JPS6367489A

JPS6367489A - 金属製器材と非金属製器材との接続装置

Info

Publication number: JPS6367489A
Application number: JP61213053A
Authority: JP
Inventors: 忠弘大見; 畑山　忠弘
Original assignee: Motoyama Eng Works Ltd
Current assignee: Motoyama Eng Works Ltd
Priority date: 1986-09-10
Filing date: 1986-09-10
Publication date: 1988-03-26
Also published as: JPH0253671B2

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】［意莱上の利用分野］本発明は、高度の気ｖ［７性を備えた金属製器材と非金
属製器材との接続装置に関する。

［従来の技術］金属製器材と非金属製器材との気密性を有する接続技術
は各分野において極めて重要であシ、特に半導体製造分
野において問題となっている。

近年、超ＬＳＩ　（大規模集積回路）等の半導体デバイ
ス製造技術の進歩は極めて急速であり、微細なノリーン
を備えた超ＬＳＩを装造するには半導体中への汚染物質
浸入を押えなければならない。このためには、これを製
造する装置１反応管への大気汚染防止、すなわち反応雰
囲気の清浄化が不可欠である。

半導体製造工程において、半導体ウェハと反応性ガスと
の反応は多くの場合高温に耐え、清浄な材料の得られ易
い石英管の中で行なわれる。反応雰囲気を清浄化するに
は、ガス供給系が清浄であることはもちろん、石英管そ
のものも清浄であることが要ＸＩれる。ガス供給系およ
び石英管の清浄化Ｆｉ、ａ々の改良、工夫によシ外部リ
ークが無くて、微粉末やダストが発生せず管壁からの放
出ガスが極めて少ないという方向へ急速に進歩しつつあ
るものの、ガス供給系と石英管の接続部分、すなわち異
種材料間の接続方法に末だ充分な配慮がなでれていない
、そのため、気密性が保持されず清浄化の視点に欠けて
いる。例えは、外部リーク量でＩ　Ｘ　１０−ｓ〜Ｉ　
Ｘ　１０−’Ｔｏｒｒ、　ｔ／ｓｅｅ程度が通常である
。

接続部分における清浄化の条件を列挙すれは（＆）　　
外部とのリーク量が極限（Ｈｅリークディテクターの検
出限界２Ｘ１０″″　Ｔｏｒｒ、　ｔ／ｓ＠ｃ以下）ま
で低減されて逆拡散および大気汚染がないこと。

（ｂ）　　排気時に反応ガスの滞留するデッドゾーンが
存在しないこと。

（ｅ）　　接続部分を構成する材料の接ガス面からの有
害な微粒子の発生及び放出ガスがないこと。

か要求される。

従来、ガス供給系側の金属製器材と石英管等の非金属性
器材を接続するには（イ）第１０図に例示するように非金属製器材１の先端
部分を絞シ、ガス供給系の金属製器材２との間を合成樹
脂性チューブ３倉用いて接続する；（ロ）第１１図に例
示するようにｆム製Ｏ−リング４をシール部材としてい
る金属製ゲージポート５（ボデー６，０−リング押え７
．カバー８）１に用いて接続する；（ｆ→　第１２図に例示するように非金属製器材９の先
端部分をフランジ１０にし、がム製０−リンＩ’ｌｌを
シール部材として、メルト１２およびナツト１３を用い
て接続する（図中１４および１５はフランジ間の押圧力
を均等化するための部材である）；等の方法が採用されている。

しかしながら、げ）の方法では合成樹脂性チューブ３の
シール性が良くないため外部とのリーク量が多く、ｔｆ
ｔ、、合成樹脂性チューブ３から微粒子が発生するとと
もに当然のことながら放出ガスも多い、（ロ）の方法で
は、ゲージポート５の０−リングＪＪＫ非金属製器材１
６を挿入するため、ガスの滞留するプツトゾーン１７が
できる。また、非金属製器材１６の断面が円筒形に限定
される。非金属製器材の寸法精度が不十分なため、外部
リークの原因となる。（ハ）の方法では、清浄化の条件
（１）〜（ｅ）を満足し任意の断面形状の非金属製器材
に適用できるが、接続のため締付ける際の押圧力によシ
非金属裂器材が割れ易く実用性に乏しかった。

［発明が解決しようとする問題点コ本発明は、上述した従来装置の欠点を改良し。

良好な気密性を維持するとともに、接続時の押圧力によ
って破損されるようなことがなく、特に半導体デバイス
製造装置に好適な金属製器材と非金属性器材との接続装
置を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］本発明は、非金属製器材のフランジ部と金ＩＩ４製器材
との間にこれら両者の押圧力を均等化するための弾性部
材を介設することを特徴とするものである。

［作用］本発明は上述のように構成されているので、金属製器材
と非金属製器材のフランジ部とを相互に締付ける場合に
、その押圧力が前記弾性部材によって均等化され、フラ
ンジ部等の破損を伴なうことなく接続部の良好な気密性
を維持することができる。

［発明の実施例］以下、本発明につき添付口面を参照して説明する。第１
図は本発明を適用した半導体デバイス製造装置を略示し
、ガス供給系２０．非金属製器材２１、金属製器材２２
．５’−）バルブ２３および排気装置２４等を備えてい
る。第２図および第３図に拡大して示すように、前記非
金属製器材２１は断面略矩形状の筒状部２５およびフラ
ンジ部２６を一体に有してたとえばＳｉＣまたは５ｉ０
２から形成はれている。前記金属製器材２２は筒状部２
７およびフランジ部２８ｔ−一体に有してたとえばステ
ンレス鋼から形成されている。前記フランジ部２６およ
び２８の相互対向面間には両器材２１および２２の内部
と外部との間の気密社を保持するためのシール部材２９
が介設されている。

このシール部材２９としては、たとえばフッ素ゴム製の
Ｏ−リングなどが用いられる。また、前記両７ランジ部
２６および２８を相互に圧接させるためには、たとえば
ゲルト３０およびナツト３１等の締付手段が用いられ、
非金属製器材２ノのフランジ部２６とＩルト３０の頭部
（またはナツト）との間には、ゲルトおよびナツトによ
る押圧力を均等化させるための補預部材（たとえばステ
ンレス鋼板）３２と、この補強部材３２とフランジ部２
６とが直接接触するのを防止するための緩衝部材３３と
が介設されている０以上の一般的構成は第１２図に示す
従来例におけると同様であってよい。

本発明においては、前記非金属製器材２１のフランジ部
２６の軸方向両端面３４および３５が表面粗嘔１μｍ以
下の良好な平坦面をなし、かつ相互に平行をなすように
、それぞれ光学研磨を施しである。また、両フランジ部
２６と２８との間にはこれら両者の直接接触を防止し、
かつ両者の押圧力を均等化嘔せるための弾性部材３６が
介設されている。この弾性部材３６は、たとえばフッ素
樹脂製のものが用いられる。なお、非金属製器材２１の
フランジ部２６に開設されたボルト孔３７は、両鴻面３
４および３５との連接角部３８および３９に適宜の面取
り加工を施しておくことが望ましい。また、前記シール
部材２９として図示のようにＯ−リングを用いる場合に
は、良好な気密性を維持するために、第４図に例示する
ように自由状態における断面直径りが溝深さｄと弾性部
材３６の圧縮状態における厚嘔ｔとに対しＤ＞　（ｄ＋
ｔ　）でなければならないことはいうまでもない。

前記両フランツ部２６と２８との間に加えられる押圧力
は、所望の気管性（Ｈｅリークディテクターの検出限界
２　Ｘ　１０””Ｔｏｒｒ、　Ｌ／ｓ＠ａ以下）が得ら
れるように、各フランジ部２６および２８の平坦度やシ
ール部材２９の硬度等に応じて適宜に設定される。

つぎに、前記実施例の接続手順について説明する。

（ｉ）　　フランジ部２８にシール部材２９と弾性部材
３６をセットする。

（１１）　　フランジ部２６のゲルト孔３７をフランジ
部２８の２ルト孔に一致させる。

０１０　　緩＠部材３３と補強部材３２をセットする。

慟ＳＪ）？ルト３０およびナツト３１を均等に手で締め
る。

（Ｖ）　　内部を真空引きにしてフランジ部２８とフラ
ンジ部２６とを＠虐させる。

（１／＃　　さらにメルト３０およびナツト３１を均等
に手で締める。

（Ｖｌｌ）　　外部リークの発生があればトルクレンチ
を用いて外部リーク量が低減されるまでメルト３０およ
びナツト３１を均等に締め付ける。ただし、この場合徐
々にトルクを犬きくしていく必要がある。

上記構成によれば、フランジ部２６と２８との接続部分
におけるリーク量はＨ・リークディテクターの検出限界
２Ｘ１０　　Ｔｏｒｒ、ｔ／ｓｅｅ以下でろることか確
認でき死。また、このような高度の気密性が得られるよ
うにボルト３０およびナツト３１をネ４Ｖ諦Ｍ汁で直　
フラン、り都２６カぶ破損すみような不具合は生じなか
った。

第５図および第６図は本発明の第２の実施例を示し、非
金属製器材４０および金属製器材４ノの各断面が円形状
の場合である。第２ないし第４図におけると相対応する
部分については同一記号を付して示し説明を省略する。

第７図およびＭ８図は本発明の第３の実施例を示す、こ
の場合締め付けにはゲルトおよびナツトの代りにクラン
プ４２を使用している。第２図ないし第６図におけると
相対する部分については同一記号を付して示し説明を省
略する。

第９図は本発明の第４の実施例を示す、締付手段として
相互に螺合するスリーブ４３およびナツト４４を用いる
場合でありて、先端部分を絞ったガスの導入部４５を有
する非金属製器材に適用できる。第２図ないし第８図に
おけると相対応する部分には同一記号を付して示し説明
を省略する。

なお、本発明は上記実施例のみに限定てれるものではな
く、たとえばシール部材２９の材質は天然ゴム、フッ素
ゴム等の各種合成ゴムおよび金属製Ｏ−リング等が使用
可能である。これら材質は、使用温度および腐食性等に
応じて適宜選定されるが、一般に耐熱性・耐食性を有す
るものが好ましい、また、緩衝部材３３の材質は、天然
ゴム、各種合成ゴム等が好適で、弾力性を勘案して適宜
選定される。その形状は平シート状でアシ、フランジ部
分の形状に応じて適宜設定される。さらに、補強部材３
２は、非金属製器材、シール部材、金その他、本発明は
その要脂を逸脱しない範囲で種種は変更ないし応用が可
能である。

［発明の効果］本発明によれば、上述のように非金属製器材のフランジ
部と金属製器材との間にこれら両者の押圧力を均等化す
るための弾性部材を介設したので、締付手段による押圧
力が均等化することによシ断面形状等に拘シなく非金属
製器材の破損を生ずるようなことがなく、シール部材が
充分かつ均等に押圧されることにより極めて高度の気密
性を保持することができる。したがって、特に半導体デ
パ°イスの製造に好適な金属製器体と非金属製器材との
接続装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】第１図は、本発明を適用した半導体デバイス製造装置を
略示する側面図、第２図は第１図の■部を拡大して示す
半裁正面図、第３図は第２図の■−■線に沿う断面図、
第４ＩＡは第３図の■部を拡大して示す説明図、第５図
は本発明の第２の実施例を示す半裁正面図、第６図は第
５図の■二■線に沿う断面図、第７図は本発明の第３の
実施例を示す正面図、第８図は第７図の■−■線に沿う
断面図、第９図は本発明の第４の実施例を示す断面図、
第１０図、第１１図および第１２図は相！！４なる従来
例を示す断面図である。２　Ｊ　、　４０−・・非金属製器材、２２．４１−・
・金属製器材、２６．２８・・・フランジ部、２９・・
・シール部材、３４．３５−・・フランジ部端面、３６
・・・弾性部材。出願人代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦第１ｒｊＡ第２ｗＪ第３図第４図第５図第６図第７図第８ＷＪ第１０図第　１１　　図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）シール部材を介して金属製器材に圧接されるフラ
ンジ部を備えた非金属製器材を有する気密性の接続装置
において、前記フランジ部と金属製器材との間にこれら
両者の押圧力を均等化するための弾性部材を介設するこ
とを特徴とする金属製器材と非金属製器材との接続装置
。
（２）前記フランジ部は前記金属製器材との対向面およ
び背向面が表面粗さ１μｍ以下の平坦面に形成されてな
る特許請求の範囲第１項記載の金属製器材と非金属製器
材との接続装置。
（３）前記非金属製器材がＳｉＣまたはＳｉＯ＿２から
形成されてなる特許請求の範囲第１項または第２項記載
の金属製器材と非金属製器材との接続装置。