JPH03249936A - 熱処理装置 - Google Patents
熱処理装置Info
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- JPH03249936A JPH03249936A JP2045211A JP4521190A JPH03249936A JP H03249936 A JPH03249936 A JP H03249936A JP 2045211 A JP2045211 A JP 2045211A JP 4521190 A JP4521190 A JP 4521190A JP H03249936 A JPH03249936 A JP H03249936A
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- evacuated
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- Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)
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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。
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）
本発明は封止装置に関する。
（従来の技術）
一般の熱処理装置において、真空ポンプにより排気され
る処理容器の開口端とこの開口端を塞ぐ蓋体の間にＯリ
ングを配置し、上記処理容器の気密を保持する方法が広
く用いられている。
る処理容器の開口端とこの開口端を塞ぐ蓋体の間にＯリ
ングを配置し、上記処理容器の気密を保持する方法が広
く用いられている。
また、スプリングを内蔵したフッ素樹脂材を用いた複数
のシール部と、このシール部は同軸的に平行に配置した
複数の溝部を設けこの溝部を真空排気してシールするも
のとして、 ”Ｄｅｓｉｇｈ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ
ｆｏｒ ｄｊ、ｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｌｙ ｐｕｍｐ
ｅｄ ｒｏｔａｔｉｎｇ ｐｌａｔｆｏｒｉ＋ｓ”
、 Ｒｅｖ、Ｓｃｉ、 工ｎｓｔｒｕｍ、 ５８
■、 Ｆｅ１）ｒｕａｒｙ１９８７ Ｐ２Ｏ３，Ｐ３
１０がある。
のシール部と、このシール部は同軸的に平行に配置した
複数の溝部を設けこの溝部を真空排気してシールするも
のとして、 ”Ｄｅｓｉｇｈ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ
ｆｏｒ ｄｊ、ｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｌｙ ｐｕｍｐ
ｅｄ ｒｏｔａｔｉｎｇ ｐｌａｔｆｏｒｉ＋ｓ”
、 Ｒｅｖ、Ｓｃｉ、 工ｎｓｔｒｕｍ、 ５８
■、 Ｆｅ１）ｒｕａｒｙ１９８７ Ｐ２Ｏ３，Ｐ３
１０がある。
（発明が解決しようとする課題）
０リングをシール部材として用いた場合、このＯリング
は柔軟な部材でフッ素ゴム等からなるもので一般に耐熱
温度が２００℃前後であり、熱処理装置においてシール
部がこの温度以上になると０リングが溶けて変形し所望
の真空シール効果が得られなくなるという改善点を有す
る。また、熱処理装置を停止してＯリングを交換する場
合、この０リングが冷えてシール部に固着して取りはず
しが困難になり、時には処理容器を構成する石英チュー
ブ等を取りはずす時、この石英チューブを破損してしま
うという改善点を有する。
は柔軟な部材でフッ素ゴム等からなるもので一般に耐熱
温度が２００℃前後であり、熱処理装置においてシール
部がこの温度以上になると０リングが溶けて変形し所望
の真空シール効果が得られなくなるという改善点を有す
る。また、熱処理装置を停止してＯリングを交換する場
合、この０リングが冷えてシール部に固着して取りはず
しが困難になり、時には処理容器を構成する石英チュー
ブ等を取りはずす時、この石英チューブを破損してしま
うという改善点を有する。
さらに０リング内に含まれているガスや水分の放出があ
り、この放出量は圧力９時間、温度によって変化し、か
かる０リングをシール部材とした処理容器を用いて被処
理体の熱処理を行った場合、所定の圧力になった後さら
に多大な時間をかけて真空引きを行いＯリングからガス
や含有水分を十分放出させてからでないと処理ロフト間
に大きなバラツキが発生するという改善点を有する。
り、この放出量は圧力９時間、温度によって変化し、か
かる０リングをシール部材とした処理容器を用いて被処
理体の熱処理を行った場合、所定の圧力になった後さら
に多大な時間をかけて真空引きを行いＯリングからガス
や含有水分を十分放出させてからでないと処理ロフト間
に大きなバラツキが発生するという改善点を有する。
また、モノシラン（Ｓｉ）Ｉｓ ）等の処理ガスを用い
て被処理体の自然酸化膜を除去する還元熱処理では、真
空ポンプにより十分排気を行ってもＯリングからガスや
含有水分の放出が無視できず、所望の還元熱処理が行え
ないという改善点を有する。
て被処理体の自然酸化膜を除去する還元熱処理では、真
空ポンプにより十分排気を行ってもＯリングからガスや
含有水分の放出が無視できず、所望の還元熱処理が行え
ないという改善点を有する。
次に上記文献に示した技術ではシール部材としてフッ素
樹脂を用いているため耐熱温度が２００℃前後であり、
熱処理装置においてシール部がこの温度以上になる場合
、上記と同様の改善点を有する。
樹脂を用いているため耐熱温度が２００℃前後であり、
熱処理装置においてシール部がこの温度以上になる場合
、上記と同様の改善点を有する。
（発明の目的）
この発明は上記点に鑑みなされたもので、容器内に不用
な大気中の酸素や水分が混入しないような封止を行う封
止装置を提供するものである。
な大気中の酸素や水分が混入しないような封止を行う封
止装置を提供するものである。
（課題を解決するための手段）
この発明は容器内が所定の圧力に排気される容器の封止
装置において、上記容器のシール対向部に複数の溝部を
設け、この溝部の少なくとも一つの溝は真空に排気し、
この真空に排気した外側の溝は予め定められたガス流も
し、くは一定圧のガス流を設けたものである。
装置において、上記容器のシール対向部に複数の溝部を
設け、この溝部の少なくとも一つの溝は真空に排気し、
この真空に排気した外側の溝は予め定められたガス流も
し、くは一定圧のガス流を設けたものである。
（実 施 例）
以下、本発明装置をバッチ式縦型熱処理装置に適用した
一実施例について図面を参照して具体的に説明する。
一実施例について図面を参照して具体的に説明する。
第１図において縦型のプロセスチューブ１０は耐熱性材
料例えば石英チューブからなり、このチューブの下部に
はマニホールド２０を設置し、マニホールドの一端には
ガス導入管２６を接続し、他端側には排気管２８を接続
し図示しない排気ポンプによりプロセスチューブ１０内
を真空排気できるようにしである。
料例えば石英チューブからなり、このチューブの下部に
はマニホールド２０を設置し、マニホールドの一端には
ガス導入管２６を接続し、他端側には排気管２８を接続
し図示しない排気ポンプによりプロセスチューブ１０内
を真空排気できるようにしである。
プロセスチューブ１０の周囲には少なくとも３ゾーン構
成からなる円筒状の抵抗加熱ヒータ１６を設け、上記プ
ロセスチューブ１０内を所望の温度例えば５００〜１２
００℃の範囲に適宜設定可能としている。
成からなる円筒状の抵抗加熱ヒータ１６を設け、上記プ
ロセスチューブ１０内を所望の温度例えば５００〜１２
００℃の範囲に適宜設定可能としている。
上記プロセスチューブ１０内には被処理体として多数枚
のウェハ１８を例えば石英製のウェハボート１７上に水
平に収容し、このボート１７を載置台１２上に設置し、
この設置台１２を蓋体４０に設置して収納している。
のウェハ１８を例えば石英製のウェハボート１７上に水
平に収容し、このボート１７を載置台１２上に設置し、
この設置台１２を蓋体４０に設置して収納している。
この蓋体４０は昇降機構５０により上下移動することが
でき、プロセスチューブ内の予め定められた位置にウェ
ハ１８を搬入搬出可能な如く構成している。
でき、プロセスチューブ内の予め定められた位置にウェ
ハ１８を搬入搬出可能な如く構成している。
上記蓋体４０と当接するマニホールド２０の下部間口端
部２２シール機構の詳細については第２図を参照して説
明する。
部２２シール機構の詳細については第２図を参照して説
明する。
蓋体４０と当接するマニホールド２０の開口端部２２、
下端部分に環状の溝部３０．３２．３４を設け、溝部３
０゜３２には排気孔３１．３３を連結し図示しない真空
ポンプにより排気可能としている。
下端部分に環状の溝部３０．３２．３４を設け、溝部３
０゜３２には排気孔３１．３３を連結し図示しない真空
ポンプにより排気可能としている。
溝部３４にはガス導入孔３５を接続し図示しないガス供
給源からガス流量もしくはガス圧調整器を介し窒素ガス
を供給可能としている。
給源からガス流量もしくはガス圧調整器を介し窒素ガス
を供給可能としている。
マニホールド２０と蓋体４０はステンレススチール等の
耐食性金属で構成してあり、開口部２２の下端部３６．
３７．３８．３９面は研削加工を施こし表面粗さ±２．
ｃｍ以下で、下端部３６．３７．３８．３９面が形成す
る全平面内において平面度が±５−以下としている。
耐食性金属で構成してあり、開口部２２の下端部３６．
３７．３８．３９面は研削加工を施こし表面粗さ±２．
ｃｍ以下で、下端部３６．３７．３８．３９面が形成す
る全平面内において平面度が±５−以下としている。
マニホールド２０と当接する蓋体４０の外周面４２の表
面粗さは±２−以下であり、上記と同様の平面度は±５
−以下としている。
面粗さは±２−以下であり、上記と同様の平面度は±５
−以下としている。
上記精密加工を施こす時の加工時の研削跡は、マニホー
ルド２０および蓋体４０の中心から同心円的に形成され
るようにしている。
ルド２０および蓋体４０の中心から同心円的に形成され
るようにしている。
次に上記実施例装置の作用について説明する。
ヒータ１６によりプロセスチューブ１０内の均熱領域の
温度を例えば１０００℃の温度に設定し、昇降機構５０
を上方へ移動しマニホールド２０と蓋体４０が当接され
た状態に設定する。
温度を例えば１０００℃の温度に設定し、昇降機構５０
を上方へ移動しマニホールド２０と蓋体４０が当接され
た状態に設定する。
ガス導入管２６へ供給する処理ガスを止めた状態で、排
気管２８より図示しない排気ポンプでプロセスチューブ
１０内の排気を行う。
気管２８より図示しない排気ポンプでプロセスチューブ
１０内の排気を行う。
さらに、溝部３０．３２に連結された排気孔３１．３３
より図示しない真空ポンプにより排気を行う。
より図示しない真空ポンプにより排気を行う。
溝部３４に連結された導入孔３５へ窒素ガスを供給する
とこの溝部３４内に収容されていた空気は蓋体４０の外
周面４２とマニホールド２０の下端部３６．３７の間隙
より押し出され、溝部３４内は窒素ガスで満された状態
となる。
とこの溝部３４内に収容されていた空気は蓋体４０の外
周面４２とマニホールド２０の下端部３６．３７の間隙
より押し出され、溝部３４内は窒素ガスで満された状態
となる。
この時溝部３４内の圧力は、ガス流量もしくはガス圧調
整器の調整により、加圧状態もしくは減圧状態のいづれ
にも設定することができる。
整器の調整により、加圧状態もしくは減圧状態のいづれ
にも設定することができる。
上記外周面４２と下端部３７の間隙より排出した窒素ガ
スは、溝部３２に接続された真空ポンプにより真空排気
され、この溝部３２の圧力はＩ Ｔｏｒｒ前後となり、
同様にして真空排気された溝部３０の圧力は０．０ＩＴ
ｏｒｒ前後となり、プロセスチューブ１０内の圧力はＩ
Ｘ １０−’Ｔｏｒｒ前後となった。
スは、溝部３２に接続された真空ポンプにより真空排気
され、この溝部３２の圧力はＩ Ｔｏｒｒ前後となり、
同様にして真空排気された溝部３０の圧力は０．０ＩＴ
ｏｒｒ前後となり、プロセスチューブ１０内の圧力はＩ
Ｘ １０−’Ｔｏｒｒ前後となった。
この状態でガス導入管２６を介してモノシラン（Ｓｉ）
Ｉ４）ガスを所要量供給し、被処理体であるシリコンウ
ェハ１８上に形成された自然酸化膜を還元処理行った結
果良好な所望の処理が行えた。
Ｉ４）ガスを所要量供給し、被処理体であるシリコンウ
ェハ１８上に形成された自然酸化膜を還元処理行った結
果良好な所望の処理が行えた。
以上説明したように、マニホールド２０と蓋体４０のシ
ール部は窒素ガスにより空気を除去した後差動排気を行
っているのでプロセスチューブ１０内に空気中の酸素や
水分が入り込むことがない、また、Ｏリングを使用して
いないシール部であるためＯリングからの放出ガスや水
分がなく所望の圧力に短時間で到達することができるし
、０リングが使用できない２００℃以上の高い温度での
シールを行うことができる。また、マニホールド２０の
下端部２２に設けた溝部の数を増やせばプロセスチュー
ブ１０内をさらに低い圧力にすることができる。
ール部は窒素ガスにより空気を除去した後差動排気を行
っているのでプロセスチューブ１０内に空気中の酸素や
水分が入り込むことがない、また、Ｏリングを使用して
いないシール部であるためＯリングからの放出ガスや水
分がなく所望の圧力に短時間で到達することができるし
、０リングが使用できない２００℃以上の高い温度での
シールを行うことができる。また、マニホールド２０の
下端部２２に設けた溝部の数を増やせばプロセスチュー
ブ１０内をさらに低い圧力にすることができる。
他の実施例としては第３図のようにマニホールド２０の
下部開口端部２２と対向する蓋体４０の外周面４２を内
側に傾斜させたものがある。第１図と同一部分と同一番
号を図示し説明を省略する。
下部開口端部２２と対向する蓋体４０の外周面４２を内
側に傾斜させたものがある。第１図と同一部分と同一番
号を図示し説明を省略する。
この蓋体４０はプロセスチューブＩＯ内が真空に引かれ
た場合大気圧により１ｋｇ／ｄの圧力で押され。
た場合大気圧により１ｋｇ／ｄの圧力で押され。
蓋体中央部がプロセスチューブ側へ変形することと、ヒ
ータ１６により加熱され蓋体４０の上面と下面で温度差
が付き、蓋体４０が上記と同様の方向に変形する。従っ
て蓋体４０の外周面４２に傾斜が付いた状態でこの外周
面４２とマニホールド２０の下端部３６〜３９の面が平
行になるものである。
ータ１６により加熱され蓋体４０の上面と下面で温度差
が付き、蓋体４０が上記と同様の方向に変形する。従っ
て蓋体４０の外周面４２に傾斜が付いた状態でこの外周
面４２とマニホールド２０の下端部３６〜３９の面が平
行になるものである。
この傾斜角度θは蓋体の大きさ、厚さ、材質、ヒータ１
６の温度等によって異なるので所要作動時に適宜上記両
面が平行になるよう傾斜角度を設定するものとする。
６の温度等によって異なるので所要作動時に適宜上記両
面が平行になるよう傾斜角度を設定するものとする。
上記傾斜角度を付けた場合の一例を上げれば、蓋体の直
径が３００＠鳳、厚さ１２■、材質ステンレススチール
５ＵＳ３０４のものを用い、ヒータの温度を１０００℃
とした場合最適な傾斜角度θは０．０１〜０．１度の範
囲である。
径が３００＠鳳、厚さ１２■、材質ステンレススチール
５ＵＳ３０４のものを用い、ヒータの温度を１０００℃
とした場合最適な傾斜角度θは０．０１〜０．１度の範
囲である。
また他の実施例として第４図のようにプロセスチューブ
１０の下端縁１１とマニホールド２０の上端部２４の当
接部に本発明にかかる技術を応用したものである。
１０の下端縁１１とマニホールド２０の上端部２４の当
接部に本発明にかかる技術を応用したものである。
プロセスチューブ１０と当接するマニホールド２０の上
部開口端部２４の上端面部分に環状溝部６０．６２゜６
４を設け、溝部６０．６２には排気孔６１．６３を連結
し図示しない真空ポンプにより排気可能としている。
部開口端部２４の上端面部分に環状溝部６０．６２゜６
４を設け、溝部６０．６２には排気孔６１．６３を連結
し図示しない真空ポンプにより排気可能としている。
溝部６４にはガス導入孔６５を接続し図示しないガス供
給源からガス流量もしくはガス圧調整器を介し不活性ガ
ス例えば窒素ガスを供給可能としている。
給源からガス流量もしくはガス圧調整器を介し不活性ガ
ス例えば窒素ガスを供給可能としている。
マニホールド２０の上端部６６、６７、６８．６９面の
加工精度は前記実施例と同様としている。
加工精度は前記実施例と同様としている。
マニホールド２０と当接するプロセスチューブ１０の下
端縁１１、下端面部分１１ａの表面粗さは±２−以下で
あり、平面度は±５−以下としている。
端縁１１、下端面部分１１ａの表面粗さは±２−以下で
あり、平面度は±５−以下としている。
プロセスチューブ１０をヒータ１６により例えば１００
０℃に加熱した場合、プロセスチューブ１０の下端縁１
１の温度は３００℃前後となり、 このような使用条件
では本発明を用いることにより初めて真空封止可能とな
る。
０℃に加熱した場合、プロセスチューブ１０の下端縁１
１の温度は３００℃前後となり、 このような使用条件
では本発明を用いることにより初めて真空封止可能とな
る。
また第２図〜第４図の実施例において、真空ポンプを最
外周溝部に接続しこの溝部を真空排気し、３つの溝部を
全て真空排気しても良い、この時の圧力は最外周溝部で
Ｉ Ｔｏｒｒ前後、中間溝部で０．０５Ｔｏｒｒ前後、
最内周溝部で０．００５Ｔｏｒｒ前後となりプロセスチ
ューブ１０内の圧力は５ Ｘ １０−’Ｔｏｒｒ前後と
なった。
外周溝部に接続しこの溝部を真空排気し、３つの溝部を
全て真空排気しても良い、この時の圧力は最外周溝部で
Ｉ Ｔｏｒｒ前後、中間溝部で０．０５Ｔｏｒｒ前後、
最内周溝部で０．００５Ｔｏｒｒ前後となりプロセスチ
ューブ１０内の圧力は５ Ｘ １０−’Ｔｏｒｒ前後と
なった。
尚、本発明は前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。
発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。
マニホールドに設けた複数の溝部を蓋体に設けても良い
ことはもちろんであり、その化シール両面に設けても良
い、また蓋体の材質を金属以外の石英やＳｉＣ等の非金
属としても良いことはもちろんである。
ことはもちろんであり、その化シール両面に設けても良
い、また蓋体の材質を金属以外の石英やＳｉＣ等の非金
属としても良いことはもちろんである。
前記実施例では減圧熱処理装置について説明を行ったが
拡散炉や常圧ＣＶＤ装置等の熱処理装置やその他バッチ
処理装置に応用しても良く、縦型装置に限らず横型装置
に応用できるのは当然のことである。
拡散炉や常圧ＣＶＤ装置等の熱処理装置やその他バッチ
処理装置に応用しても良く、縦型装置に限らず横型装置
に応用できるのは当然のことである。
さらに熱処理装置に限らず、封止機構であればエツチン
グ装置やイオン装置等信れにも適用できる。
グ装置やイオン装置等信れにも適用できる。
以上説明したように、本発明によれば０リング等が使用
できない高温に耐えるシール部を形成することができ、
容器内に不用な大気中の成分が混入せず、もって所望の
処理を被処理体に施こすことが可能になるという顕著な
効果がある。
できない高温に耐えるシール部を形成することができ、
容器内に不用な大気中の成分が混入せず、もって所望の
処理を被処理体に施こすことが可能になるという顕著な
効果がある。
第１図は本発明に係る縦型熱処理装置の一実施例説明図
、第２図は第１図の部分説明図、第３図は第２図の他の
実施例説明図、第４図は第１図の他の実施例説明図であ
る。 １０・・・プロセスチューブ １６・・・ヒータ１７・
・・ボート １８・・・ウェハ２０・・・マ
ニホールド ２２・・・開口端部３０、３２．３４
・・・溝部 ３１．３３・・・排気管３５・・・導
入管 ３６〜３９・・・下端部４０・・・蓋
体 ４２・・・外周面５０・・・昇降機構 第 図 第 図 第 ３ 図 第 図
、第２図は第１図の部分説明図、第３図は第２図の他の
実施例説明図、第４図は第１図の他の実施例説明図であ
る。 １０・・・プロセスチューブ １６・・・ヒータ１７・
・・ボート １８・・・ウェハ２０・・・マ
ニホールド ２２・・・開口端部３０、３２．３４
・・・溝部 ３１．３３・・・排気管３５・・・導
入管 ３６〜３９・・・下端部４０・・・蓋
体 ４２・・・外周面５０・・・昇降機構 第 図 第 図 第 ３ 図 第 図
Claims (1)
- 容器内が所定の圧力に排気される容器の封止装置におい
て、上記容器のシール対向部の少なくとも一方の面に複
数の溝部を設け、この溝部の少なくとも一つの溝は真空
に排気し、この真空に排気した外側の溝は予め定められ
たガス流もしくは一定圧のガス流を設けたことを特徴と
する封止装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2045211A JP2733532B2 (ja) | 1990-02-26 | 1990-02-26 | 熱処理装置 |
| KR1019910003099A KR0171600B1 (ko) | 1990-02-26 | 1991-02-26 | 밀봉장치 |
| US07/661,109 US5133561A (en) | 1990-02-26 | 1991-02-26 | Sealing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2045211A JP2733532B2 (ja) | 1990-02-26 | 1990-02-26 | 熱処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03249936A true JPH03249936A (ja) | 1991-11-07 |
| JP2733532B2 JP2733532B2 (ja) | 1998-03-30 |
Family
ID=12712935
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2045211A Expired - Fee Related JP2733532B2 (ja) | 1990-02-26 | 1990-02-26 | 熱処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2733532B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0492636U (ja) * | 1990-12-28 | 1992-08-12 | ||
| US5578132A (en) * | 1993-07-07 | 1996-11-26 | Tokyo Electron Kabushiki Kaisha | Apparatus for heat treating semiconductors at normal pressure and low pressure |
| US6475286B1 (en) * | 1999-07-13 | 2002-11-05 | Aixtron Aktiengesellschaft | Seal means for separable closing elements, such as separable elements of chemical vapor deposition chamber and deposition reactor apparatus |
| EP1082470A4 (en) * | 1998-05-05 | 2003-02-05 | Ultratech Stepper Inc | MICRO CHAMBER |
| US20090297725A1 (en) * | 2005-07-21 | 2009-12-03 | Ray William Reynoldson | Duplex Surface Treatment of Metal Objects |
| JP2017183557A (ja) * | 2016-03-31 | 2017-10-05 | 光洋サーモシステム株式会社 | 熱処理装置 |
Families Citing this family (1)
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|---|---|---|---|---|
| WO2011080876A1 (ja) * | 2009-12-28 | 2011-07-07 | パナソニック株式会社 | プラズマドーピング装置 |
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| JPH01169174A (ja) * | 1987-12-22 | 1989-07-04 | Daido Steel Co Ltd | 真空炉の蓋の固定方法 |
-
1990
- 1990-02-26 JP JP2045211A patent/JP2733532B2/ja not_active Expired - Fee Related
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