JPS63133519A - インナ−ベルジヤ取付治具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、密閉容器内に配置された半導体ウェーハ上に
気相成長膜を形成するための縦型半導体製造装置におい
て、上記密閉容器内にインナーベルジャと呼ばれる容器
を取りつけるための治具に関する。

（従来技術） 従来、密閉容器内に半導体ウェーハを配設し、この半導
体ウェーハを加熱した状態で上記密閉容器内に反応ガス
を導入して、上記半導体ウェーへの表面に気相成長を行
なわせる装置のうちの代表的なものとして、第４図に示
すような縦型エピタキシャル気相成長装置がある。

第４図はそのような装置を示すもので、１は基台２上に
設けられて反応室３を形成する密閉容器としてのステン
レス製ベルジャ（以下これを「アウターベルジャ」と呼
ぶ）、４は基台２から反応室３内に突出している反応ガ
ス供給ノズル、５は回転軸６に取付けられた円筒状のサ
セプタホルダで、このサセプタホルダ５の上端には、半
導体ウェーハ７をｉ！！するためのサセプタ８が着脱可
能に取付けられている。９は半導体ウェーハ７をサセプ
タ８を介して加熱するためのコイルで、コイルカバー１
０で覆われている。アウターベルジャ１の内側には、こ
のアウターベルジャｌの内表面に吸着された不純物が加
熱時に放出されて反応室３内に混入するのを防止する目
的で、石英製インナーベルジャ１１が上記アウターベル
ジャ１に心合された状態で取付けられている。１２は基
台２に設けられた排気口である。

以上の構成において、反応室３内を排気した後、コイル
９に通電して半導体ウェーハ７をサセプタ８を介して加
熱し、かつサセプタ８を回転させながら、反応ガス供給
ノズル４から反応ガスを噴出させ、半導体ウェーハ７上
に気相成長膜を成長させる。

ところで、上記アウターベルジャｌの内周面には、第５
図に示すような３個の係合部片１３がほぼ等角度間隔を
保って突設され、これに対応してインナーベルジャ１１
の外周面にも、第６図に示すように、上記係合部片１３
に係合しうる３個の係合部片１４がほぼ等角度間隔を保
って突設され、インナーベルジャ１１の係合部片１４が
アウターベルジャ１の係合部片１３上にｉ１置される態
様で両係合部片１３．１４が互いに係合され、この係合
によってインナーベルジ＋１１がアウターベルジャ１に
支持されている。このアウターベルジャ１の内径と、イ
ンナーベルジャ１１の外径との寸法差は、インナーベル
ジャ１１を冷却して未反応ガスが付着するのを低減する
目的で通常１０〜２０日程度となされるが、係合部片１
３．１４が突設されている位置では、一方のベルジャの
周壁面と他方のベルジャの係合部片との間の間隙が２〜
４日程度にせばめられている。

従来、上述のようなインナーベルジャ１１をアウターベ
ルジャ１内に取付ける場合には、第７図に正面図で示す
ように、まず筐体１５内で７ウターベルジヤ１を支持軸
１６に沿って上昇させ、次に第８図に平面図で示すよう
にアウターベルジャｌを支持軸１６を中心にして手前側
に回転させて筺体１５の外部の所定位置に固定した後、
インナーベルジャ１１を人手によってアウターベルジャ
ｌの下方に運び、アウターベルジャ１の内周面に突設さ
れた係合部片１３にインナーベルジャ１１の外周面を破
損しないように軽く接触させながら下方から挿入してい
た。そしてこの挿入の途中でインナーベルジャ１１の係
合部片１４がアウターベルジャ１の係合部片１３に当接
しないことを確認し、もし当接のおそれがあるときには
インナーベルジャ１１をその軸線のまわりで若干回転さ
せた後さらに挿入を継続し、インナーベルジャ１１の３
個の係合部片１４のすべての下端がアウターベルジャ１
の係合部片１３の上端より２〜３龍上方に位置している
ことを確認し、次にインナーベルジャ１１をその軸線の
まわりで係合位置まで回転させ、さらにインナーベルジ
ャ１１を２〜３ｆｉ下降させてその係合部片１４をアウ
ターベルジャｌの係合部片１３上にｅｚして係合させ、
最後にこの係合を確認するという面倒な手順を経て、イ
ンナーベルジャ１１の取付作業を終了していた。

この取付作業は、インナーベルジャ１１の直径が５００
ｍ程度までは２名の作業者によって行なうことができる
が、インナーベルジャ１１の直径が８００鶴を越える場
合には４〜５名の作業者を必要とするものであり、しか
も石英製インナーベルジャ１１はきわめて高価でかつ衝
撃により破損し易いため、このインナーベルジャ１１の
取付作業に際しては細心の注意を必要とするものであっ
た。

（発明の目的） 上述の事情に鑑み、本発明は、アウターベルジャに対す
るインナーベルジャの取付作業を、１名の作業者によっ
て容易かつ安全に行ないうるインナーベルジャ取付治具
を提供することを目的とする。

（１発明の構成） 本発明によるインナーベルジャ取付治具は、インナーベ
ルジャをそれの軸線のまわりで回動可能に載置するため
の載置台と、アウターベルジャの軸線と平行な方向に延
長して配置された案内軸と、この案内軸を、アウターベ
ルジャの外周を基準として定められる位置に位置決めし
、かつ、上記載置台を、それの上にインナーベルジャが
アウターベルジャに心合された状態で載置されるように
位置決めする位置決め手段と、上記ｉ置台を上記案内軸
に沿って昇降させる昇降手段とを備えていることを特徴
とする。

（発明の効果） 本発明による治具を用いることにより、高価で破損し易
い石英製インナーベルジャを容易にかつ安全、確実にア
ウターベルジャに取付け、かつ取外すことができる。

（実　施　例） 以下図面を参照して本発明の一実施例について詳細に説
明する。

第１図および第２図において、インナーベルジャ取付治
具２０は、その台車２１の上面に２本の案内軸２２を直
立して備えており、これら案内軸２２の上端は上部基板
２３によって互いに連結されている。２４は案内軸２２
に摺動可能に取付けられて昇降しうる昇降台で、その上
面２４ａは水平面となっている。また上部基板２３と台
車２１との間には、ねじ軸２５が案内軸２２と平行に配
設されており、昇降台２４から水平方向に延びる部材２
６がねじ軸２５に螺合されて３Ｉ）て、このねじ軸２５
が、上部基板２３上に設けられたモータ２７により第２
図の時計方向または反時計方向に回動されることによっ
て、昇降台２４が案内軸２２に沿って昇降するように構
成されている。２８は案内軸２２と平行に配設される一
対の位置決め用ロンドで、このロンド２８の上下端は、
案内輪２２に取付けられた支持アーム２９によって支持
され、案内軸２２を軸とする所定の回転半径をもって回
転可能にかつ所望の回転位置で固定可能に設けられてい
る。

一方、昇降台２４の上面２４ａには、インナーベルジャ
１１を載置するための載置台３０が置かれているが、こ
の載置台３０は円板状の上部受け台３１と、この上部受
け台３１よりも若干小径の円阪状上部受は台３２とより
なる。上部受け台３１は、アウターベルジャｌのフラン
ジ１ａと同一寸法の外径を有し、コロ３３によって昇降
台２４の上面２４ａ上を移動可能に昇降台２４上に設け
られており、かつ上部受け台３１の底面と昇降台２４の
上面２４ａとの間にスプリング３４が懸装されているこ
とにより、上部受け台３１は案内軸２２側に付勢されて
いる。上部受は台３２は、上部受け台３１の中央に立設
された軸３５に回転可能に支持されて上部受け台３１と
同心的に配置されている。上部受は台３２の上面３２ａ
には、この上に載置されるインナーベルジャ１１を、そ
の下縁１１ａが上部受は台３２の上面３２ａから所定の
距離だけ上方に離れるように載置するために、支持片３
６．３７がインナーベルジャ１１の下縁１１ａに沿って
等角度間隔に設けられており、そのうちのほぼ１２０°
の角度間隔を保って配置された３個の支持片３６には、
インナーベルジャ１１の内壁に係合してこのインナーベ
ルジャ１１を上部受は台３２に対して心合状態で上部受
は台３２上に載置するための位置決め用突部３８と、昇
降台２４の上昇によりインナーベルジャ１１をアウター
ベルジヤ１内に挿入するときに、アウターベルジャ１の
下縁１ａの底面に当接させてインナーベルジャ１１の頂
部上面がアウターベルジャ１の頂部下面に衝接するのを
防止するためのストッパ部３９とを備えている。また他
方の３個の支持片３７はインナーベルジャ１１の係合部
片１４の位置を決めるために設けられている。

また上部受け台３１には、上限リミントスイッチ４１が
設けられており、上部受け台３１が昇降台２４とともに
上昇するときにそのアクチュエータ４１ａがアウターベ
ルジャ１のフランジ１ａの下面に接触すると、モータ２
７が停止して昇降台２４が上限位置に停止するようにな
されている。

さらに、台車２１には下限リミントスイッチ４２が取付
けられており、そのアクチュエータ４２ａが昇降台２４
に接触するとモータ２７が停止して、昇降台２４が下限
位置に停止するようになされている。

以上が本発明によるインナーベルジャ取付治具の構成で
あるが、アウターベルジャ１の内周面に突設されている
係合部片１３は、第３図に示すように、インナーベルジ
ャ１１の係合部片１４を載置するための水平部分１３ａ
と、この水平部分１３ａの一端部にインナーベルジャ１
１をそれの上限位置において回動したときに係合部片１
４に当接しうる垂直部分１３ｂとを備えてほぼＬ字状に
形成され、さらに、その水平部分１３ａ上に載置される
係合部片１４の滑落を防止するために、水平部分１３ａ
の垂直部分１３ｂ側とは反対側の端部に係止部１３ｃを
有している。

次に本発明によるインナーベルジャ取付治具を用いたイ
ンナーベルジャ１１のアウターベルジャ１に対する取付
方法について説明する。

＋１１　　まず、アウターベルジャ１を第７図に示すよ
うに上限位置まで上昇させ、次に第８図に示すように手
前側に回転させて所定位置に固定する。

（２）　　インナーベルジャ１１を載置台３０の上部受
け台３２上に載置する。この場合、上部受け台３２上の
支持片３６の位置決め用突部３８がインナーベルジャ１
１の内壁に係合し、かつインナーベルジャ１１の係合部
片１４が支持片３７と一致するような状態でインナーベ
ルジャ１１を載置する。

（３）　　治具２０をアウターベルジャ１の下方に移動
させる。

（４）２本の位置決め用ロンド２８をそれぞれ案内軸２
２のまわりで回動させてアウターベルジャｌのフランジ
１ａの外周に当接させ、その位置に固定する。この場合
、スプリング３４で案内軸２２側に付勢されている上部
受け台３１も位置決め用ロッド２８に当接するが、上部
受け台３１がアウターベルジャ１のフランジ１ａと同一
寸法の外径を有するため、第１図に示すように、上部受
け台３１、上部受け台３２およびインナーベルジャ１１
はすべてアウターベルジャ１の軸線ｌに心合された状態
となる。

（５）　　モータ２７を駆動して昇降台２４を上昇させ
る。この昇降台２４の上昇は、上限りミツトスイッチ４
１の動作および上部受け台３２のストッパ部３９がアウ
ターベルジャ１のフランジ１ａの下面に当接することに
よって終了するが、そのときのインナーベルジャ１１の
係合部片１４は第３図の（イ）の位置から（ロ）の位置
まで上昇し、係合部片１４の下端は、第３図の（ロ）の
位置において、アウターベルジャｌの係合部片１３ｃの
上端よりも２〜３鶴上方に来る。

（６）　　上部受け台３２を約１００回転させる。この
回転により、インナーベルジャ１１の係合部片１４はア
ウターベルジャ１の係合部片１３の垂直部分１３ｂに当
接し、第３図の（ハ）の状態となる。上部受け台３２の
それ以上の回転は、インナーベルジャ１１が上部受け台
３２上を滑ることによって吸収される。

（７）昇降台２４を下降させる。これによりインナーベ
ルジ＋１１が下降してその係合部片１４が第３図の（ニ
）に示すようにアウターベルジャ１の係合部片１３上に
載置され、インナーへルジャ１１がアウターベルジャ１
内に取付けられる。昇降台２４の下降は下限リミットス
イッチ４２の動作によって終了する。

インナーベルジャ１１をアウターベルジャ１から取外す
場合は上記説明とほぼ逆の動作となる。

以上の説明で明らかなように、本発明によるインナーベ
ルジャ取付治具２０を用いれば、高価で破損し易い石英
製インナーベルジャ１１を容易に、かつ安全、確実にア
ウターベルジャ１に着脱することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるインナーベルジャ取付治具の一実
施例を示す一部断面正面図、第２図は第１図の■−■に
沿う断面図、第３図はインナーベルジャの係合部片がア
ウターベルジャの係合部片に係合する場合の動作を示す
説明図、第４図はエピタキシャル気相成長装置の縦断面
図、第５図はそのアウターベルジャの一部を切截した斜
視図、第６図はアウターベルジャ内に取付けられるイン
ナーベルジャの斜視図、第７図および第８図は、インナ
ーベルジャを着脱する場合のアウターベルジャの移動動
作を説明する正面図および平面図である。 １−・アウターベルジャ １１−インナーベルジャ １３．１４−係合部片 ２０−インナーベルジャ取付治具 ２２−・・案内軸　　　　　　２４・・−昇降台２５・
−ねじ軸　　　　　　２７−モータ２８・・−位置決め
用ロッド　３（Ｌ−載置台３１・・・下部光は台　　　
　３２−・下部光は台３４・・−スプリング　　　　３
５−・・軸３６．３７・・・支持片 ３８−・−位置決め用突部　　３９−ストッパ部４１−
上限リミツトスイッチ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、内周面に係合部片を突設しかつそれの軸線を垂直方
   向として所定位置に固定されたアウターベルジヤに対し
   、このアウターベルジヤの前記係合部片に係合しうる係
   合部片を外周面に突設したインナーベルジヤを、前記ア
   ウターベルジヤに心合させた状態で下方から所定高さ位
   置まで挿入し、かつこのインナーベルジヤを前記所定高
   さ位置においてそれの軸線のまわりで回動させることに
   より前記両係合部片を互いに係合させ、この係合により
   前記インナーベルジヤを前記アウターベルジヤ内に取付
   けるようになされたインナーベルジヤ取付治具であって
   、 前記インナーベルジヤをそれの軸線のまわりで回動可能
   に載置するための載置台と、 前記アウターベルジヤの軸線と平行な方向に延長して配
   置された案内軸と、 この案内軸を、前記アウターベルジヤの外周を基準とし
   て定められる位置に位置決めし、かつ、前記載置台を、
   それの上に前記インナーベルジヤが前記アウターベルジ
   ヤに心合された状態で載置されるように位置決めする位
   置決め手段と、前記載置台を前記案内軸に沿って昇降さ
   せる昇降手段とを備えていることを特徴とするインナー
   ベルジヤ取付治具。 ２、前記昇降手段が、前記案内軸に摺動可能に係合され
   た昇降台と、この昇降台に螺合されて前記案内軸と平行
   に配設されたねじ軸と、このねじ軸を回動するためのモ
   ータとを備えていることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載のインナーベルジヤ取付治具。 ３、前記載置台が、前記昇降台上に水平方向に移動可能
   に支持された下部受け台と、この下部受け台上に前記案
   内軸と平行な軸線のまわりで回転可能に支持され、かつ
   前記インナーベルジヤを所定位置上に載置する上部受け
   台とよりなることを特徴とする特許請求の範囲第２項記
   載のインナーベルジャ取付治具。