JPH1197364A - 反応炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ヒータベースの熱応力による歪の発生を防止
し、構成部品数の減少の図れる反応炉を提供する。 【解決手段】反応管２の下端をインレットアダプタ５と
固定リング３３により挾持し、該固定リングをヒータベ
ース１７に固着し、該固定リングの内部に冷却水路３６
を設け、該冷却水路の冷却水により前記ヒータベースが
冷却され、前記反応管とインレットアダプタの間が気密
に保たれると共に前記インレットアダプタの下端開口面
が水平に維持される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は半導体製造に於いて
拡散、化学気相成長を行う為の反応炉に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】半導体製造工程には拡散、化学気相成長
工程等の処理があり、斯かる処理を行う装置として縦型
反応炉がある。

【０００３】図２により従来の縦型反応炉を説明する。

【０００４】有天筒状のヒータ１の内部には上端が閉塞
し、下端が開放された筒状の外部反応管２が配設され、
該外部反応管２の内部には、上端が開放された筒状の内
部反応管３が同心に配設されている。

【０００５】前記外部反応管２は下端に外鍔状のフラン
ジ部４を有し、インレットアダプタ５の上端に立設され
ている。前記フランジ部４は該フランジ部４の外周端と
上端を覆うフランジカバー６と、前記インレットアダプ
タ５とにより挾持され、前記外部反応管２と前記インレ
ットアダプタ５の間はＯリング７が介在し気密となって
いる。

【０００６】前記フランジカバー６の内部には断面が矩
形で環状の冷却水路８が前記外部反応管２と同心で全周
に亘り形成され、前記冷却水路８には図示しない冷却水
供給管及び冷却水排出管が接続されている。

【０００７】前記インレットアダプタ５の内面には内鍔
９が形成され外面にはブロック受け１０が水平に突設さ
れている。前記内部反応管３は前記内鍔９の内側に固着
されたシールフランジ１１上に反応管受け１２を介在さ
せて立設され、前記内部反応管３により反応室１３が画
成されると共に前記外部反応管２と前記内部反応管３と
の間には下端が閉塞された円筒状の空間１４が形成され
る。前記インレットアダプタ５には前記空間１４に連通
する排気口１５が設けられると共に前記内部反応管３の
下方に連通する反応ガス導入ポート（図示せず）が設け
られている。

【０００８】前記ブロック受け１０は固定ブロック１６
を介在させて、ヒータベース１７下面側に固着されると
共に支柱１８に支持され、前記ヒータ１は前記ヒータベ
ース１７上に立設されている。

【０００９】前記インレットアダプタ５の下端開口はシ
ールキャップ１９で気密に閉塞される様になっており、
前記シールキャップ１９は図示しないボートエレベータ
に水平に設けられた昇降ベース２０に設けられている。

【００１０】前記シールキャップ１９には円周所要等分
した位置に、前記昇降ベース２０を貫通するガイドピン
２１が下方に向け植設され、該ガイドピン２１に嵌設さ
れたスプリング２２により前記シールキャップ１９は前
記昇降ベース２０から離反する方向に付勢されている。

【００１１】該昇降ベース２０の中央には上方に向けサ
ポートフランジ２３が立設され、該サポートフランジ２
３は前記シールキャップ１９を遊貫し、前記サポートフ
ランジ２３の貫通箇所はべローズ２４により気密にシー
ルされている。前記サポートフランジ２３の上端部には
キャップ受け２５が嵌着され、該キャップ受け２５はボ
ートキャップ２６の底板を構成し、該ボートキャップ２
６に図示しないボートが立設されている。該ボートには
ウェーハ（図示せず）が水平姿勢で多段に装填される様
になっている。

【００１２】該ウェーハは前記ボート（図示せず）に装
填された状態で前記内部反応管３に装入される。前記シ
ールキャップ１９が前記昇降ベース２０と共に上昇し、
先ず前記シールキャップ１９が前記インレットアダプタ
５下端に当接し、更に前記昇降ベース２０が若干上昇す
る。前記スプリング２２が撓み、該スプリング２２の反
発力により前記シールキャップ１９と前記インレットア
ダプタ５間で所要の接触圧が生じて、両者間がシールさ
れる。前記昇降ベース２０に固着された前記サポートフ
ランジ２３、ボートキャップ２６は前記シールキャップ
１９に対して相対変位を生じるが、該変位は前記ベロー
ズ２４により吸収され、前記サポートフランジ２３の貫
通部は気密に維持される。

【００１３】前記外部反応管２、内部反応管３内は前記
ヒータ１により所定の温度に加熱されており、前記反応
ガス導入ポート（図示せず）より反応ガスが導入され、
該反応ガスは前記内部反応管３内を上昇し、前記外部反
応管２の上端で折返し、前記空間１４を降下して前記排
気口１５より排気される。前記反応ガスの上昇の過程
で、反応ガスが前記ウェーハ（図示せず）に接触し、該
ウェーハの表面に反応生成物の堆積等の処理が行われ
る。

【００１４】上記処理中、前記冷却水路８内には前記冷
却水供給管（図示せず）より冷却水が供給され、前記Ｏ
リング７は冷却され、該Ｏリング７の焼損、劣化を防止
する。又、加熱された前記外部反応管２、内部反応管３
から前記ヒータベース１７へは前記インレットアダプタ
５、ブロック受け１０、固定ブロック１６を介して熱移
動がある。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の反応炉
では、該ヒータベース１７に熱応力が発生し、熱応力が
大きくなると、該ヒータベース１７に歪が生じることが
ある。この場合、該ヒータベース１７に前記固定ブロッ
ク１６及びブロック受け１０を介して固着されている前
記インレットアダプタ５は、前記ヒータベース１７の歪
に対応して傾斜し、該インレットアダプタ５の下端開口
面が水平でなくなるが、前記昇降ベース２０は前記ボー
トーエレベータ（図示せず）に水平に設けられている
為、前記インレットアダプタ５の下端開口を気密に閉塞
するには、前記シールキャップ１９の傾きを吸収するべ
ローズが必要となる。

【００１６】従って、構成部品数が多くなり、製作に手
間が掛かり、製作費の低減化を図ることができないとい
う問題があった。

【００１７】本発明は斯かる実情に鑑み、ヒータベース
の熱応力による歪の発生を防止し、構成部品数の減少の
図れる反応炉を提供するものである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明は、反応管の下端
をインレットアダプタと固定リングにより挾持し、該固
定リングをヒータベースに固着し、該固定リングの内部
に冷却水路を設けた反応炉に係り、前記冷却水路内の冷
却水により前記ヒータベースが冷却され、前記反応管と
インレットアダプタの間が気密に保たれると共に前記イ
ンレットアダプタの下端開口面が水平に維持されるもの
である。

【００１９】

【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。

【００２０】尚、図１中、図２中で示したものと同等の
ものには同符号を付し説明は省略する。

【００２１】ヒータ１はヒータベース１７に立設され
る。前記ヒータ１の内部に配設された外部反応管２はイ
ンレットアダプタ５の上端に立設されている。該インレ
ットアダプタ５の内面に形成された内鍔９の内側には反
応管受け３７が固着され、該反応管受け３７に内部反応
管３が立設されている。

【００２２】前記インレットアダプタ５の上端部３１は
外鍔状を成し、該上端部３１の外周端に環状の固定リン
グ受け３２が突設されている。該固定リング受け３２の
外周部上面には環状の固定リング３３が固着され、外部
反応管２、内部反応管３、固定リング３３はインレット
アダプタ５にそれぞれ取付けられ一体化する。

【００２３】前記固定リング３３は前記固定リング受け
３２に固着される外周部３４と該外周部３４の肉厚より
薄い肉厚の内周部３５で形成され、前記外周部３４の上
面と前記内周部３５の上面は同一面を形成している。該
内周部３５はフランジ部４の上面に重合し、該フランジ
部４は前記インレットアダプタ５と前記内周部３５によ
り挾持され、前記フランジ部４と前記インレットアダプ
タ５の間はＯリング７を介在し気密としている。

【００２４】前記内周部３５の内部には断面が横長の長
方形で環状の冷却水路３６が前記内周部３５の全周に亘
り形成され、該冷却水路３６には図示しない冷却水供給
管及び冷却水排出管が接続されている。

【００２５】前記固定リング３３はヒータベース１７の
下面に固着されると共に支柱１８に支持されヒータベー
ス１７を貫通する外部反応管２、内部反応管３は固定リ
ング３３を介してヒータベース１７に取付けられる。

【００２６】前記インレットアダプタ５の下面開口はシ
ールキャップ１９で気密に閉塞される様になっており、
該シールキャップ１９は図示しないボートーエレベータ
に水平に設けられた昇降ベース２０に設けられている。

【００２７】前記シ−ルキャップ１９には前記昇降ベー
ス２０を貫通するガイドピン２１が植設されスプリング
２２により、前記シールキャップ１９と昇降ベース２０
が離反する方向に付勢されている。

【００２８】前記昇降ベース２０の中央には上方に向け
サポートフランジ３８が固着され、該サポートフランジ
３８の上端部にはキャップ受け２５が嵌着され、該キャ
ップ受け２５はボートキャップ２６の底板を構成してい
る。

【００２９】ウェーハ（図示せず）はボート（図示せ
ず）に装填された状態で前記内部反応管３に装入され
る。前記外部反応管２、内部反応管３内は前記ヒータ１
により所定の温度に加熱され、前記ウェーハ（図示せ
ず）の表面に反応生成物の堆積等の処理が行われる。

【００３０】上記処理中、前記冷却水路３６内には前記
冷却水供給管（図示せず）より冷却水が供給され、前記
Ｏリング７が冷却されると共に前記ヒータベース１７が
冷却される。従って、前記Ｏリング７の焼損、劣化を防
止すると共に加熱された前記外部反応管２、内部反応管
３から前記ヒータベース１７への熱移動により該ヒータ
ベース１７が加熱され、熱応力による歪が生じるのを防
止する。而して、前記インレットアダプタ５の下端開口
面は水平状態を維持し、該インレットアダプタ５の下端
開口は前記シールキャップ１９の傾動変位がなくとも気
密に閉塞された状態を維持する。

【００３１】尚、上記実施の形態に於いては、縦型反応
炉について説明したが、横型反応炉に使用してもよい。
又、前記内部反応管３のない単管構造の縦型炉にも実施
可能であることは勿論である。

【００３２】

【発明の効果】以上述べた如く本発明によれば、インレ
ットアダプタを取付ける為の固定リングによりヒータベ
ースを冷却する様にしたことでヒータベースの歪の発生
を防止し、インレットアダプタの下端開口面を常に水平
に維持できるのでインレットアダプタの傾きを吸収する
為の構成を必要とせず、構成部品数及び加工工数の低減
化が図れ、製作費の低減化を図ることが可能となる等の
優れた種々の効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す断面図である。

【図２】従来例を示す断面図である。

【符号の説明】 ２ 外部反応管 ３ 内部反応管 ５ インレットアダプタ ７ Ｏリング １７ ヒータベース １９ シールキャップ ２４ ベローズ ３３ 固定リング ３６ 冷却水路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 反応管の下端をインレットアダプタと固
   定リングにより挾持し、該固定リングをヒータベースに
   固着し、該固定リングの内部に冷却水路を設けたことを
   特徴とする反応炉。