JPS63285926A - 半導体拡散炉 - 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】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） 本発明は、半導体拡散装置の拡散炉におけるプロセスチ
ューブのボート導出入開口の封止構造に関するもので、
特に導出入用開口近傍の温度上昇を抑え、弾性ゴム部材
を使用することのできる封止構造に係る。

（従来の技術） 第３図は従来の拡散炉の主要部分の一例を示す断面図で
ある。　炉体２１に挿入された石英プロセスチューブ２
２の一方の側は炉体より突出し、隔壁２３を貫通してク
リーンルーム内にはみ出している。　この石英プロセス
チューブ２２の端末部分にはテーパ部２４を設け、ここ
の石英キャップ２５の一部には排ガス用排気孔２６が設
けである。　この拡散炉は４段炉構造で一番上は２ｍ位
の炉口高さとなっている。　炉温は１０００℃前後であ
る。　作業者は耐熱性の石綿製手袋をはめて、石英キャ
ップ２５をはずし、ウェーハ搭載ボートを石英プロセス
チューブ２２内へ挿入、次に石英キャップ２５を取り付
けて拡散処理を行なっている。

現在、拡散炉はスペースの問題から、ウェーハの大口径
化と共に４段炉が使用されている。　このなめ炉口は高
くなり、石英プロセスチューブのキャップ（蓋）を取り
扱う作業は困難となり、安全上大きな問題となっている
。　又石英プロセスチューブ端末はテーパ部で、それに
石英キャップがはめ込まれているので取りはずすのが大
変で、場合によっては破損する時もあり、これも安全上
問題である。

しかも炉温１０００℃程度に石英プロセスチューブは加
熱されるので、その端部に装着された石英キャップを素
手で取り扱うことはできず、耐熱に富む石綿製手袋が必
要である。　このため手袋からウェーハへのゴミの付着
が問題となる。

更に石英プロセスチューブ端末のテーパ部と石英キャッ
プのはめあい作業は作業者の勘に顆っな力で行なってい
るので、当然これを一定値に調整することは不能で、は
め込みすぎると取りはすしが困難となり、綬るすぎると
排ガスが洩れるおそれがある。

（発明が解決しようとする問題点） 従来の拡散炉のボート導出入用開口の封止構造では前述
のように種々の問題点がある。

本発明の目的は、半導体拡散炉のボート導出入に当って
、前記問題点を解決し、排ガスの洩れるおそれがなく且
つキャップの開閉手段が簡単で、作業の自動化が可能で
あり、作業者が高熱のキャップに触れる必要のないボー
ト導出入用開口の封止構造を具備した半導体拡散炉を提
供することにある。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段とその作用）本発明は、
半導体拡散炉のプロセスチューブのボート導出入用開口
近傍を冷却し、これにより弾性ゴム部材（例えばゴム製
０リング）を利用して該開口を封止し、前記問題点を解
決したもので、次に述べる２つの手段から成る。

即ち１つの手段は、炉体より突出するプロセスチューブ
のボート導出入用開口側の端末部分外周を、内外２つの
チューブが空隙を挟んで対向する２重チューブとし、該
空隙に冷却媒体例えば冷却空気を流すチューブ端末部分
の冷却手段である。

これによりプロセスチューブの端末部分が冷却され、弾
性ゴム部材を使用するボート導出入用開口の封止手段の
取り付けが可能となる。

他の１つの手段は前記２重チューブの外周に金属筒体を
はめ込み、その接触面を弾性ゴム部材で封止し、且つ該
金属筒体の底部端面に弾性ゴム部材を介してキャップを
当接して該底部に設けられたボート導出入用開口を封止
すると共に、金属筒１　体内に弾性ゴム部材を冷却する
水路を設けたボート導出入用開口の封止手段である。　
これにより前記封止手段の温度は従来に比し低下し、弾
性ゴム部材例えばゴム製０リングを使用してガス洩れの
おそれのない確実な封止が可能となる。　又ボート導出
入時のキャップ開閉等の操作が安全且つ容易となると共
に作業の自動化が可能となる。

（実施例） 第１図及び第２図を参照して本発明の一実施例を説明す
る。　拡散炉の炉体１から突出したプロセスチューブ（
石英製）２の端末部分は内外２つのチューブが空隙３を
挟んで対向する２重チューブ４となっている。　　２重
チューブ４の下部に空隙３に通ずる冷却ガス注入口５が
あり、フィルタ６を通して冷却ガスを流す、　一方２重
チューブの上部には冷却ガス排出ロアを設けである。　
端末部分冷却手段は２重チューブ４と、冷却ガスが流れ
る空隙３、冷却ガス注入口５及び排出ロア等より成る。

　冷却ガスとして液体窒素又は圧縮空気を冷やす冷却装
置による冷却空気を使っても良い、　又冷却媒体として
液状のものであっても差し支えない。

２重チューブの端末部分の外周面に金属筒体（以下金属
フランジという）１０をはめ込み、２重チューブ４と金
属７ランジ１０との接触面の間を耐熱、耐食性に富む弾
性ゴム部材（例えばふっ素ゴム製０リング）９により封
止する。　このフランジ１０内には第２図に示すように
水路１１が設けられる。　水路１１には仕切り板１２が
設けられ、冷却水注入口１３より冷却水排出口１４へ冷
却水を流す、　又このフランジ１０にはプロセスチュー
ブ２からの排ガス排出穴１５を設ける。

フランジ１０の底部端面には例えばふっ素ゴム製Ｏリン
グ１６を介して石英キャップ１７を当接してボート導出
入用開口１８を封止する。　石英キャップ１７は回動可
能なキャップ開閉機構（図示なし）により開閉される。

　隔壁８はクリーンルーム側と炉体１側を仕切るもので
あり又フランジ１０を収り付けである。　ボート導出入
用開口封止手段はフランジ１０、石英キャップ１７及び
０リング９，１６等より成る。　なお水路１１に流す冷
却ｊＸ（＊は冷却水に限定されない。

以上の構成で、Ｏリング９が接触する２重チューブ４の
外周面は常に冷却ガスで冷やされ、又フランジ１０の水
路１１に冷却水を流すことによりＯリング９及び１６の
温度上昇は抑えられ、いずれもＯリングの許容使用温度
２００℃以下となり充分便用可能である。　更にボート
導出入時の石英キャップ１７の開閉機構ら簡単で操作も
容易となり、又ウェーハを搭載したボート導出入装置と
このキャップ開閉機構との連動により自動化が可能とな
った。　これらにより作業者が高熱のキャップに触れる
必要がなくなり、所望により自動化を行なえば、作業者
が減って、作業者によるウェーハへのゴミ付着がなくな
り大幅な歩留り向上と省力化が可能となる。　又石綿製
手袋を使用しなくても済むのでクリーンルーム内の清浄
度を乱す恐れはなくなり歩留り向上がはかれる。　又キ
ャップの開閉も自動化されるために、作業者を約２ｍの
高所作業から解放でき、安全性の面からも作業環境を大
幅に向上できる。　更に０リングで封止するのでガス漏
れがなく安心してプロセスチューブへガスを流すことが
できる。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明の拡散炉においては、プロセス
チューブの端末部分を２重チューブとし、冷却ガスでそ
の温度を下げ、この端末部分に弾性ゴム部材を使用した
ボート導出入用開口の封止手段を設けたので、従来技術
におれる問題点は解決された。　本発明では弾性部材を
封正に使用するので、排ガス洩れのおそれがなく、又ボ
ート導出入用開口を２重チューブ底部端面に弾性ゴム部
材を介してキャップを当接して封止するので、キャップ
開閉手段が簡単で作業の自動化が可能となり、作業者が
高熱のキャップに触れる必要のないボート導出入用開口
の封止構造が得られた。　これ等により、大幅な歩留り
向上、安全性の改善及び省力化が得られた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の半導体拡散炉の部分断面図、第２図は
本発明の拡散炉の金属筒体の冷却構造を説明する模式図
、第３図は従来の半導体拡散炉の部分断面図である。 １．２１・・・炉体、　２，２２・・・プロセスチュー
ブ、　３・・・空隙、　４・・・２重チューブ、　５・
・・冷却ガス注入口、　６・・・フィルタ、・　７・・
・冷却ガス排出口、　８・・・隔壁、　９，１６・・・
弾性ゴム部材（０リング）、　　１０・・・金属筒体（
フランジ）、１１・・・水路、　１２・・・仕切り板、
　１３・・・冷却水注入口、　１４・・・冷却水排出口
、　１５・・・排ガス排出口、　１７・・・キャップ、
　１８・・・ボート導出入用開口。 第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　拡散炉の炉体より突出するプロセスチューブの端末
   部分を内外２つのチューブが空隙を挟んで対向する２重
   チューブとし、該空隙に冷却媒体を流すチューブ端末部
   分の冷却手段と、該２重チューブの外周に金属筒体をは
   め込みその接触面を弾性ゴム部材で封止し且つ該金属筒
   体の底部端面に弾性ゴム部材を介してキャップを当接し
   て該底部に設けられたボート導出入用開口を封止すると
   共に金属筒体内に弾性ゴム部材を冷却する水路を設けた
   ボート導出入用開口の封止手段とを具備することを特徴
   をする半導体拡散炉。