を反応管２内の圧力より１〜５kgf/cm2 高くす
る。又、図５の第５の実施の形態ではガス排出ノズル１
７を省略することも可能である。
の実施の形態、第５の実施の形態では不活性ガス導入側
の圧力を反応管２内の圧力より１〜５kgf/cm2 高くす
る。又、図５の第５の実施の形態ではガス排出ノズル１
７を省略することも可能である。
【００２４】フランジ６ａを反応管フランジ２ａに押圧
するスプリング１６は、図１に示す様にコイルスプリン
グとし円周上に複数箇所設けてもよく、前記昇降ベース
１５の中心に１箇所設けてもよく、或は図６に示す様に
板スプリング（リーフスプリング）２１、或は円板を打
抜きプレス加工し複数のリーフスプリングを形成した板
スプリングにより昇降ベース１５の複数箇所を押圧する
様にしてもよい。
するスプリング１６は、図１に示す様にコイルスプリン
グとし円周上に複数箇所設けてもよく、前記昇降ベース
１５の中心に１箇所設けてもよく、或は図６に示す様に
板スプリング（リーフスプリング）２１、或は円板を打
抜きプレス加工し複数のリーフスプリングを形成した板
スプリングにより昇降ベース１５の複数箇所を押圧する
様にしてもよい。
【００２５】尚、上記シール溝はキャップ受け５の上面
に刻設してもよく、又反応管２の下端開口部（炉口部）
を閉塞するのは反応管２の下端部に機械的に接触して閉
塞する炉口閉塞部材であればよく、フランジ６ａでな
く、キャップ受け５、或は別途設けた炉口蓋等であって
もよい。
に刻設してもよく、又反応管２の下端開口部（炉口部）
を閉塞するのは反応管２の下端部に機械的に接触して閉
塞する炉口閉塞部材であればよく、フランジ６ａでな
く、キャップ受け５、或は別途設けた炉口蓋等であって
もよい。
【００２６】
【発明の効果】以上述べた如く本発明によれば、炉口部
のシールにフッ素ゴム等弾性体のシール材を使用してな
い為、シール材を冷却する為の冷却構造、例えば水冷ジ
ャケット、配管を必要としないので、構造が簡単とな
り、又炉口部の温度を高く保つことができるので、ＰＯ
Ｃｌ3 等の液化温度の高い反応ガスを使用した場合の液
化が防止でき、液だれによる装置内部の腐食等が防止で
きる等種々の優れた効果を発揮する。
のシールにフッ素ゴム等弾性体のシール材を使用してな
い為、シール材を冷却する為の冷却構造、例えば水冷ジ
ャケット、配管を必要としないので、構造が簡単とな
り、又炉口部の温度を高く保つことができるので、ＰＯ
Ｃｌ3 等の液化温度の高い反応ガスを使用した場合の液
化が防止でき、液だれによる装置内部の腐食等が防止で
きる等種々の優れた効果を発揮する。
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す要部断面図で
ある。
ある。
【図２】本発明の第２の実施の形態を示す要部断面図で
ある。
ある。
【図３】本発明の第３の実施の形態を示す要部断面図で
ある。
ある。
【図４】本発明の第４の実施の形態を示す要部断面図で
ある。
ある。
【図５】本発明の第５の実施の形態を示す要部断面図で
ある。
ある。
【図６】本発明の第６の実施の形態を示す要部断面図で
ある。
ある。
【図７】従来例の要部を示す断面図である。
２ 反応管 ２ａ 反応管フランジ ２ｂ 雌テーパ形状部 ４ ボート ５ キャップ受け ６ ボートキャップ ６ａ フランジ ６ｂ 雄テーパ形状部 １３ シール溝 １４ ガス導入ノズル １６ スプリング １７ ガス排出ノズル １８ 第２シール溝
Claims (10)
- 【請求項１】 反応管下端に当接し炉口部を閉塞する閉
塞部材を設け、前記反応管と前記閉塞部材との境界部に
シール溝を設け、該シール溝にシールガスを導入する様
構成したことを特徴とする縦型反応炉の炉口部構造。 - 【請求項２】 反応管と閉塞部材との当接部分をテーパ
形状とし、該当接部分にシール溝を形成した請求項１の
縦型反応炉の炉口部構造。 - 【請求項３】 シール溝を複数設け、内側のシール溝に
ガス導入ノズルを連通し、外側のシール溝にガス排出ノ
ズルを連通した請求項１の縦型反応炉の炉口部構造。 - 【請求項４】 シール溝を複数設け、内側のシール溝に
ガス導入ノズルを連通し、外側のシール溝にガス排出ノ
ズルを連通した請求項２の縦型反応炉の炉口部構造。 - 【請求項５】 シール溝が反応管下端に形成された反応
管フランジ下面に形成された請求項１又は請求項２の縦
型反応炉の炉口部構造。 - 【請求項６】 シール溝が反応管下端に形成された反応
管フランジ下面に形成された請求項３又は請求項４の縦
型反応炉の炉口部構造。 - 【請求項７】 シール溝を反応管下端、閉塞部材のいず
れか一方に刻設し、シール溝を反応管下端、閉塞部材の
いずれか他方に前記シール溝に遊嵌するリング突条を形
成した請求項１〜請求項４の縦型反応炉の炉口部構造。 - 【請求項８】 閉塞部材をスプリングを介在させ前記反
応管に当接させた請求項１〜請求項７の縦型反応炉の炉
口部構造。 - 【請求項９】 シール溝に導入するシールガスの圧力を
前記反応管の内圧よりも１〜５kgf/cm2 高い圧力とした
請求項１〜請求項５の縦型反応炉の炉口部構造。 - 【請求項１０】 前記ガス排出ノズル内の圧力を前記反
応管の内圧よりも０〜２kgf/cm2 低い圧力とした請求項
３、請求項４又は請求項６の縦型反応炉の炉口部構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21097095A JPH0945629A (ja) | 1995-07-27 | 1995-07-27 | 縦型反応炉の炉口部構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21097095A JPH0945629A (ja) | 1995-07-27 | 1995-07-27 | 縦型反応炉の炉口部構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0945629A true JPH0945629A (ja) | 1997-02-14 |
Family
ID=16598149
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21097095A Pending JPH0945629A (ja) | 1995-07-27 | 1995-07-27 | 縦型反応炉の炉口部構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0945629A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009218349A (ja) * | 2008-03-10 | 2009-09-24 | Koyo Thermo System Kk | 縦型炉装置 |
-
1995
- 1995-07-27 JP JP21097095A patent/JPH0945629A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009218349A (ja) * | 2008-03-10 | 2009-09-24 | Koyo Thermo System Kk | 縦型炉装置 |
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