JPH01206120A

JPH01206120A - 真空処理装置

Info

Publication number: JPH01206120A
Application number: JP63029334A
Authority: JP
Inventors: Mitsuaki Komino; 光明小美野
Original assignee: Tokyo Electron Sagami Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Sagami Ltd
Priority date: 1988-02-10
Filing date: 1988-02-10
Publication date: 1989-08-18
Anticipated expiration: 2011-03-04
Also published as: JPH0819953B2

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］（産業上の利用分野）本発明は真空フランジの向い合わせ端面にリング状のガ
スケットを介挿してなる真空管継手の改良に関する。

（従来の技術）真空管継手は、たとえば液相エピタキシャル装〃びその
他真空状態を必要とする各種装置に幅広く用いられてい
る。

このような真空管継手としては、互いに向い合わせて接
続固定される一対の真空フランジの向い合わせ端面に、
０リングを介挿したものが広く用いられている。

しかし、このようなＯリングを用いた真空管継手は、真
空度が高くなると継手の継目部分から外部気体が侵入す
る恐れや０リングからの放出ガスの問題があり、また高
温の温度環境下では機密性が低下してしまうという問題
がある。

このため、高真空、高温度の環境下でも、十分高い機密
性を保つことができる各種真空管継手の開発実用化が行
われている。このような真空管継手の一つとして、一対
の真空フラン・ジの向い合わせ端面にリング状のガスケ
ットを介挿したものが知られており、このような真空管
継手としては、たとえばアメリカのＶＡＲＩＡＮ社が開
発したＣＦフランジを利用したものが広く用いられてい
る。

この真空管継手は、第１０図に示すように、互いに向い
合わせて接続固定される一対の真空フランジ１０．１２
と、これら両フランジ１０．１２の向い合わせ端面に介
挿されたリング状のカスゲット１４とを用いて形成され
ている。

そして、前記各フランジ１０．１２のシールエツジＩＯ
Ａ、１２Ａは、ガスケット１４を閉込めるという独特の
考え方により円椎形に形成され、このフランジ１０．１
２の円椎形のシールエツジ１０Ａ、１２Ａがガスケット
１４の周端部を押し潰し、図中矢印Ａで示すようにコー
ルドフローを喚起する。

このコールドフローによりガスケット外面かフランジ壁
に押し付けられ、反力Ｂを生ずる。そのため、矢印Ｃで
示すように、高い面圧が得られ、ガスケット１４表面の
欠陥をなくし、高い真空環境下でも信義性の高いシール
を可能にしている。

特に、Ｖ　Ａ　ＲＩ　Ａ　Ｎ社製の真空管継手は、ガス
ケット１４として無酸素銅からなるメタルガスケットを
用いているため、周囲の環境用温度が高い場合でもガス
ケット１４自体の劣化が少なく高い機密性を確保するこ
とができる。

（発明が解決しようとする問題点）しかし、このような真空管継手は、一方のフランジ１０
と他方のフランジ１２とを突合ノ）ぜて接続固定する際
に、ガスケット１４がフランジのシール消から脱落し易
く、特にフランジ１０．１２の向い合わせ端面（フラン
ジ面）を垂直面内において使用する場合には、フランジ
１０．１２の間に挾まれるガスケラ）・１４がフランジ
のシール清から脱落し易く、その取扱いが難しいという
問題かあった。

しかも、このように両フランジ１０．１２の接続固定時
に、ガスケット１４が正規の位置からすれると、真空管
継手自体の機密性が低下してしまうため、その有効な対
策が望まれていた。

そこで、本発明の目的とするところは、上述した従来の
問題点を解決し、真空フランジの姿勢に係わりなく、ガ
スケットを位置ずれさせることなく一対の真空フランジ
を能率よく接続固定できる真空管継手を提供することに
ある。

Ｕ発明の構成コ（問題点を解決するための手段）前記目的を達成するため、本発明は、互いに向き合わせて接続固定される一対の真空フランジ
の向い合わせ端面に介挿されるリング状のカスゲットと
、このガスケットを一方の真空フランジに仮止めするガス
ケット止めと、を含むことを特徴とする。

（作用）本発明によれば、ガスケット止めを用いて、ガスケット
を一方の真空フランジの向い合わせ端面に仮止めしてい
る。従って、真空フランジがどのような姿勢をしていて
も、真空フランジの向合わせ端面の所望位置にガスケッ
トを仮固定し、一対の真空フランジをガスケットの位置
ずれ、脱落などを生じさせることなく能率よく接続固定
することができる。

（実施例）以下、本発明の１実施例を図面を参照して説明する。

なお、前記１０図に示す各部と対応する部材には同一符
号を付しその説明は省略する。

本実施例の真空管継手は、第１図に示すように、一対の
真空フランジ１０．１２およびガスケツト１４を用いて
形成されている。

前記フランジ１０．１２には、その周端部に複数のボル
ト穴１０Ｂ、１２Ｂがリンク状に設けられており、また
は一方のフランジ１０には配管１６、他方のフランジ１
２には配管１８かそれぞれ接続固定されている。

また、前記ガスケット１４は、第４図に示すようにリン
グ状に形成されており、具体的には、無酸素＃１などを
用いたメタルガスケットとじて形成されている。

そして、これら真空管継手は、一対のフランジ１０．１
２をガスケット１２を挾んで突合せた後、これら両フラ
ンジ１０．１２をボルト２０およびナツト２２を用いて
接続固定して形成されている。

本発明の特徴は、このようなフランジ１０，１２の接続
固定に際し、ガスケット１４を一方の真空フランジ１０
の接続端面所定位置にカスクット止め２４を用いて仮止
めすることにある。このようにすることにより、フラン
ジ１０．１２がどのような姿勢をしていても、ガスケッ
ト１４を位置ずれさせることなく、両フランジ１０．１
２の接続固定を能率よく行うことができる。

本実施例において、前記力スケット止め２４は、第５図
に示すように、第１キャップ部２６および第２キャップ
部２８を含むキャップ型に形成されている。

前記第１のキャップ部１６は、中央部が大きく開口形成
されたリンク型に形成され、前記ガスケット１４の周端
部を保持するよう形成されている。

また、第２キャップ部２８は、その内周側が第１キャッ
プ部２６の外周と一体となったドーナツ板状に形成され
ている。そして、このドーナツ板の表面には、フランジ
１０の周端部に設けられた複数のボルト穴１０Ｂに対応
した複数のボルト挿通穴３０が形成されており、またそ
の外周には、フランジ１０の周端部に嵌込まれるリング
状の嵌合つば２８ａか設けられている。ここにおいて、
前記嵌合つば２８ａの内径は、フランジ１０の外径と略
同じに形成されている。

従って、実施例のガスケット止め２４は、第１キャップ
部２６を用いてガスケット１４を一保持した状態で、第
２キヤツプ２８の嵌合つば２８ａをフランジ１０周端部
に嵌込むことにより、ガスケット１４をフランジ１０の
端面に仮止めすることができる。

従って、本発明に係るガスケット止め２４を用い、たと
えば第１図に示すように、フランジ１０とフランジ１２
との接続固定前に、第２図に示すようにガスケット１４
を一方のフランジ１０に仮止め固定すればよい。このよ
うにすれば、フランジ１０がどのような姿勢をしていて
も、その向い合わせ端面からガスケット１４が位置ずれ
、脱落することはない。

従って、この状態で、第３図に示すように、−方のフラ
ンジ１０を他方のフランジ１２にボルト２０およびナツ
ト２２を用いてねじ止すればよい。

このようにして、本実施例によれば、フランジ１０．１
２の姿勢にかかわりなく、しかもガスケット１４の脱落
を生じることなく、両フランジ１０．１２の接続固定を
極めて能率良く行うことができる。

また、本発明のように、ガスケット止め２４を用いてガ
スケット止２４を仮止め固定すると、両フランジ１０．
１２の接続固定時にガスケット２４の位置ずれが生じな
いため、従来のように位置ずれに起因した機密性の低下
が生ずることはなく、真空管継手自体の信頼性を極めて
高いものとすることができる。

なお、本実施例のフランジ１０．１２はオス、メスとい
うようなフランジ自体の方向性はない。

従って、実施例においてはガスケット止２４によりカス
ゲット１４をフランジ１０側に仮止めした場合を例にと
り説明したが、必要に応じて他方のフランジ１２ヘカス
ケツト１４を仮止めすることも可能である。

また、前記ガスケット止め２４は、各種材料を用いて形
成することかできるが、たとえば各種のプラスチックス
またはニッケル、アルミニウムなどを用いて一体成型、
プレス等により極めて薄くすることか好ましく、このよ
うにすることにより、ガスケット止め２４により機密性
が１１われることはない。

次に、本発明に係る真空管継手が使用された装置を、た
とえば第６図〜第９図に示す高精度液層エピタキシャル
装置を例にとり説明する。

この液層エピタキシャル装置は、第８図に示すように、
分割型の構造を有する加熱炉４０と、この加熱炉４０内
に配置され、円筒部内の中空領域をプロセス領域とした
石英反応管５０とを有する。

前記加熱炉４０は、たとえば電気抵抗式の加熱炉として
形成され、反応管５０の上下で２分割された割型炉＃Ｉ
遣となっている。

また、石英反応管５０内は、第９図に示すように、上下
に分離されたボートをスライドすることで、結晶成長を
実行するようになっている。

すなわち、第９図に示すように、ボート５２は上下に分
離されていて、相互に図中矢印方向にスライド可能とな
っている。ボート５２の上側には、たとえばＧａなどの
原料溶液（溶解前にあっては魂状態）５４を収納する溶
液溜め部５６が設けられ、この溶液溜め部５６の底はな
く、前記溶液５４はボート５２の下の部分の表面に接す
るようになっている。なお、成長させる半導体結晶の薄
膜種類に応じて、溶液溜め部５６を複数個設けることが
できる。

また、ボート５２の下の部分には原料のウェハ５８およ
び基板のウェハ６０を入れるための窪み６２が設けられ
ている。

そして、このような装置を用い、液層エピタキシャル成
長を行う場合には、まずボート５２を反応管５０内に配
置する。そして、溶液溜め部５６の下方には原料ウェハ
５８および基板ウェハ６０がいずれも接しない位置に設
定し、反応管５０内を真空に引く６次に、高純度の水素
を反応管５０内に流し、加熱炉４０によって温度を上昇
させ、溶液溜め部５６内の塊である原料５４を溶解する
。

その後、この溶液溜め部５６の下側と前記原料ウェハ５
８が接するようにロッド６４を操作し、溶液であるたと
えばＧａ中に原料５８であるＧａＡｓが飽和するまでそ
の位置に設定しておく。

溶液５４内に原料５８が飽和したら、冷却を開始し、そ
の後所定時間経過したら前記溶液溜め部５４の下側と前
記基板６０が接するように設定する。このようにして、
基板６０上にたとえばＧａＡｓなとの結晶が成長するこ
ととなる。

ところで、このような積層液相エピタキシャルでは、前
述したように、反応管５０内を真空に引くために、第６
図、第７図に示すような真空装置が設けられている。

この真空装置には、反応管５０の一端側に真空管７０．
７２．７４を介して接続された荒引き用の真空配管７６
．７８と、高真空引き用の配管８０．８２とが設けられ
ている。

そして、この真空装置は、反応管２０を高真空状態に保
つ場合に、まず荒引き用の配管７６．７８側に接続され
た図示しない真空ポンプを用いて、反応管２０内を所定
の真空状態まで減圧し−１その後高真空引き用配管８０
．８２側に接続されたターボ分子ポンプ８４を用いて、
１Ｏ−７ｔｏｒｒまで減圧する。なお、このターボ分子
ポンプ８４としては、最大１−ＯＬｏｒｒ程度の排気能
力を有するものを用いることが好ましい。

なお、実施例において真空管７４の端部には、密閉１２
７４ｂが設けられており、この密閉蓋７４ｂには、前記
反応管２０内に設けられたボート５２をスライド駆動す
るロッド６４の挿入ボート７４ａ、７４ａが設けられて
いる。

このような真空装置において、貰真空状態となる位置に
設けられた継手、例えば真空管７２の両端に設けられた
真空管継手Ｚｏｏ−１，１０〇−２、ターボ分子ポンプ
８４側に設けられた真空管継手１００−３には、本発明
に係る真空管継手が用いられている。

特に、このようなエピタキシャル装置に用いられる真空
”ｔｍ手１００−１．１００−２．１００−３に本発明
の真空管継手を用いるのは、高い真空状態の場合に、従
来のＯリンクを用いた継手ではガス放出を十分に抑制す
ることかできないからである。

また、本実施例の各真空管継手１００−１．１００−２
．１００−３には、メタルカスケラ）・が用いられてい
る。これは、このような液層エピタキシャル装置では、
数１００度まで加熱されるため、ガスケット１４として
耐熱性のあるメタルカスケラトを用いる必要があるから
である。

このように、液層エピタキシャル装置に用いられる真空
装置に本発明を用いることにより、多数の真空管継手を
接続固定する際に、カスゲットの位置決めを簡単に行い
、その組立作業を楽に行うことができ、しかも各継手内
におけるガスケットの位置決めが正確に行われるために
、ガスケットの位置ずれ等に起因する気密性の低下を確
実に防止することができる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。

すなわち、本発明において前記ガスケット止は、ガスケ
ットを一方の真空フランジの向い合せ端面に仮止できれ
ば十分であり、必ずしも前記実施例のようにキャップ状
に形成しなくとも良い。

すなわち、前記実施例においては、ガスケット止をニガ
のフランジ１０に嵌込み固定することにより、ガスケッ
ト１４をフランジ１０に仮止する場合を例に取り説明し
たが、これ以外にも、例えばガスケット１４を少なくて
も３点で一方のフランジに接着仮止固定するようガスケ
ット止を形成することもできる。

また、本実施例においては、ガスケット１４としてメタ
ルガスケットを用いる場合を例に取り説明したが、本発
明はこれに限らず、これ以外の各種材料を用いて形成さ
れたガスケットを用いる真空管継手に対しても適用可能
であることはいうまでもない。

［発明の効果］以上説明したように、本発明によれば、ガスケット止め
を用いて、ガスケットを１方の真空フランジに仮止する
ことができるので、真空フランジの姿勢にかかわりなく
、一対の真空フランジの接続固定を簡単に能率よく行う
二とができる４特に、本発明によれば、一対の真空フラ
ンジの接続固定時に、ガスケットの位置ずれが発生する
ことがないため、ガスケットの位置ずれに起因する気密
性の低下を防止し、信頼性の高い真空管継手を得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明に係る真空管継手の好適な実施
例の説明図であり、第１図は一対の真空フランジ接続前
の状態の説明図、第２図はガスケットを一方の真空フラ
ンジに仮止した状態の説明図、第３図は再真空フランジ
を接続固定した状態の説明図、第４図は本実施例に用いられるガスケットの説明図、第５図は本実施例に用いられるガスケット止の外観説明
図、第６図〜第９図は本発明が適用されたエピタキシャル装
置の説明図であり、第６図および第７図はこのエピタキ
シャル装置に用いられる真空装置の説明図、第８図はこ
のエピタキシャル装置の主要部分の説明図、第９図は第
８図に示す反応管内に挿入されるスライドボートの概略
説明図、第１０図はガスケットを介して接続固定される
一対の真空フランジの一部断面説明図である。１０．１２　・・・　真空フランジ１４　・・・　ガスケット２４　・・・　ガスケット止７０．７２．７４　・・・　真空管

Claims

【特許請求の範囲】　互いに向き合わせて接続固定される一対の真空フラン
ジの向い合わせ端面に介挿されるリング状のガスケット
と、このガスケットを一方の真空フランジに仮止めするガス
ケット止めと、を含むことを特徴とする真空管継手。