JPH10231932A - Sealing device - Google Patents
Sealing deviceInfo
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- JPH10231932A JPH10231932A JP5415497A JP5415497A JPH10231932A JP H10231932 A JPH10231932 A JP H10231932A JP 5415497 A JP5415497 A JP 5415497A JP 5415497 A JP5415497 A JP 5415497A JP H10231932 A JPH10231932 A JP H10231932A
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- Japan
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- sealing
- opposing surfaces
- peripheral seal
- outer peripheral
- inner peripheral
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、封止装置に関す
る。[0001] The present invention relates to a sealing device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】容器内が所定のガス雰囲気もしくは減圧
雰囲気にされる容器を有し、この容器における封止部の
互いの対向面間を封止装置により封止するようにしたも
のとしては、例えば半導体装置の製造工程で用いられる
熱処理装置が知られている。この熱処理装置は、被処理
体である半導体ウエハを収容する処理容器である反応管
を有しており、この反応管の周囲には炉内である反応管
内を所定の温度に加熱するヒータが設けられている。2. Description of the Related Art As a container having a container in which a predetermined gas atmosphere or a reduced-pressure atmosphere is provided, a space between the opposing surfaces of a sealing portion of the container is sealed by a sealing device. For example, a heat treatment apparatus used in a semiconductor device manufacturing process is known. This heat treatment apparatus has a reaction tube which is a processing container for accommodating a semiconductor wafer which is an object to be processed, and a heater for heating the inside of the reaction tube which is a furnace to a predetermined temperature is provided around the reaction tube. Have been.
【０００３】上記反応管の開口端には、処理ガス等の供
給、排気を行なうガス供給管部や排気管部を有するマニ
ホールドが接続されており、炉口として開口したマニホ
ールドの開口端は開閉可能な蓋体により閉じられるよう
になっている。また、上記マニホールドのガス供給管部
や排気管部には、ガス供給管や排気管が接続されいる。
排気管には、反応管内を所定の減圧雰囲気にするための
真空ポンプ等が接続されている。[0003] A manifold having a gas supply pipe section for supplying and exhausting processing gas and the like and an exhaust pipe section is connected to an open end of the reaction tube, and an open end of the manifold opened as a furnace port can be opened and closed. It is designed to be closed by a simple lid. A gas supply pipe and an exhaust pipe are connected to a gas supply pipe and an exhaust pipe of the manifold.
A vacuum pump or the like for connecting the inside of the reaction tube to a predetermined reduced-pressure atmosphere is connected to the exhaust pipe.
【０００４】上記熱処理装置においては、反応管内を所
定のガス雰囲気もしくは減圧雰囲気に保つために、上記
反応管とマニホールドの接続部、マニホールドの開口端
と蓋体の接触部、マニホールドのガス供給管部や排気管
部とガス供給管や排気管の接続部が、反応管内を気密に
保つための封止部とされており、これらの封止部に封止
装置が設けられている。このような封止装置としては、
種々のものが提案されている（例えば、実開平１−１２
３３６号公報等参照。）。In the heat treatment apparatus, a connection portion between the reaction tube and the manifold, a contact portion between the opening end of the manifold and the lid, and a gas supply pipe portion of the manifold are used to keep the inside of the reaction tube at a predetermined gas atmosphere or a reduced pressure atmosphere. The connecting portion between the gas supply pipe and the exhaust pipe is connected to the gas supply pipe and the exhaust pipe as sealing parts for keeping the inside of the reaction tube airtight, and a sealing device is provided in these sealing parts. As such a sealing device,
Various types have been proposed (for example, Japanese Utility Model Laid-Open No. 1-12).
See No. 336, etc. ).
【０００５】従来、一般的に用いられている封止装置
は、封止部の互いの対向面間をＯリングを介して封止す
るようになっている。また、高耐熱性を有する封止装置
としては、封止部の互いの対向面に環状溝部を形成し、
これら環状溝部を含む上記対向面間に環状のメタルシー
トを介設し、上記両環状溝部に排気手段を接続して上記
メタルシートを上記対向面に吸着させるようにしたもの
などがある。Conventionally, a generally used sealing device seals a gap between opposing surfaces of a sealing portion via an O-ring. In addition, as a sealing device having high heat resistance, an annular groove is formed on the mutually facing surfaces of the sealing portion,
An annular metal sheet is interposed between the opposed surfaces including the annular grooves, and an exhaust means is connected to the annular grooves so that the metal sheet is adsorbed to the opposed surfaces.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
封止装置においては、反応管内が高真空の状態にされる
場合、十分な封止効果を得ることが困難となり、外部か
ら容器内へリークが発生しやすくなる問題があった。ま
た、Ｏリングやメタルシートが封止部の対向面間の隙間
を通して反応管内に露出する構造であったため、Ｏリン
グの場合には、Ｏリングからガスや含有水分の放出（脱
ガスともいう）が生じ、熱処理上の不具合が発生した
り、あるいはメタルシートの場合には、腐食性を有する
処理ガスとの接触によりメタルシートが腐食したり、ウ
エハへの金属汚染が発生しやすくなる問題があった。However, in the conventional sealing apparatus, when the inside of the reaction tube is kept in a high vacuum state, it is difficult to obtain a sufficient sealing effect, and leakage from the outside into the container is difficult. There was a problem that easily occurred. In addition, since the O-ring and the metal sheet are configured to be exposed to the inside of the reaction tube through the gap between the opposing surfaces of the sealing portion, in the case of the O-ring, release of gas or moisture contained in the O-ring (also referred to as degassing). In the case of a metal sheet, there is a problem that the metal sheet is corroded due to contact with a corrosive processing gas, and metal contamination on the wafer is likely to occur. Was.
【０００７】そこで、本発明は、上記問題点を解決すべ
くなされたもので、高い封止効果が得られと共に、脱ガ
スや金属汚染等の問題も解消し得る封止装置を提供する
ことを目的とする。Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a sealing device capable of obtaining a high sealing effect and solving problems such as degassing and metal contamination. Aim.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のうち請求項１記載の封止装置は、容器内が所
定のガス雰囲気もしくは減圧雰囲気にされる容器におけ
る封止部の互いの対向面間を封止する装置において、上
記封止部の互いの対向面間に、内周側の対向面を互に当
接させて封止する内周シール部と、外周側の対向面間を
Ｏリングを介して封止する外周シール部とを設け、これ
ら内周シール部と外周シール部との間に形成した環状空
間部に上記内周シール部を境とする内外の圧力差が小さ
くなるように減圧排気する排気手段を接続したことを特
徴とする。According to a first aspect of the present invention, there is provided a sealing apparatus, comprising: a sealing unit for sealing a container having a predetermined gas atmosphere or a reduced pressure atmosphere; An inner peripheral sealing portion that seals the inner peripheral opposing surfaces by contacting each other between the opposing surfaces of the sealing portion; and an outer peripheral opposing surface. An outer peripheral seal portion for sealing the space between the outer peripheral seal portion and the outer peripheral seal portion is provided. It is characterized in that exhaust means for exhausting under reduced pressure is connected so as to reduce the size.
【０００９】請求項２記載の封止装置は、容器内が所定
のガス雰囲気もしくは減圧雰囲気にされる容器における
封止部の互いの対向面間を封止する装置において、上記
封止部の互いの対向面間に、内周側の対向面を互に当接
させて封止する内周シール部と、外周側の対向面間を封
止する外周シール部とを設け、この外周シール部は、上
記対向面にそれぞれ形成された環状溝部と、これら環状
溝部を含む上記対向面間に介在された環状のメタルシー
トと、このメタルシートを上記対向面に吸着させるため
に両環状溝部に接続された第１の排気手段とからなり、
上記内周シール部と外周シール部との間に形成される環
状空間部に上記内周シール部を境とする内外の圧力差が
小さくなるように減圧排気する第２の排気手段を接続し
たことを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, there is provided a sealing device for sealing a space between opposing surfaces of a sealing portion in a container in which the inside of the container is set to a predetermined gas atmosphere or a reduced pressure atmosphere. Between the opposing surfaces, an inner peripheral sealing portion that seals the inner peripheral opposing surfaces by contacting each other, and an outer peripheral sealing portion that seals between the outer peripheral opposing surfaces are provided. An annular groove formed in each of the opposed surfaces, an annular metal sheet interposed between the opposed surfaces including the annular grooves, and connected to the two annular grooves to adsorb the metal sheet to the opposed surface. First exhaust means,
Second exhaust means for exhausting under reduced pressure is connected to the annular space formed between the inner peripheral seal and the outer peripheral seal so as to reduce the pressure difference between the inner and outer seals at the boundary of the inner peripheral seal. It is characterized by.
【００１０】請求項１記載の封止装置によれば、封止部
の互いの対向面間に、内周側の対向面を互に当接させて
封止する内周シール部と、外周側の対向面間をＯリング
を介して封止する外周シール部とを設け、これら内周シ
ール部と外周シール部との間に形成した環状空間部に上
記内周シール部を境とする内外の圧力差が小さくなるよ
うに減圧排気する排気手段を接続しているため、容器内
が高真空の状態にされる場合でも、高い封止効果が得ら
れ、リークを十分に抑制ないし防止することが可能とな
り、熱処理装置に適用した場合における脱ガス等の問題
も解消し得る。According to the first aspect of the present invention, the inner peripheral sealing portion is provided between the opposing surfaces of the sealing portion to seal the inner peripheral opposing surfaces to each other to seal the outer peripheral side. And an outer peripheral seal portion that seals between the opposing surfaces via an O-ring, and an inner and outer space bordering the inner peripheral seal portion is formed in an annular space formed between the inner peripheral seal portion and the outer peripheral seal portion. Since the exhaust means for exhausting under reduced pressure is connected so as to reduce the pressure difference, a high sealing effect can be obtained even when the inside of the container is in a high vacuum state, and the leak can be sufficiently suppressed or prevented. This makes it possible to solve problems such as degassing when applied to a heat treatment apparatus.
【００１１】請求項２記載の封止装置によれば、封止部
の互いの対向面間に、内周側の対向面を互に当接させて
封止する内周シール部と、外周側の対向面間を封止する
外周シール部とを設け、この外周シール部は、上記対向
面にそれぞれ形成された環状溝部と、これら環状溝部を
含む上記対向面間に介在された環状のメタルシートと、
このメタルシートを上記対向面に吸着させるために両環
状溝部に接続された第１の排気手段とからなり、上記内
周シール部と外周シール部との間に形成される環状空間
部に上記内周シール部を境とする内外の圧力差が小さく
なるように減圧排気する第２の排気手段を接続している
ため、容器内が高真空の状態にされる場合でも、高い封
止効果が得られ、リークを十分に抑制ないし防止するこ
とが可能となり、熱処理装置に適用した場合における金
属汚染等の問題も解消し得る。According to the second aspect of the present invention, the inner peripheral sealing portion is provided between the opposing surfaces of the sealing portion to seal the inner peripheral opposing surfaces to each other to seal the outer peripheral side. And an outer peripheral seal portion for sealing between the opposing surfaces, the outer peripheral seal portion being provided with an annular groove formed on the opposing surface, and an annular metal sheet interposed between the opposing surfaces including the annular groove. When,
The first exhaust means is connected to the two annular grooves to adsorb the metal sheet to the opposite surface. The inner space is formed in the annular space formed between the inner seal and the outer seal. Since the second exhaust means for exhausting air under reduced pressure is connected so that the pressure difference between the inside and outside of the peripheral seal portion is reduced, a high sealing effect can be obtained even when the inside of the container is in a high vacuum state. In addition, it is possible to sufficiently suppress or prevent leakage, and it is possible to solve problems such as metal contamination when applied to a heat treatment apparatus.
【００１２】[0012]
【実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を添付図面
に基づいて詳述する。図１は本発明の実施の形態を示す
封止装置の断面図、図２は本発明が適用される縦型熱処
理装置の縦断面図である。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a sectional view of a sealing device showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a vertical heat treatment device to which the present invention is applied.
【００１３】先ず、縦型熱処理装置について図２を参照
して説明する。この縦型熱処理装置は、処理用の容器
（処理室）である例えば石英製の反応管１を有してい
る。この反応管１の外部は、大気圧側となる。上記反応
管１は、縦長の円筒状で、その上端が閉塞され、下端が
開口されている。この反応管１の開口端には、処理ガス
等の供給、排気を行なうガス供給管部２および排気管部
３を側壁に有する円筒状のマニホールド４が接続されて
いる。First, a vertical heat treatment apparatus will be described with reference to FIG. This vertical heat treatment apparatus has a reaction vessel 1 made of, for example, quartz, which is a processing vessel (processing chamber). The outside of the reaction tube 1 is on the atmospheric pressure side. The reaction tube 1 has a vertically long cylindrical shape, and its upper end is closed and its lower end is opened. A cylindrical manifold 4 having a gas supply pipe section 2 for supplying and exhausting a processing gas and the like and an exhaust pipe section 3 on a side wall is connected to an open end of the reaction tube 1.
【００１４】このマニホールド４は、一般的に、耐食性
を有する材料、例えばステンレスにより形成されてい
る。マニホールド４は、更に高耐食性とするために、セ
ラミック製のもの、あるいはセラミックで被覆されたも
のであることが好ましい。マニホールド４は、上方に水
平に配置されたベースプレート５に図示しない取付部材
を介して取付けられており、そのマニホールド４上に上
記反応管１を設置した構成がとられる。The manifold 4 is generally made of a material having corrosion resistance, for example, stainless steel. The manifold 4 is preferably made of ceramic or coated with ceramic in order to further increase the corrosion resistance. The manifold 4 is mounted via a mounting member (not shown) on a base plate 5 horizontally disposed above, and the above-mentioned reaction tube 1 is installed on the manifold 4.
【００１５】上記マニホールド４の内側には、例えば石
英製の円筒状の内管６が起立した状態で取付けられ、こ
の内管６と外管である反応管１とにより反応管１は二重
管構造とされていることが好ましい。上記ガス供給管部
２は、上記内管６の内側に沿って上方へ処理ガス等を供
給するように設けられ、上記排気管部３は、上記内管６
と反応管１との間の環状通路７から処理後の排ガスを排
気するように設けられている。A cylindrical inner tube 6 made of, for example, quartz is attached to the inside of the manifold 4 in an upright state. The inner tube 6 and the outer reaction tube 1 form a double tube. Preferably, it is structured. The gas supply pipe section 2 is provided so as to supply a processing gas or the like upward along the inside of the inner pipe 6, and the exhaust pipe section 3 is provided with the inner pipe 6.
The exhaust gas after the treatment is exhausted from an annular passage 7 between the reaction tube 1 and the reaction tube 1.
【００１６】上記反応管１の周囲には、反応管１内を所
定の温度、例えば５００〜１２００℃に加熱するため
に、ヒータ８が配置されている。このヒータ８は、ヒー
タ線（発熱抵抗線）９をコイル状等に形成し、このヒー
タ線９の外側を断熱材１０で覆い、更にこの断熱材１０
の外側を冷却ジャケット等のアウターシェル１１で覆っ
た構造になっている。このヒータ８は、上記ベースプレ
ート５上に設置されている。A heater 8 is disposed around the reaction tube 1 to heat the inside of the reaction tube 1 to a predetermined temperature, for example, 500 to 1200 ° C. In the heater 8, a heater wire (heating resistance wire) 9 is formed in a coil shape or the like, the outside of the heater wire 9 is covered with a heat insulating material 10, and the heat insulating material 10 is further formed.
Is covered with an outer shell 11 such as a cooling jacket. The heater 8 is provided on the base plate 5.
【００１７】上記マニホールド４の下端の開口端は、蓋
体１１で開閉可能に閉じられるようになっている。この
蓋体１１は、耐食性を有する材料、例えばステンレスに
より形成されている。この蓋体１１上には、例えば石英
製の保温筒１２を介して被処理体保持具である例えば石
英製のボート１３が載置される。ボート１３には、被処
理体であるウエハＷが水平状態で高さ方向に所定の間隔
で多数枚、例えば１５０枚程度保持される。An opening at the lower end of the manifold 4 is closed by a lid 11 so as to be openable and closable. The lid 11 is formed of a material having corrosion resistance, for example, stainless steel. On the lid 11, a boat 13 made of, for example, quartz, which is a holder for the object to be processed, is placed via a heat insulating tube 12 made of, for example, quartz. The boat 13 holds a large number of, for example, about 150, wafers W to be processed at predetermined intervals in the height direction in a horizontal state.
【００１８】上記蓋体１１は、昇降機構１４の昇降アー
ム１５に取付けられており、この昇降機構１４により蓋
体１１の開閉と共に、反応管１に対するボート１３の搬
入、搬出が行なわれるようになっている。上記蓋体１１
には、保温筒１２を介してボート１３を軸廻りに回転さ
せるための回転機構（図示省略）が設けられていること
が好ましい。上記マニホールド４の側壁に設けられたガ
ス供給管部２には、処理ガス等の供給源に通じるガス供
給管１６が接続され、排気管部３には、排気系に通じる
排気管１７が接続されている。排気系には、反応管１内
を所定の減圧雰囲気ないし真空度、例えば１０〜１０-8
Ｔｏｒｒに減圧排気するための図示しない真空ポンプ等
を有する減圧制御装置（図示省略）が設けられている。The lid 11 is attached to an elevating arm 15 of an elevating mechanism 14. The elevating mechanism 14 allows the lid 11 to be opened and closed, and also allows the boat 13 to be loaded into and unloaded from the reaction tube 1. ing. The lid 11
Is preferably provided with a rotation mechanism (not shown) for rotating the boat 13 around the axis via the heat retaining tube 12. A gas supply pipe 16 connected to a supply source of a processing gas or the like is connected to the gas supply pipe 2 provided on a side wall of the manifold 4, and an exhaust pipe 17 connected to an exhaust system is connected to the exhaust pipe 3. ing. In the exhaust system, a predetermined reduced pressure atmosphere or a vacuum degree, for example, 10 to 10 −8 is set in the reaction tube 1.
A decompression controller (not shown) having a vacuum pump (not shown) for evacuating to Torr is provided.
【００１９】以上のように構成された縦型熱処理装置に
おいては、反応管１内を所定のガス雰囲気もしくは減圧
雰囲気に保つために、上記反応管１とマニホールド４の
接続部１８ａ、マニホールド４の開口端と蓋体１１の接
合部１８ｂ、マニホールド４のガス供給管部２および排
気管部３とガス供給管１６および排気管１７の接続部１
８ｃ，１８ｄ等が、反応管１内を気密に保つための封止
部とされており、これらの封止部１８ａ〜１８ｄに封止
装置が設けられる。In the vertical heat treatment apparatus configured as described above, in order to maintain the inside of the reaction tube 1 at a predetermined gas atmosphere or a reduced pressure atmosphere, the connection portion 18a between the reaction tube 1 and the manifold 4 and the opening of the manifold 4 are formed. Joint 18b between end and lid 11, gas supply pipe 2 and exhaust pipe 3 of manifold 4, connection 1 between gas supply pipe 16 and exhaust pipe 17
8c, 18d and the like are sealing portions for keeping the inside of the reaction tube 1 airtight, and sealing devices are provided in these sealing portions 18a to 18d.
【００２０】次に、上記封止装置（タイプＡ）について
図１を参照して説明する。図１は、反応管１とマニホー
ルド４の接続部１８ａを封止部の一例として示してい
る。この封止部１８ａは、互に対向する広い対向面１９
を有するように、フランジ２０ａ，２０ｂにより形成さ
れていることが好ましい。この場合、反応管１の開口端
とマニホールド４の開口端に、相対向するフランジ２０
ａ，２０ｂが形成されている。Next, the sealing device (type A) will be described with reference to FIG. FIG. 1 shows a connection portion 18a between the reaction tube 1 and the manifold 4 as an example of a sealing portion. The sealing portion 18a has a wide opposing surface 19 facing each other.
Is preferably formed by the flanges 20a and 20b. In this case, opposed flanges 20 are provided between the open end of the reaction tube 1 and the open end of the manifold 4.
a and 20b are formed.
【００２１】これらフランジ２０ａ，２０ｂの互いの対
向面１９間に、内周側の対向面１９ａを互に当接させて
封止する内周シール部２１と、外周側の対向面１９ｂ間
をＯリング２２を介して封止する外周シール部２３とが
設けられている。内周シール部２１を形成する内周側の
対向面１９ａは、互に密着して高いシール効果が得られ
るように、鏡面仕上げされ、鏡面仕上げ面になっている
ことが好ましい。上記Ｏリング２２は、例えばフッ素ゴ
ムにより形成されている。Between the opposing surfaces 19 of the flanges 20a and 20b, an inner peripheral sealing portion 21 for sealing the inner peripheral opposing surfaces 19a by abutting each other and an outer peripheral opposing surface 19b between the opposing surfaces 19b. An outer peripheral sealing portion 23 for sealing via a ring 22 is provided. It is preferable that the opposing surfaces 19a on the inner peripheral side forming the inner peripheral seal portion 21 are mirror-finished and have a mirror-finished surface so as to be in close contact with each other to obtain a high sealing effect. The O-ring 22 is formed of, for example, fluoro rubber.
【００２２】上記外周シール部２３を形成する外周側の
対向面１９ｂは、Ｏリング２２を挟むためにＯリング２
２の厚さよりも小さい所定の隙間で対向するように形成
されている。上記内周シール部２１と外周シール部２３
との間には、密封された環状空間部２４が形成され、こ
の環状空間部２４には、上記内周シール部２１を境とす
る内外の圧力差が小さくなるように減圧排気する排気手
段２５が接続されている。The outer peripheral surface 19b forming the outer peripheral seal portion 23 is provided with an O-ring 2 for holding the O-ring 22 therebetween.
2 are formed so as to oppose each other with a predetermined gap smaller than the thickness. The inner peripheral seal portion 21 and the outer peripheral seal portion 23
And a sealed annular space portion 24 is formed between the inside and outside. In this annular space portion 24, exhaust means 25 for reducing and exhausting the pressure so that the pressure difference between the inside and outside of the inner peripheral seal portion 21 becomes small. Is connected.
【００２３】この排気手段２５は、上記フランジ２０
ａ，２０ｂのうちのいずれか一方のフランジ２０ａに上
記環状空間部２４と連通するように設けられた排気管２
６と、この排気管２６の排気系に設けられた減圧排気装
置２７とにより構成されている。この減圧排気装置２７
は、例えばターボ分子ポンプにより構成されていること
が好ましい。The exhaust means 25 is connected to the flange 20
a, an exhaust pipe 2 provided on one of the flanges 20a so as to communicate with the annular space 24.
6 and a reduced-pressure exhaust device 27 provided in the exhaust system of the exhaust pipe 26. This decompression exhaust device 27
Is preferably constituted by, for example, a turbo molecular pump.
【００２４】反応管１内が高真空、例えば１０-7Ｔｏｒ
ｒとされる場合、上記内周シール部２１におけるリーク
が極めて少ない値、例えば１０-2〜１０-4Ｔｏｒｒ・ｌ
／ｓｅｃ以下のリークレートとなるようにフランジ２０
ａ，２０ｂが密着され、上記環状空間部２４は、減圧排
気装置２７により所定の真空度、例えば１０-4〜１０ -7
Ｔｏｒｒに減圧排気されることが好ましい。このよう
に、上記内周シール部２１を境とする内外の圧力差が小
さくなるように環状空間部２４を減圧排気することによ
り、封止部１８ａにおけるリークを十分に抑制ないし防
止することが可能となる。The inside of the reaction tube 1 is high vacuum, for example, 10-7Tor
If r, the leak at the inner peripheral seal portion 21
Is a very small value, for example, 10-2-10-FourTorr ・ l
/ Sec so that the leak rate is less than / sec.
a and 20b are brought into close contact with each other, and
A predetermined degree of vacuum, for example, 10-Four-10 -7
It is preferable that the pressure is reduced to Torr. like this
In addition, the pressure difference between the inside and outside of the inner peripheral seal portion 21 is small.
By depressurizing and exhausting the annular space 24 so that
To sufficiently suppress or prevent leakage at the sealing portion 18a.
It is possible to stop.
【００２５】以上のように構成された封止装置によれ
ば、封止部１８ａの互いの対向面１９間に、内周側の対
向面１９ａを互に当接させて封止する内周シール部２１
と、外周側の対向面１９ｂ間をＯリング２２を介して封
止する外周シール部２３とを設け、これら内周シール部
２１と外周シール部２３との間に形成した環状空間部２
４に上記内周シール部２１を境とする内外の圧力差が小
さくなるように減圧排気する排気手段２５を接続してい
るため、反応管１内が高真空の状態にされる場合でも、
高い封止効果が得られ、リークを十分に抑制ないし防止
することが可能となり、熱処理装置に適用した場合にお
ける脱ガス等の問題も解消し得る。According to the sealing device configured as described above, the inner peripheral seal for sealing the inner peripheral side opposing surfaces 19a between each other between the opposing surfaces 19 of the sealing portion 18a. Part 21
And an outer peripheral seal portion 23 for sealing between the outer peripheral side opposing surfaces 19b via an O-ring 22. An annular space portion 2 formed between the inner peripheral seal portion 21 and the outer peripheral seal portion 23 is provided.
4 is connected to the exhaust means 25 for reducing and evacuating the pressure so that the pressure difference between the inside and the outside of the inner peripheral seal portion 21 becomes small.
A high sealing effect can be obtained, leaks can be sufficiently suppressed or prevented, and problems such as degassing when applied to a heat treatment apparatus can be solved.
【００２６】上記Ｏリング２２は、環状空間部２４が真
空引きされることにより、脱ガスを生じるが、この脱ガ
スは環状空間部２４に接続された排気手段２５によって
排気されるため、および封止部１８ａには内周シール部
２１が設けられていてＯリング２２が反応管１内に露出
しないため、脱ガスが反応管１内に直接リークすること
がなくなり、脱ガスによるウエハＷへの汚染等の問題を
解消することができる。なお、蓋体１１を開けるに際し
て、反応管１内を常圧（大気圧）に戻すときには、上記
環状空間部２４の圧力も反応管１内の圧力と同じように
常圧に戻すことが好ましい。The O-ring 22 is degassed when the annular space 24 is evacuated, but the degas is exhausted by the exhaust means 25 connected to the annular space 24, and the O-ring 22 is sealed. Since the inner peripheral seal portion 21 is provided at the stop portion 18a and the O-ring 22 is not exposed to the inside of the reaction tube 1, degas does not leak directly into the reaction tube 1, and the degassing to the wafer W due to degassing is prevented. Problems such as contamination can be solved. When the inside of the reaction tube 1 is returned to normal pressure (atmospheric pressure) when the cover 11 is opened, it is preferable that the pressure in the annular space 24 is also returned to normal pressure in the same manner as the pressure in the reaction tube 1.
【００２７】次に、上記Ａタイプとは別の封止装置（Ｂ
タイプ）について図３ないし図４を参照して説明する。
図３は、本発明の他の実施の形態を示す封止装置の断面
図、図４はこの封止装置に用いられるメタルシートの斜
視図である。図３の封止装置において、図１の封止装置
と同一部分には同一参照符合が付されている。この封止
装置においても、封止部１８ａの互いの対向面１９間
に、内周側の対向面１９ａを互に当接させて封止する内
周シール部２１と、外周側の対向面１９ｂ間を封止する
外周シール部２３とが設けられている。Next, a sealing device (B
Type) will be described with reference to FIGS.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a sealing device showing another embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a perspective view of a metal sheet used in the sealing device. In the sealing device of FIG. 3, the same parts as those of the sealing device of FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. Also in this sealing device, between the opposing surfaces 19 of the sealing portion 18a, an inner peripheral sealing portion 21 for abutting the inner peripheral opposing surfaces 19a to each other to seal, and an outer peripheral opposing surface 19b An outer peripheral sealing portion 23 for sealing the gap is provided.
【００２８】上記外周シール２３部は、外周側の対向面
１９ｂにそれぞれ形成された環状溝部２８と、これら環
状溝部２８を含む上記対向面１９ｂ間に介在された環状
のメタルシート２９と、このメタルシート２９を上記対
向面１９ｂに吸着させるために両環状溝部２８に接続さ
れた第１の排気手段３０とにより構成されている。上記
メタルシート２９は、図４に示すように、耐食性を有す
る材料例えばステンレス製の環状の二枚の薄板２９ａ，
２９ｂを重ね合わせ、両薄板２９ａ，２９ｂを内周部に
て溶接２９ｃにより接合してなる。The outer peripheral seal 23 includes an annular groove 28 formed on the outer peripheral surface 19b, an annular metal sheet 29 interposed between the opposite surfaces 19b including the annular groove 28, The first exhaust means 30 is connected to the two annular grooves 28 for adsorbing the sheet 29 to the facing surface 19b. As shown in FIG. 4, the metal sheet 29 is made of a material having corrosion resistance, for example, two annular thin plates 29a made of stainless steel.
29b are overlapped, and the two thin plates 29a and 29b are joined by welding 29c at the inner periphery.
【００２９】上記メタルシート２９は、両薄板２９ａ，
２９ｂの外周側が大気側に開口していることにより、両
薄板２９ａ，２９ｂ間に大気圧が作用し、各薄板２９
ａ，２９ｂが減圧排気された環状溝部２８を有する対向
面１９ｂにそれぞれ十分に吸着されて対向面１９ｂ間を
シールすることができるようになっている。上記第１の
排気手段３０は、上記両フランジ２０ａ，２０ｂに上記
環状溝部２８と連通するようにそれぞれ設けられた排気
管３１ａ，３１ｂと、これら排気管３１ａ，３１ｂの共
通の排気系に設けられた第１の減圧排気装置３２とによ
り構成されている。この第１の減圧排気装置３２は、例
えばドライポンプにより構成されていることが好まし
い。The metal sheet 29 includes two thin plates 29a,
Since the outer peripheral side of 29b is open to the atmosphere, atmospheric pressure acts between both thin plates 29a and 29b, and each thin plate 29
a and 29b are sufficiently adsorbed to the opposing surfaces 19b having the annular grooves 28 which are evacuated and evacuated, respectively, so that the space between the opposing surfaces 19b can be sealed. The first exhaust means 30 is provided in exhaust pipes 31a and 31b provided in the flanges 20a and 20b so as to communicate with the annular groove 28, respectively, and in a common exhaust system of the exhaust pipes 31a and 31b. And a first decompression exhaust device 32. It is preferable that the first vacuum evacuation device 32 is constituted by, for example, a dry pump.
【００３０】上記内周シール部２１と外周シール部２３
との間には、上記Ａタイプと同様、環状空間部２４が形
成されており、この環状空間部２４に上記内周シール部
２１を境とする内外の圧力差が小さくなるように減圧排
気する第２の排気手段２５が接続されている。この第２
の排気手段２５は、上記フランジ２０ａ，２０ｂのうち
のいずれか一方のフランジ２０ａに上記環状空間部２４
と連通するように設けられた排気管２６と、この排気管
２６の排気系に設けられた第２の減圧排気装置２７とに
より構成されている。この第２の減圧排気装置２７は、
例えばターボ分子ポンプにより構成されていることが好
ましい。The inner peripheral seal portion 21 and the outer peripheral seal portion 23
An annular space portion 24 is formed between them, as in the case of the above-described A type. The second exhaust means 25 is connected. This second
The exhaust means 25 is provided with the annular space portion 24 on one of the flanges 20a and 20b.
The exhaust pipe 26 is provided so as to communicate with the exhaust pipe 26, and a second decompression exhaust device 27 provided in an exhaust system of the exhaust pipe 26. This second decompression exhaust device 27
For example, it is preferable to be constituted by a turbo molecular pump.
【００３１】反応管１内が高真空、例えば１０-7Ｔｏｒ
ｒとされる場合、上記内周シール部２１におけるリーク
が極めて少ない値、例えば１０-2〜１０-4Ｔｏｒｒ・ｌ
／ｓｅｃ以下のリークレートとなるようにフランジ２０
ａ，２０ｂが密着され、上記環状空間部２４は、第２の
減圧排気装置２７により所定の真空度、例えば１０-4〜
１０-7ＴｏｒｒＴｏｒｒに減圧排気されることが好まし
い。また、上記外周シール部２３の環状溝部２８は、第
１の減圧排気装置３２により所定の真空度、例えば１０
〜１０-2Ｔｏｒｒに減圧排気されることが好ましい。The inside of the reaction tube 1 is in a high vacuum, for example, 10 -7 Torr.
In the case of r, a value at which the leak at the inner peripheral seal portion 21 is extremely small, for example, 10 −2 to 10 −4 Torr · l
/ Sec so that the leak rate is less than / sec.
a and 20b are brought into close contact with each other, and the annular space 24 is evacuated to a predetermined degree of vacuum, for example, 10 -4 , by the second vacuum pumping device 27.
It is preferable to evacuate to 10 −7 Torr Torr. Further, the annular groove portion 28 of the outer peripheral seal portion 23 is provided with a predetermined degree of vacuum, e.g.
It is preferable to evacuate to 10 −2 Torr under reduced pressure.
【００３２】以上のように構成された封止装置によれ
ば、封止部１８ａの互いの対向面１９間に、内周側の対
向面１９ａを互に当接させて封止する内周シール部２１
と、外周側の対向面間１９ｂを封止する外周シール部２
３とを設け、この外周シール部２３は、上記対向面１９
ｂにそれぞれ形成された環状溝部２８と、これら環状溝
部２８を含む上記対向面１９ｂ間に介在された環状のメ
タルシート２９と、このメタルシート２９を上記対向面
１９ｂに吸着させるために両環状溝部２８に接続された
第１の排気手段３０とからなり、上記内周シール部２１
と外周シール部２３との間に形成される環状空間部２４
に上記内周シール部２１を境とする内外の圧力差が小さ
くなるように減圧排気する第２の排気手段２５を接続し
ているため、反応管１内が高真空の状態にされる場合で
も、高い封止効果が得られ、リークを十分に抑制ないし
防止することが可能となり、熱処理装置に適用した場合
における脱ガスや金属汚染、耐熱性等の問題も解消し得
る。According to the sealing device constructed as described above, the inner peripheral seal for sealing the inner peripheral side opposing surfaces 19a between the opposing surfaces 19 of the sealing portion 18a. Part 21
And an outer peripheral sealing portion 2 for sealing the space 19b between the opposing surfaces on the outer peripheral side
3 and the outer peripheral seal portion 23 is
b, an annular metal sheet 29 interposed between the opposed surfaces 19b including the annular grooves 28, and both annular groove portions for adsorbing the metal sheet 29 to the opposed surface 19b. And a first exhaust means 30 connected to the inner peripheral seal portion 21.
Annular space 24 formed between the outer peripheral seal portion 23
Is connected to the second exhaust means 25 for exhausting the gas under reduced pressure so that the pressure difference between the inside and outside of the inner peripheral seal portion 21 is reduced. Therefore, even when the inside of the reaction tube 1 is in a high vacuum state, A high sealing effect can be obtained, leaks can be sufficiently suppressed or prevented, and problems such as degassing, metal contamination, and heat resistance when applied to a heat treatment apparatus can be solved.
【００３３】上記メタルシート２９は、耐食性を有する
材料により形成されているといえども腐食性を有する処
理ガスと接触した場合には腐食が生じ、また、金属製で
あることから、ウエハＷに対して汚染源にもなる。とこ
ろが、封止部１８ａには内周シール部２１が設けられて
いるため、メタルシート２９が反応管内に露出すること
がなく、しかも、環状空間部２４を真空引きすることに
より、上記内周シール部２１を境とする内外の圧力差を
小さくして、内周シール部２１におけるリークを抑制な
いし防止しているため、腐食性を有する処理ガスを使用
したとしても、メタルシート２９が腐食することがな
く、また、メタルシート２９がウエハＷの汚染源となる
こともない。The metal sheet 29 is corroded when it comes into contact with a corrosive processing gas even though it is formed of a material having corrosion resistance, and is made of metal. It is also a source of pollution. However, since the sealing portion 18a is provided with the inner peripheral sealing portion 21, the metal sheet 29 is not exposed in the reaction tube, and the inner peripheral sealing portion is formed by evacuating the annular space portion 24. Since the pressure difference between the inside and the outside at the boundary of the portion 21 is reduced to suppress or prevent the leak in the inner peripheral seal portion 21, even if a corrosive processing gas is used, the metal sheet 29 is corroded. In addition, the metal sheet 29 does not become a contamination source of the wafer W.
【００３４】上記Ａタイプの封止装置は、Ｏリング２２
を有しているため、２５０℃以下で使用されることが好
ましい。従って、このＡタイプの封止装置は、主に、マ
ニホールド４のガス供給管部２とガス供給管１６の接続
部１８ｃ、排気管部３と排気管１７の接続部１８ｄ、蓋
体１１における回転機構の回転導入部等、温度の低い封
止部に適用されることが好ましい。一方、上記Ｂタイプ
の封止装置は、２５０℃以上でも使用可能である。従っ
て、このＢタイプの封止装置は、温度の低い封止部にも
勿論適用できるが、温度の高い封止部、例えば反応管１
とマニホールド４の接続部１８ａやマニホールド４と蓋
体１１の接合部１８ｂに好適に適用可能である。The A-type sealing device comprises an O-ring 22
Therefore, it is preferably used at 250 ° C. or lower. Accordingly, the A-type sealing device mainly includes a connection portion 18c between the gas supply pipe portion 2 and the gas supply pipe 16 of the manifold 4, a connection portion 18d between the exhaust pipe portion 3 and the exhaust pipe 17, and a rotation at the lid 11. It is preferably applied to a low-temperature sealing portion such as a rotation introducing portion of a mechanism. On the other hand, the B type sealing device can be used even at 250 ° C. or higher. Therefore, this type B sealing device can of course be applied to a sealing portion having a low temperature, but a sealing portion having a high temperature, for example, a reaction tube 1.
And the joint 18a between the manifold 4 and the lid 11 can be suitably applied.
【００３５】以上、本発明の実施の形態を図面により詳
述してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲での種々の
設計変更等が可能である。例えば、上記実施の形態で
は、縦型熱処理装置を例にとって説明されているが、拡
散炉や常圧ＣＶＤ装置等の熱処理装置に応用してもよ
く、縦型装置に限られず、横型装置にも適用可能であ
る。また、熱処理装置に限られず、封止部を有するもの
であれば、エッチング装置やイオン注入装置等いずれに
も適用可能である。The embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and various design changes and the like can be made without departing from the gist of the present invention. Is possible. For example, in the above embodiment, a vertical heat treatment apparatus is described as an example. However, the present invention may be applied to a heat treatment apparatus such as a diffusion furnace or a normal pressure CVD apparatus. Applicable. Further, the present invention is not limited to the heat treatment apparatus, and can be applied to any of an etching apparatus, an ion implantation apparatus, and the like as long as it has a sealing portion.
【００３６】[0036]
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のよう
な優れた効果が得られる。In summary, according to the present invention, the following excellent effects can be obtained.
【００３７】（１）請求項１記載の封止装置によれば、
封止部の互いの対向面間に、内周側の対向面を互に当接
させて封止する内周シール部と、外周側の対向面間をＯ
リングを介して封止する外周シール部とを設け、これら
内周シール部と外周シール部との間に形成した環状空間
部に上記内周シール部を境とする内外の圧力差が小さく
なるように減圧排気する排気手段を接続しているため、
容器内が高真空の状態にされる場合でも、高い封止効果
が得られ、リークを十分に抑制ないし防止することが可
能となり、熱処理装置に適用した場合における脱ガス等
の問題も解消し得る。(1) According to the sealing device of the first aspect,
Between the opposing surfaces of the sealing portion, an inner peripheral sealing portion that seals the inner peripheral opposing surfaces by contacting each other and an outer peripheral opposing surface between the opposing surfaces are O.
An outer peripheral seal portion to be sealed via a ring is provided, and an inner and outer pressure difference between the inner peripheral seal portion and the inner peripheral seal portion is reduced in an annular space formed between the inner peripheral seal portion and the outer peripheral seal portion. Because exhaust means for exhausting air is connected to
Even when the inside of the container is in a high vacuum state, a high sealing effect is obtained, it is possible to sufficiently suppress or prevent leakage, and problems such as degassing when applied to a heat treatment apparatus can be solved. .
【００３８】（２）請求項２記載の封止装置によれば、
封止部の互いの対向面間に、内周側の対向面を互に当接
させて封止する内周シール部と、外周側の対向面間を封
止する外周シール部とを設け、この外周シール部は、上
記対向面にそれぞれ形成された環状溝部と、これら環状
溝部を含む上記対向面間に介在された環状のメタルシー
トと、このメタルシートを上記対向面に吸着させるため
に両環状溝部に接続された第１の排気手段とからなり、
上記内周シール部と外周シール部との間に形成される環
状空間部に上記内周シール部を境とする内外の圧力差が
小さくなるように減圧排気する第２の排気手段を接続し
ているため、容器内が高真空の状態にされる場合でも、
高い封止効果が得られ、リークを十分に抑制ないし防止
することが可能となり、熱処理装置に適用した場合にお
ける金属汚染等の問題も解消し得る。(2) According to the sealing device of the second aspect,
Between the opposing surfaces of the sealing portion, an inner peripheral sealing portion that seals by contacting the inner peripheral opposing surfaces to each other, and an outer peripheral sealing portion that seals between the outer peripheral opposing surfaces are provided. The outer peripheral seal portion includes an annular groove formed on the opposing surface, an annular metal sheet interposed between the opposing surfaces including the annular groove, and a metal sheet for adsorbing the metal sheet to the opposing surface. A first exhaust unit connected to the annular groove,
A second exhaust unit that exhausts air under reduced pressure is connected to an annular space formed between the inner peripheral seal and the outer peripheral seal so that a pressure difference between the inner and outer seals is reduced. Therefore, even if the inside of the container is in a high vacuum state,
A high sealing effect can be obtained, leakage can be sufficiently suppressed or prevented, and problems such as metal contamination when applied to a heat treatment apparatus can be solved.
【図１】本発明の実施の形態を示す封止装置の断面図で
ある。FIG. 1 is a sectional view of a sealing device showing an embodiment of the present invention.
【図２】本発明が適用される縦型熱処理装置の縦断面図
である。FIG. 2 is a vertical sectional view of a vertical heat treatment apparatus to which the present invention is applied.
【図３】本発明の他の実施の形態を示す封止装置の断面
図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a sealing device showing another embodiment of the present invention.
【図４】メタルシートの斜視図である。FIG. 4 is a perspective view of a metal sheet.
１ 反応管（容器） １８ａ〜１８ｄ 封止部 １９ 対向面 １９ａ 内周側の対向面 １９ｂ 外周側の対向面 ２１ 内周シール部 ２２ Ｏリング ２３ 外周シール部 ２４ 環状空間部 ２５ 排気手段、第２の排気手段 ２８ 環状溝部 ２９ メタルシート ３０ 第１の排気手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Reaction tube (vessel) 18a-18d Sealing part 19 Opposing surface 19a Inner peripheral opposing surface 19b Outer peripheral opposing surface 21 Inner peripheral sealing part 22 O-ring 23 Outer peripheral sealing part 24 Annular space part 25 Exhaust means, 2nd Exhaust means 28 annular groove 29 metal sheet 30 first exhaust means
Claims (2)
雰囲気にされる容器における封止部の互いの対向面間を
封止する装置において、上記封止部の互いの対向面間
に、内周側の対向面を互に当接させて封止する内周シー
ル部と、外周側の対向面間をＯリングを介して封止する
外周シール部とを設け、これら内周シール部と外周シー
ル部との間に形成した環状空間部に上記内周シール部を
境とする内外の圧力差が小さくなるように減圧排気する
排気手段を接続したことを特徴とする封止装置。1. A device for sealing a space between opposed surfaces of a sealing portion in a container in which the inside of the container is set to a predetermined gas atmosphere or a reduced pressure atmosphere, wherein an inner periphery is provided between the opposed surfaces of the sealed portion. An inner peripheral seal portion that seals by contacting the opposing surfaces on the side with each other and an outer peripheral seal portion that seals between the opposing surfaces on the outer side via an O-ring are provided. A sealing device, characterized in that exhaust means for exhausting air under reduced pressure is connected to an annular space formed between the inner and outer peripheral portions so as to reduce a pressure difference between the inside and outside of the inner peripheral seal portion.
雰囲気にされる容器における封止部の互いの対向面間を
封止する装置において、上記封止部の互いの対向面間
に、内周側の対向面を互に当接させて封止する内周シー
ル部と、外周側の対向面間を封止する外周シール部とを
設け、この外周シール部は、上記対向面にそれぞれ形成
された環状溝部と、これら環状溝部を含む上記対向面間
に介在された環状のメタルシートと、このメタルシート
を上記対向面に吸着させるために両環状溝部に接続され
た第１の排気手段とからなり、上記内周シール部と外周
シール部との間に形成される環状空間部に上記内周シー
ル部を境とする内外の圧力差が小さくなるように減圧排
気する第２の排気手段を接続したことを特徴とする封止
装置。2. An apparatus for sealing a space between opposing surfaces of a sealing portion in a container in which the inside of the container is set to a predetermined gas atmosphere or a reduced-pressure atmosphere, wherein an inner circumference is provided between the opposing surfaces of the sealing portion. An inner peripheral seal portion that seals by contacting the opposing surfaces on the side with each other, and an outer peripheral seal portion that seals between the opposing surfaces on the outer peripheral side are provided. The outer peripheral seal portion is formed on each of the opposing surfaces. The annular groove portion, an annular metal sheet interposed between the opposing surfaces including the annular groove portion, and first exhaust means connected to both annular groove portions to adsorb the metal sheet to the opposing surface. A second exhaust means is connected to an annular space formed between the inner peripheral seal and the outer peripheral seal so as to reduce and reduce the pressure inside and outside the inner peripheral seal so as to reduce the pressure difference. A sealing device characterized by the following.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5415497A JPH10231932A (en) | 1997-02-21 | 1997-02-21 | Sealing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5415497A JPH10231932A (en) | 1997-02-21 | 1997-02-21 | Sealing device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10231932A true JPH10231932A (en) | 1998-09-02 |
Family
ID=12962640
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5415497A Pending JPH10231932A (en) | 1997-02-21 | 1997-02-21 | Sealing device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10231932A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20130313783A1 (en) * | 2009-09-07 | 2013-11-28 | Fei Company | High-Vacuum Seal |
| US10518416B2 (en) | 2014-07-10 | 2019-12-31 | Aktiebolaget Electrolux | Method for detecting a measurement error in a robotic cleaning device |
-
1997
- 1997-02-21 JP JP5415497A patent/JPH10231932A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20130313783A1 (en) * | 2009-09-07 | 2013-11-28 | Fei Company | High-Vacuum Seal |
| US10518416B2 (en) | 2014-07-10 | 2019-12-31 | Aktiebolaget Electrolux | Method for detecting a measurement error in a robotic cleaning device |
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