JP3436955B2 - Heat treatment equipment - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、熱処理装置に関する。FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a heat treatment apparatus.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に、半導体ウエハ製造工程での各種
薄膜形成装置には、CVD装置、エピタキシャル装置、
酸化膜形成装置あるいはドーピング用の熱拡散装置等が
あり、熱処理装置のひとつとして縦型熱処理装置があ
る。この縦型熱処理装置の一例としては、特開平3ー8
2016号公報に記載された構造がある。2. Description of the Related Art Generally, various thin film forming devices in a semiconductor wafer manufacturing process include a CVD device, an epitaxial device,
There is an oxide film forming device or a thermal diffusion device for doping, and one of the heat treatment devices is a vertical heat treatment device. As an example of this vertical heat treatment apparatus, Japanese Patent Laid-Open No. 3-8
There is a structure described in 2016.
【0003】上記公報によれば、図6に示すように、ア
ウタチューブ2Aとインナチューブ2Bとで構成された
二重管方式のプロセスチューブ2を備えた縦型熱処理装
置1が示されている。この縦型熱処理装置1は、アウタ
チューブ2Aの下端がOリング3を介してマニホールド
部4に支持され、このマニホールド部4に取り付けられ
たパイプ5,6,7によって、プロセスガスおよびパー
ジガスの供給さらには熱処理中のプロセスチューブ内の
プロセスガスの排気が行なわれるようになっている。According to the above publication, as shown in FIG. 6, there is shown a vertical heat treatment apparatus 1 having a double tube type process tube 2 composed of an outer tube 2A and an inner tube 2B. In this vertical heat treatment apparatus 1, a lower end of an outer tube 2A is supported by a manifold portion 4 via an O-ring 3, and pipes 5, 6 and 7 attached to the manifold portion 4 supply process gas and purge gas. The process gas in the process tube during the heat treatment is exhausted.
【0004】なお、図6において符号8はヒータを、同
9は半導体ウエハ等の被処理基板を、同10はボート
を、同11は保温筒を、同12は保温筒受け体を、同1
3はエレベータアームを、同14は蓋体をそれぞれ示し
ている。In FIG. 6, reference numeral 8 is a heater, 9 is a substrate to be processed such as a semiconductor wafer, 10 is a boat, 11 is a heat-retaining cylinder, 12 is a heat-retaining cylinder receiver.
Reference numeral 3 indicates an elevator arm, and reference numeral 14 indicates a lid.
【0005】ところで、このような縦型熱処理装置にお
いては、プロセスチューブ2を構成するアウタチューブ
2Aおよびインナチューブ2Bが石英等によって形成さ
れており、そして、マニホールド部4は、一例としてス
テンレス鋼等の金属で形成されている。石英は、耐熱性
に優れ、汚染の少ないことを理由に用いられている。ま
た、マニホールド部4は、各種パイプ類の取付けが必要
であること等を理由に金属材料が用いられている。By the way, in such a vertical heat treatment apparatus, the outer tube constituting the process tube 2 is
2A and the inner tube 2B are made of quartz or the like, and the manifold portion 4 is made of a metal such as stainless steel as an example. Quartz is used because it has excellent heat resistance and little pollution. Further, the manifold portion 4 is made of a metal material because it is necessary to attach various pipes.
【0006】そして、マニホールド部4では、例えば、
プロセスガスを導入するためにインナチューブ2B内に
先端が延長されているインジェクションノズルとこのノ
ズルに向け外部からプロセスガスを搬送するための配管
とが連結されるようになっており、このための構造とし
ては、例えば、実開昭62ー126833号公報に記載
された構造がある。In the manifold section 4, for example,
An injection nozzle, the tip of which is extended into the inner tube 2B for introducing the process gas, and a pipe for carrying the process gas from the outside toward the nozzle are connected, and a structure therefor For example, there is a structure described in Japanese Utility Model Laid-Open No. 62-126833.
【0007】図7は、上記公報に示された構造であり、
この構造は、マニホールド部Aの内部において、石英製
のインジェクションノズルBが挿入され、このインジェ
クションノズルBの先端が外部からマニホールド部A内
に挿入された配管Cの先端と連結されている。そして、
配管先端にはスリーブC1が設けられ、このスリーブC
1の外周には、ナットDが捩じ込まれるようになってい
る。一方、マニホールド部AにおけるスリーブC1の先
端と対向する位置にはマニホールド部Aの内周面の一部
に勾配面A1が形成され、この勾配面A1とスリーブC
1との間にOリングからなる気密部材Fが配置されてい
る。従って、ナットDを捩じ込むと、スリーブC1がマ
ニホールド部Aに向け移動するとともに、気密部材Fが
押込まれてインジェクションノズルBの外表面に圧接す
ることでインナチューブ内の減圧雰囲気と大気圧雰囲気
との間のシールが行なえるようになっている。FIG. 7 shows the structure shown in the above publication.
In this structure, an injection nozzle B made of quartz is inserted inside the manifold portion A, and the tip of the injection nozzle B is connected to the tip of a pipe C inserted into the manifold portion A from the outside. And
A sleeve C1 is provided at the tip of the pipe, and this sleeve C
A nut D is screwed into the outer periphery of the No. 1. On the other hand, a sloped surface A1 is formed on a part of the inner peripheral surface of the manifold part A at a position facing the tip of the sleeve C1 in the manifold part A.
An airtight member F including an O-ring is disposed between the airtight member 1 and Therefore, when the nut D is screwed in, the sleeve C1 moves toward the manifold portion A, and the airtight member F is pushed and pressed against the outer surface of the injection nozzle B, so that the reduced pressure atmosphere and the atmospheric pressure atmosphere in the inner tube are The seal between and can be done.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな気密構造では十分なシール効果を期待できない虞れ
があった。つまり、気密部材は1箇所に設置されている
だけであるので減圧雰囲気下、特に、高真空(1×10
-3Torr以下)の減圧雰囲気を設定されるような場合
には、十分なリークレートが得られない。However, there is a possibility that a sufficient sealing effect cannot be expected with such an airtight structure. In other words, since the airtight member is installed only at one place, it is possible to reduce the pressure in a reduced pressure atmosphere, especially in a high vacuum (1 × 10
If a depressurized atmosphere of -3 Torr or less) is set, a sufficient leak rate cannot be obtained.
【0009】そこで、本発明の目的は、上記従来の熱処
理装置、特に、高い減圧雰囲気下を設定される熱処理装
置での気密構造における問題に鑑み、十分な気密が可能
な構造を備えた熱処理装置を提供することにある。Therefore, an object of the present invention is to provide a heat treatment apparatus having a structure capable of sufficient airtightness in view of the problems in the airtight structure of the above-mentioned conventional heat treatment apparatus, particularly in the heat treatment apparatus set under a high decompression atmosphere. To provide.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1記載の発明は、内部を減圧雰囲気に設定さ
れるプロセスチューブと、前記プロセスチューブ内へプ
ロセスガスを導入する導入管と、この導入管に該プロセ
スガスを供給する配管と、前記導入管と前記配管とを連
結するマニホールド部とをそれぞれ備えた熱処理装置に
おいて、前記マニホールド部における上記減圧雰囲気と
大気圧雰囲気との間の通路で2箇所に配置された気密部
材を備え、前記気密部材の少なくとも一方は、前記導入
管と前記配管と前記マニホールド部とにそれぞれ接触す
る位置に配置されていることを特徴としている。In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 has a process tube whose inside is set to a reduced pressure atmosphere, and an introduction pipe for introducing a process gas into the process tube. In a heat treatment apparatus including a pipe for supplying the process gas to the introduction pipe, and a manifold portion connecting the introduction pipe and the pipe, a passage between the reduced pressure atmosphere and the atmospheric pressure atmosphere in the manifold portion. At least two of the airtight members, at least one of the airtight members
Contact the pipe, the pipe, and the manifold part, respectively.
It is characterized in that it is placed in a certain position .
【0011】請求項2記載の発明は、請求項1におい
て、前記マニホールド部には、前記気密部材間において
前記通路に連通する排気通路が設けられ、前記排気通路
における圧力は、前記減圧雰囲気側に位置する気密部材
の両側における差圧が小さくなるように、設定されてい
ることを特徴としている。請求項3記載の発明は、請求
項1または2において、前記配管は、前記導入管の外径
より内径が大きい鞘部を備え、前記鞘部には前記導入管
が差し込まれ、前記通路は、前記鞘部と前記導入管との
間に形成されていることを特徴としている。請求項4記
載の発明は、請求項1または2において、前記配管は、
前記マニホールドの端面に対向するフランジ部を備え、
前記通路は、前記フランジ部と前記マニホールドとの間
に形成されていることを特徴としている。According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the manifold portion is provided with an exhaust passage communicating with the passage between the airtight members, and the pressure in the exhaust passage is on the reduced pressure atmosphere side. It is characterized in that the pressure difference is set so that the pressure difference between both sides of the positioned airtight member becomes small. According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect , the pipe includes a sheath portion having an inner diameter larger than an outer diameter of the introduction pipe, the introduction pipe is inserted into the sheath portion, and the passage is It is characterized in that it is formed between the sheath portion and the introduction tube. According to a fourth aspect of the present invention, in the first or second aspect , the pipe is
A flange portion facing the end surface of the manifold,
The passage is formed between the flange portion and the manifold.
【0012】請求項5記載の発明は、減圧雰囲気を設定
されるプロセスチューブと、前記プロセスチューブ内へ
のプロセスガスの導入管と、この導入管に向け前記プロ
セスガスを供給する配管と、前記導入管と前記配管とを
連結するマニホールド部とをそれぞれ備えた熱処理装置
において、前記マニホールド部における前記導入管と前
記配管との連結部で前記マニホールド部と前記導入管と
前記配管とにそれぞれ接触する位置に配置されている気
密部材を備え、前記配管は、前記導入管との連結方向へ
の移動に従って前記気密部材を前記導入管の外表面に押
し付ける向きに傾斜している勾配面を備えていることを
特徴としている。According to a fifth aspect of the present invention, a process tube in which a reduced pressure atmosphere is set, a process gas introduction pipe into the process tube, a pipe for supplying the process gas to the introduction pipe, and the introduction pipe. In a heat treatment apparatus including a manifold portion that connects a pipe and the pipe, positions at which the manifold portion, the introduction pipe, and the pipe come into contact with each other at a connection portion between the introduction pipe and the pipe in the manifold portion. The airtight member is disposed in the pipe, the pipe is provided with a sloped surface inclined in a direction to press the airtight member against the outer surface of the introduction pipe in accordance with the movement in the connecting direction with the introduction pipe. Is characterized by.
【0013】[0013]
【作用】請求項1記載の発明では、2箇所に配置された
気密部材によって二重にシールされるため、減圧雰囲気
下にある減圧処理空間と大気圧雰囲気下にある外部との
間の十分な気密性を確保することができる。しかも、気
密部材の少なくとも一方は、導入管と配管とマニホール
ド部とにそれぞれ接触する位置に配置されているため、
導入管、配管、およびマニホールド部の各相互間の気密
を確実に確保することができる。請求項2記載の発明で
は、2つの気密部間に設けた排気通路を介して排気する
ことにより、減圧雰囲気下にあるプロセスチューブ内と
大気圧雰囲気との間に中間的な減圧雰囲気を作り、プロ
セスチューブ内と気密部材間の通路との間での差圧を小
さくすることができる。このため、プロセスチューブ内
の減圧処理空間は、直接、大気圧雰囲気と隣接すること
がないので、大きな圧力差が減圧処理空間の隣接位置で
発生するのを防止することができ、さらに確実な気密性
を確保することができる。請求項3記載の発明では、配
管の鞘部に導入管が差し込まれた状態とすると、鞘部と
導入管またはマニホールドとの近接部に減圧雰囲気と大
気圧雰囲気との通路が形成され、この通路に気密部材を
配置することができる。請求項4記載の発明では、配管
のフランジ部をマニホールドの端面に対向させて取り付
けた状態とすると、フランジ部とマニホールドとの近接
部に減圧雰囲気と大気圧雰囲気との通路が形成され、こ
の通路に気密部材を配置することができる。According to the first aspect of the present invention, since the air-tight members arranged at two positions double-seal, a sufficient space is provided between the reduced pressure processing space under the reduced pressure atmosphere and the outside under the atmospheric pressure atmosphere. Airtightness can be secured. Moreover,
At least one of the tight members is an inlet pipe, piping, and
Since it is located at the position where it contacts with the
Airtightness between the introduction pipe, piping, and manifold
Can be ensured. In the invention according to claim 2, by exhausting through the exhaust passage provided between the two airtight portions, an intermediate depressurized atmosphere is created between the inside of the process tube under the depressurized atmosphere and the atmospheric pressure atmosphere, The pressure difference between the inside of the process tube and the passage between the airtight members can be reduced. For this reason, the decompression processing space in the process tube does not directly adjoin the atmospheric pressure atmosphere, so that a large pressure difference can be prevented from occurring at a position adjacent to the decompression processing space, and more reliable airtightness can be ensured. It is possible to secure the sex. In the invention according to claim 3, when the introduction pipe is inserted in the sheath portion of the pipe, a passage between the reduced pressure atmosphere and the atmospheric pressure atmosphere is formed in the vicinity of the sheath portion and the introduction pipe or the manifold. An airtight member can be arranged in the. In the invention according to claim 4 , when the flange portion of the pipe is attached so as to face the end surface of the manifold, a passage for the reduced pressure atmosphere and the atmosphere atmosphere is formed in the vicinity of the flange portion and the manifold. An airtight member can be arranged in the.
【0014】また請求項5記載の発明では、プロセスガ
スの導入部材と配管との連結解除が容易に行なえる。つ
まり、プロセスガスの導入部材と配管とマニホールド部
との間に位置する気密部材は、可動側をなす配管の連結
方向への移動に従ってプロセスガスの導入部材外表面に
押し付けることができる向きに傾斜させた配管の勾配面
に配置されている。このため、連結を解除するときに
は、前記気密部材が前記プロセスガスの導入部材の外表
面への押し付けを解除されるので、気密部材が食込むこ
とによる抜出し操作性の悪化を防止することができる。According to the fifth aspect of the invention, the connection between the process gas introducing member and the pipe can be easily released. That is, the airtight member located between the process gas introducing member and the pipe and the manifold portion is tilted in a direction in which it can be pressed against the outer surface of the process gas introducing member in accordance with the movement of the movable side pipe in the connecting direction. It is located on the slope of the pipe. Therefore, when the connection is released, the airtight member releases the pressing of the process gas against the outer surface of the introduction member, so that it is possible to prevent the extraction operability from being deteriorated due to the biting of the airtight member.
【0015】[0015]
【実施例】以下、図1乃至図5において、本発明の詳細
を説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The details of the present invention will be described below with reference to FIGS.
【0016】図1は、本発明による熱処理装置における
プロセスガスの供給部の一部をなす連結部を示す模式的
な断面図である。FIG. 1 is a schematic sectional view showing a connecting portion which is a part of a process gas supply portion in a heat treatment apparatus according to the present invention.
【0017】すなわち、プロセスガスの供給部における
連結部は、図示されない石英チューブの下部に配置され
たマニホールド部10とこのマニホールド部10の内部
で連結されているインジェクションノズル12と金属配
管14とを備えている。That is, the connecting portion in the process gas supply portion is provided with a manifold portion 10 arranged below a quartz tube (not shown), an injection nozzle 12 and a metal pipe 14 connected inside the manifold portion 10. ing.
【0018】マニホールド部10は、石英チューブの周
囲を囲繞する形状を有する熱良導体で構成されていて、
図に示す外周壁に、その厚さ方向に貫通する孔10Aが
形成されている。この孔10Aは、貫通方向に沿って、
インジェクションノズル12を挿通するための第1の内
径部10A1とこの第1の内径部10A1よりも大きい
内径によって形成された第2の内径部10A2とが設け
られている。第2の内径部10A2には、第1の内径部
10A1との境界部に位置する段部に近接する位置に鍔
部10A3が形成され、また、外壁面近傍にネジ部10
A4がそれぞれ形成されている。The manifold portion 10 is made of a good thermal conductor having a shape surrounding the quartz tube,
A hole 10A penetrating in the thickness direction is formed on the outer peripheral wall shown in the figure. This hole 10A is
A first inner diameter portion 10A1 for inserting the injection nozzle 12 and a second inner diameter portion 10A2 formed with an inner diameter larger than the first inner diameter portion 10A1 are provided. The second inner diameter portion 10A2 has a collar portion 10A3 formed at a position close to a step portion located at a boundary portion with the first inner diameter portion 10A1, and the screw portion 10 near the outer wall surface.
A4 is formed respectively.
【0019】第1の内径部10A1は、インジェクショ
ンノズル12の外周面との間にこのノズル12を抜き差
しできる僅かな隙間を有する内径寸法を設定され、ま
た、第2の内径部10A2は,後述する金属配管14を
抜き差しできる内径寸法を設定されている。The inner diameter of the first inner diameter portion 10A1 is set so as to have a slight gap between the outer peripheral surface of the injection nozzle 12 and the nozzle 12, and the second inner diameter portion 10A2 will be described later. The inside diameter dimension is set so that the metal pipe 14 can be inserted and removed.
【0020】インジェクションノズル12は、この種、
熱処理装置に用いられるものと同様に、石英チューブで
構成され、マニホールド部10内から突出した端部がイ
ンナチューブの上部に向け折り曲げられている。The injection nozzle 12 is of this kind,
Similar to the one used in the heat treatment apparatus, it is made of a quartz tube, and the end portion protruding from the inside of the manifold portion 10 is bent toward the upper portion of the inner tube.
【0021】一方、金属配管14は、例えばステンレス
鋼等から構成されていて、図示しない外部からプロセス
ガスを搬送するためのものであり、マニホールド部10
の孔10A内に挿入された端部にインジェクションノズ
ル12との連結部が設けられている。On the other hand, the metal pipe 14 is made of, for example, stainless steel or the like, and serves to convey the process gas from the outside (not shown), and the manifold portion 10 is provided.
A connecting portion with the injection nozzle 12 is provided at the end portion inserted into the hole 10A.
【0022】すなわち、金属配管14の端部には、イン
ジェクションノズル12の端部を挿入することのできる
内径を有する鞘部14Aが形成されている。そして、こ
の鞘部14Aの外周面には、マニホールド部10の第1
の内径部10A1と第2の内径部10A2との境界部に
位置する段部に対向する端面とマニホールド部10の第
2の内径部10A2に設けられている鍔部10A3に対
向する位置、換言すれば、減圧雰囲気処理空間側と大気
圧雰囲気に相当する外部との間に勾配面14B、14C
がそれぞれ形成されている。That is, a sheath portion 14A having an inner diameter into which the end portion of the injection nozzle 12 can be inserted is formed at the end portion of the metal pipe 14. Then, on the outer peripheral surface of the sheath portion 14A, the first portion of the manifold portion 10 is
Of the inner diameter portion 10A1 of the second inner diameter portion 10A2 and the end surface of the second inner diameter portion 10A2 of the manifold portion 10 facing the step portion located at the boundary between the inner diameter portion 10A1 and the second inner diameter portion 10A2. For example, the sloped surfaces 14B and 14C are provided between the reduced pressure atmosphere processing space side and the outside corresponding to the atmospheric pressure atmosphere.
Are formed respectively.
【0023】勾配面14B、14Cは、図2に示すよう
に、金属配管14側に頂点を設定できる円錐面で構成さ
れている。つまり、インジェクションノズル12および
金属配管14の中心線に対して上記段部に対向する端面
および上記鍔部10A3に対向する端面の内周面側に傾
斜面が位置している。そして、これら勾配面14B、1
4Cと段部およぶ鍔部10A3との間には、ゴム製の気
密部材をなすOリング16、18が配置されている。こ
れにより、Oリング16、18は、減圧雰囲気処理空間
側と大気圧雰囲気側との間の通路中で2箇所に設置され
ていることになる。As shown in FIG. 2, the sloped surfaces 14B and 14C are conical surfaces whose apexes can be set on the metal pipe 14 side. That is, the inclined surface is located on the inner peripheral surface side of the end surface facing the step portion and the end surface facing the collar portion 10A3 with respect to the center lines of the injection nozzle 12 and the metal pipe 14. Then, these slope surfaces 14B, 1
O-rings 16 and 18 which are rubber-made airtight members are arranged between 4C and the step portion and the flange portion 10A3. As a result, the O-rings 16 and 18 are installed at two places in the passage between the reduced pressure atmosphere processing space side and the atmospheric pressure atmosphere side.
【0024】従って、インジェクションノズル12と金
属配管14との連結部には、2箇所に気密部が構成され
ていることになり、そのうち、一方、つまり、減圧雰囲
気処理空間側に相当する金属配管14の端面側に位置す
るOリング16は、マニホールド部10の段部とインジ
ェクションノズル12の外周面と金属配管14に有する
鞘部14Aの端面とにそれぞれ当接して、これら各部間
での気密性を確保するようになっている。また、他方、
つまり大気圧雰囲気側に相当位置に配置されているOリ
ング18は、マニホールド部10の鍔部10A3と金属
配管14に有する鞘部14Aの外周面とにそれぞれ当接
して、これら各部間での気密性を確保するようになって
いる。Therefore, the connecting portion between the injection nozzle 12 and the metal pipe 14 has two airtight portions, one of which, that is, the metal pipe 14 corresponding to the reduced pressure atmosphere processing space side. The O-ring 16 located on the end face side of the contact portion abuts on the stepped portion of the manifold portion 10, the outer peripheral surface of the injection nozzle 12 and the end surface of the sheath portion 14A of the metal pipe 14, respectively, to ensure airtightness between these portions. It is supposed to be secured. Also, on the other hand,
That is, the O-ring 18 arranged at a position corresponding to the atmospheric pressure side abuts on the flange portion 10A3 of the manifold portion 10 and the outer peripheral surface of the sheath portion 14A of the metal pipe 14, respectively, so that airtightness between these portions can be obtained. To ensure sex.
【0025】一方、上記Oリング16、18の配置位置
間には、排気部20が設けられている。つまり、排気部
20は、各Oリング16、18の配置位置間に相当する
マニホールド部10の第2の内径部10A2の内周壁に
開口を有する通路(以下、排気通路20という)で構成
されていて、この排気通路20は、図示しない排気手段
に連通している。この排気通路20は、熱処理装置の処
理室内が減圧雰囲気に設定されている期間中、排気を継
続されるようになっている。そして、排気通路20で
は、減圧雰囲気処理空間とOリング間の間の差圧を小さ
くする圧力に設定されており、例えば、差圧が小さいゆ
えに減圧雰囲気処理空間側に位置するOリング16のリ
ークは減ぜられる。On the other hand, an exhaust unit 20 is provided between the positions where the O-rings 16 and 18 are arranged. That is, the exhaust portion 20 is configured by a passage (hereinafter, referred to as an exhaust passage 20) having an opening in the inner peripheral wall of the second inner diameter portion 10A2 of the manifold portion 10 corresponding to the arrangement position of the O-rings 16 and 18. The exhaust passage 20 communicates with an exhaust means (not shown). The exhaust passage 20 is configured to continue exhausting while the processing chamber of the heat treatment apparatus is set to a reduced pressure atmosphere. In the exhaust passage 20, the pressure is set to reduce the differential pressure between the depressurized atmosphere processing space and the O-ring. For example, the leak of the O-ring 16 located on the depressurized atmosphere processing space side because the differential pressure is small. Is reduced.
【0026】また、マニホールド部10の第2の内径部
10A2に形成された雌ネジ部10A4には、ナット2
2が嵌合するようになっており、このナット22は、外
周面に雄ネジ部を有していて、マニホールド部10の内
部に位置する端面によって、この端面に対向する金属配
管14の鞘部14Aの端面と当接することができるよう
になっている。The female screw portion 10A4 formed on the second inner diameter portion 10A2 of the manifold portion 10 has a nut 2
2 has a male threaded portion on the outer peripheral surface thereof, and the nut 22 has a male threaded portion on the outer peripheral surface thereof. It can contact the end face of 14A.
【0027】このような構成からなる熱処理装置におけ
るインジェクションノズル12と金属配管14との連結
部では、マニホールド部10の内部で、インジェクショ
ンノズル12が第1の内径部10A1内に挿入される
と、その端部から第1の内径部10A1と第2の内径部
10A2との境界部に位置する段部にOリング16が挿
填される。そして、このインジェクションノズル12の
端部が金属配管14の鞘部14A内に挿入されて連結さ
れる。When the injection nozzle 12 is inserted into the first inner diameter portion 10A1 inside the manifold portion 10 at the connecting portion between the injection nozzle 12 and the metal pipe 14 in the heat treatment apparatus having such a structure, The O-ring 16 is inserted into the step portion located at the boundary between the first inner diameter portion 10A1 and the second inner diameter portion 10A2 from the end portion. Then, the end portion of the injection nozzle 12 is inserted into and connected to the sheath portion 14A of the metal pipe 14.
【0028】金属配管14にインジェクションノズル1
2を挿入する場合には、金属配管14の鞘部14Aの外
周面に形成された勾配面14Cに大気圧雰囲気側に位置
するOリング18が挿填されるとともに、鞘部14Aの
外端面側にはナット22が嵌込まれたうえでインジェク
ションノズル12が挿入される。従って、ナット22を
捩じ込むことにより、金属配管14の鞘部14Aが移動
し、勾配面14B、14CによってOリング16、18
が押し動かされる。このため、減圧雰囲気処理空間側に
位置するOリング16は、第1の内径部10A1と第2
の内径部10A2との境界に位置する段部の表面に押し
付けられるとともに、勾配面の傾きによってインジェク
ションノズル12の外周面に圧接する状態に縮径するこ
とになる。また、上記Oリング18は、鍔部10A3に
押し付けられるとともに、勾配面の傾きによって鞘部1
4Aの外周面に圧接する状態に縮径することになる。こ
のため、仮に、Oリング16によるシール性が損われた
場合でも今ひとつのOリング18によって減圧処理空間
内と外部との間のシール性が確保される。The injection nozzle 1 is attached to the metal pipe 14.
When inserting 2, the O-ring 18 located on the atmospheric pressure atmosphere side is inserted into the inclined surface 14C formed on the outer peripheral surface of the sheath portion 14A of the metal pipe 14, and the outer end surface side of the sheath portion 14A is inserted. The nut 22 is fitted in the injection nozzle 12 and the injection nozzle 12 is inserted therein. Therefore, when the nut 22 is screwed in, the sheath portion 14A of the metal pipe 14 moves, and the O-rings 16, 18 are moved by the inclined surfaces 14B, 14C.
Is pushed. For this reason, the O-ring 16 located on the reduced pressure atmosphere processing space side has the first inner diameter portion 10A1 and the second inner ring portion
While being pressed against the surface of the stepped portion located at the boundary with the inner diameter portion 10A2, the diameter is reduced so as to be in pressure contact with the outer peripheral surface of the injection nozzle 12 due to the inclination of the inclined surface. In addition, the O-ring 18 is pressed against the collar portion 10A3, and due to the inclination of the inclined surface, the sheath portion 1 is formed.
The diameter is reduced so as to be in pressure contact with the outer peripheral surface of 4A. Therefore, even if the sealing performance of the O-ring 16 is impaired, another O-ring 18 ensures the sealing performance between the inside of the decompression processing space and the outside.
【0029】また、上記Oリングの配置位置間は、大気
圧雰囲気側に設けたOリング18によって排気通路20
を介した排気を可能とした減圧空間が形成されている。
そして、この減圧空間内の圧力が減圧処理空間内に近い
圧力に設定されているので、Oリング16を基準とした
減圧処理空間内とこの空間に隣接するOリングの配置位
置間の空間とは差圧が小さくされ、減圧処理空間側に位
置するOリング16からのプロセスガスの漏洩を抑制す
ることができる。Between the positions where the O-rings are arranged, the exhaust passage 20 is provided by the O-ring 18 provided on the atmospheric pressure atmosphere side.
A depressurized space that allows exhausting through is formed.
Since the pressure in the decompression space is set to a pressure close to that in the decompression processing space, the decompression processing space based on the O-ring 16 and the space between the arrangement positions of the O-rings adjacent to this space are different from each other. The differential pressure is reduced, and the leakage of the process gas from the O-ring 16 located on the side of the reduced pressure processing space can be suppressed.
【0030】一方、インジェクションノズル12あるい
は金属配管14を取り外す場合には、ナット22を弛め
る。ナット22が弛められてマニホールド部10から外
されると金属配管14を抜出すことができる。そして、
金属配管14が抜かれると、金属配管14の鞘部14A
の勾配面14B、14Cの傾斜の向きによりインジェク
ションノズル12の外周面および鞘部14Aの外周面を
拘束していたOリング16、18は、勾配面14B、1
4Cの傾斜面による押し付けを解除されることで縮径状
態から元の外径に復帰することができる。従って、イン
ジェクションノズル12は、Oリング16、18による
拘束を解消された段階で抜取られることが可能になる。On the other hand, when removing the injection nozzle 12 or the metal pipe 14, the nut 22 is loosened. When the nut 22 is loosened and removed from the manifold unit 10, the metal pipe 14 can be pulled out. And
When the metal pipe 14 is pulled out, the sheath portion 14A of the metal pipe 14
The O-rings 16 and 18 that restrain the outer peripheral surface of the injection nozzle 12 and the outer peripheral surface of the sheath portion 14A by the inclination directions of the inclined surfaces 14B and 14C are
By releasing the pressing by the inclined surface of 4C, it is possible to return from the reduced diameter state to the original outer diameter. Therefore, the injection nozzle 12 can be taken out when the constraint by the O-rings 16 and 18 is released.
【0031】本実施例によれば、減圧処理空間と外部と
の間の気密部を複数箇所に設置することで気密性を確保
することができる。しかも、単に気密部を多くするだけ
でなく、その気密部をはさんで減圧処理空間内と外部と
の間の差圧を小さくすることができるので、気密部での
急激な圧力変化を抑えることによって、減圧処理空間に
対する気密性をさらに確実なものとすることができる。According to the present embodiment, airtightness can be secured by installing airtight portions between the depressurization processing space and the outside at a plurality of locations. Moreover, not only the airtight portion is increased, but also the airtight portion can be sandwiched to reduce the differential pressure between the inside of the decompression processing space and the outside, so that abrupt pressure change in the airtight portion can be suppressed. Thus, the airtightness of the decompression processing space can be further ensured.
【0032】また、本実施例によれば、可動部である金
属配管14側に設けられている勾配面16、18が金属
配管14を抜取るに従いOリング16、18への拘束力
を解除することができる傾斜面を備えているので、金属
配管14を抜取った際に0リングの食込み現象を解消す
ることができる。このため、インジェクションノズル1
2の抜取り抵抗を軽減することが可能になる。Further, according to this embodiment, as the inclined surfaces 16 and 18 provided on the side of the metal pipe 14 which is the movable portion remove the metal pipe 14, the restraining force to the O-rings 16 and 18 is released. Since the inclined surface is provided, it is possible to eliminate the biting phenomenon of the O-ring when the metal pipe 14 is pulled out. Therefore, the injection nozzle 1
It is possible to reduce the withdrawal resistance of 2.
【0033】なお、上記したインジェクションノズル1
2あるいは金属配管14に対するOリング16、18の
拘束力の付与あるいは解消動作は、上記実施例において
説明したように、金属配管14に設けられた鞘部14
A、換言すれば、一体部材によって実行することに限ら
ない。例えば、図3に示すように、他方のOリング18
には金属配管14の鞘部14Aの勾配面14Cを対向当
接させ、そして他方のOリング18と一方のOリング1
6との間には、他方のOリング18の動きに連動するカ
ラー部材24を配置した構造でもよい。The above-mentioned injection nozzle 1
The operation of applying or releasing the restraint force of the O-rings 16 and 18 to the metal pipe 2 or 2 is performed by the sheath portion 14 provided on the metal pipe 14 as described in the above embodiment.
A, in other words, the execution is not limited to the integral member. For example, as shown in FIG. 3, the other O-ring 18
The sloped surface 14C of the sheath portion 14A of the metal pipe 14 is abutted on the opposite side, and the other O-ring 18 and one O-ring 1
A structure in which a collar member 24 that interlocks with the movement of the other O-ring 18 is disposed between the collar member 6 and 6.
【0034】次に、本発明による熱処理装置におけるイ
ンジェクションノズルと金属配管との連結部の別実施例
を図4において説明する。Next, another embodiment of the connecting portion between the injection nozzle and the metal pipe in the heat treatment apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG.
【0035】図4に示されている実施例は、図1に示し
た実施例に対して、ナット22の構造が異なっている。
つまり、図4に示した実施例では、図1に示したよう
に、外周面に雄ネジが形成されているナット22に代え
て内周面に雌ネジを形成されたソケット状のナット26
が用いられている。このため、マニホールド部28の外
周面の一部には雄ネジ部が形成されている。そして、金
属配管30は、その端部側に、ナット26の鍔に当接可
能な端面を有する鞘部30Aが形成され、この鞘部30
Aの内面には、外部側から減圧処理空間側に向け順次拡
径されてマニホールド部28およびインジェクションノ
ズル(便宜上、図1に示した符号12を用いる)を挿入
可能な内径を有する階段部30A1、30A2がそれぞ
れ形成されている。また、この階段部30A1、30A
2の境界位置には、図1に示した場合と同様な構造から
なる勾配面30B、30Cが形成されている。The embodiment shown in FIG. 4 differs from the embodiment shown in FIG. 1 in the structure of the nut 22.
That is, in the embodiment shown in FIG. 4, as shown in FIG. 1, instead of the nut 22 having an external thread formed on the outer peripheral surface, a socket-like nut 26 having an internal thread formed on the inner peripheral surface is formed.
Is used. Therefore, a male screw portion is formed on a part of the outer peripheral surface of the manifold portion 28. Further, the metal pipe 30 is formed with a sheath portion 30A having an end surface capable of contacting the flange of the nut 26 on the end side thereof.
On the inner surface of A, a step portion 30A1 having an inner diameter that is sequentially expanded from the outer side toward the depressurization processing space side and into which the manifold portion 28 and the injection nozzle (for convenience, reference numeral 12 shown in FIG. 1 is used) can be inserted, 30A2 are formed respectively. In addition, the staircase portions 30A1 and 30A
At the boundary position of 2, sloped surfaces 30B and 30C having the same structure as that shown in FIG. 1 are formed.
【0036】一方、マニホールド部28は、金属配管3
0内に挿入される側の端部が上記勾配面の一方30Bに
対向し、そして、外周面に形成された段部が上記勾配面
の他方30Cに対向している。そして、これらマニホー
ルド部28側と金属配管30の鞘部30Aに形成されて
いる勾配面との対向位置には、Oリング32、34がそ
れぞれ配置されている。また、これらOリング32、3
4の配置位置間には、図1に示した場合と同様に、マニ
ホールド部28の外周面に開口を有する排気通路36が
形成されている。On the other hand, the manifold portion 28 is connected to the metal pipe 3
The end on the side inserted into 0 faces one of the sloped surfaces 30B, and the step formed on the outer peripheral surface faces the other of the sloped surfaces 30C. Then, O-rings 32 and 34 are arranged at the positions where the manifold portion 28 side and the sloped surface formed on the sheath portion 30A of the metal pipe 30 face each other. Also, these O-rings 32, 3
Similar to the case shown in FIG. 1, an exhaust passage 36 having an opening is formed in the outer peripheral surface of the manifold portion 28 between the arrangement positions of 4.
【0037】本実施例は以上のような構成であるから、
図示の連結状態においては、ナット26を締め付けるこ
とによって金属配管30の鞘部30Aがインジェクショ
ンノズル12側に移動する。そして、この移動に伴っ
て、勾配面30Bにより一方のOリング32がマニホー
ルド部28の端面とインジェクションノズル12の外周
面とに圧接させられ、また、勾配面30CによりOリン
グ34がマニホールド部28の外周面に圧接させられる
ことになる。従って、本実施例においても、図1に示し
た実施例の場合と同様に、複数箇所での気密が行なえる
とともに、その気密部間での排気が行なわれることで、
気密性をより効果的に確保することができる。Since this embodiment has the above-mentioned structure,
In the connected state shown in the drawing, by tightening the nut 26, the sheath portion 30A of the metal pipe 30 moves to the injection nozzle 12 side. With this movement, one of the O-rings 32 is brought into pressure contact with the end surface of the manifold portion 28 and the outer peripheral surface of the injection nozzle 12 by the inclined surface 30B, and the O-ring 34 of the manifold portion 28 is attached by the inclined surface 30C . It will be pressed against the outer peripheral surface. Therefore, in the present embodiment as well, as in the case of the embodiment shown in FIG. 1, airtightness can be achieved at a plurality of locations, and air is exhausted between the airtight portions,
Airtightness can be secured more effectively.
【0038】一方、金属配管30あるいはインジェクシ
ョンノズル12を取り外す場合には、ナット26を弛め
る。従って、ナット26が弛められることで金属配管3
0を抜出すことができる。このため、鞘部30Aの勾配
面30B、30Cによって縮径した状態に拘束されてい
たOリング32、34は、拘束を解除されて元の外径に
復帰することができる。従って、インジェクションノズ
ル12の外周面に対向当接している一方の0リング32
は、外周面に食込んだ状態を解消されることでインジェ
クションノズル12の抜取りを許容する。On the other hand, when removing the metal pipe 30 or the injection nozzle 12, the nut 26 is loosened. Therefore, by loosening the nut 26, the metal pipe 3
0 can be extracted. For this reason, the O-rings 32 and 34, which have been constrained in a reduced diameter state by the sloped surfaces 30B and 30C of the sheath portion 30A, can be released from the constraint and return to their original outer diameters. Therefore, one of the O-rings 32 facing and abutting the outer peripheral surface of the injection nozzle 12 is
Allows the injection nozzle 12 to be pulled out by eliminating the state of biting into the outer peripheral surface.
【0039】本実施例によれば、Oリング32、34が
マニホールド部28の外周面に位置しているので、金属
配管30の鞘部30Aを抜取ることで露呈することにな
る。このため、Oリングの抜取りが容易に行なえる。According to this embodiment, since the O-rings 32 and 34 are located on the outer peripheral surface of the manifold portion 28, the O-rings 32 and 34 are exposed by removing the sheath portion 30A of the metal pipe 30. Therefore, the O-ring can be easily removed.
【0040】なお、本発明による熱処理装置の連結構造
は、上記した実施例に示したように、金属配管の鞘部に
インジェクションノズルを挿入する形式に限らない。例
えば、図5に示すように、前記したマニホールド部に挿
入あるいは嵌合する形式に代えて、金属配管40の端部
にフランジ40Aを形成することも可能である。この場
合にも、前記実施例と同様に、減圧雰囲気処理空間側と
大気圧雰囲気側との間の通路中の2箇所に気密部材が設
けられている。つまり、ボルト締結されることで可動部
をなすフランジ側の中心寄りと外周面寄りにそれぞれ勾
配面を形成し、この勾配面とマニホールド部の端面との
間にOリングを配置すればよい、また、これらOリング
の配置位置間には、図1および図5に示した場合と同様
に、排気通路46を形成することは勿論である。The connection structure of the heat treatment apparatus according to the present invention is not limited to the type in which the injection nozzle is inserted into the sheath portion of the metal pipe as shown in the above-mentioned embodiment. For example, as shown in FIG. 5, it is possible to form the flange 40A at the end of the metal pipe 40 instead of the above-mentioned form of inserting or fitting in the manifold part. Also in this case, as in the above-described embodiment, the airtight members are provided at two locations in the passage between the reduced pressure atmosphere processing space side and the atmospheric pressure atmosphere side. That is, it is sufficient to form inclined surfaces near the center and on the outer peripheral surface of the flange side that forms the movable portion by bolting, and arrange the O-ring between the inclined surface and the end surface of the manifold portion. Of course, the exhaust passage 46 is formed between the positions where these O-rings are arranged, as in the case shown in FIGS. 1 and 5.
【0041】さらに、本発明は、上記実施例に限られる
ものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々変形するこ
とが可能である。Furthermore, the present invention is not limited to the above embodiments, but can be variously modified within the scope of the gist of the present invention.
【0042】例えば、本発明が対象とする被処理体は、
少なくとも面状形状の被処理体であればよく、半導体ウ
エハ以外にも、例えば、LCD基板等であっても良い。
さらに本発明が適用される熱処理装置としては、減圧、
常圧を問わず、例えば、酸化、拡散、アニールに適用さ
れる装置を対象とすることも可能である。For example, the object to be processed according to the present invention is
At least a planar object to be processed may be used, and other than the semiconductor wafer, for example, an LCD substrate or the like may be used.
Further, as a heat treatment apparatus to which the present invention is applied, decompression,
Regardless of atmospheric pressure, it is also possible to target, for example, an apparatus applied to oxidation, diffusion, and annealing.
【0043】[0043]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
減圧熱処理空間内への部材と配管との連結部での気密性
を確保することができる。つまり、部材と配管とは、複
数箇所に気密部によってシールされ、しかも、気密部を
はさんで減圧処理空間と外部との間での差圧を小さくす
ることのできる減圧空間が介在させてある。このため、
減圧処理空間と外部との間での圧力の急変を防止して、
減圧処理空間内からのプロセスガスの漏洩を抑制するこ
とができる。 配管の移動に伴いマニホールド部とプロ
セスガスの導入部材とに圧接する習性を付与された気密
部材を設けることにより、取付けに際しての気密性を向
上させることができる。特に、配管の端面に形成された
勾配面は、配管の移動に伴い気密部材を部材に押し付け
ることができる向きに傾斜させてあるので、配管を取り
外すことで部材から気密部材の押し付けを解除すること
ができる。このため、部材に対する気密部材の拘束を解
消することになるので、その導入部の取り外しが容易に
行なえることになる。As described above, according to the present invention,
It is possible to secure the airtightness at the connecting portion between the member and the pipe into the reduced pressure heat treatment space. That is, the member and the pipe are sealed at a plurality of places by the airtight portion, and the pressure-reducing space capable of reducing the pressure difference between the pressure-reducing treatment space and the outside by interposing the airtight portion is interposed. . For this reason,
Prevents sudden changes in pressure between the decompression processing space and the outside,
Leakage of process gas from the decompression processing space can be suppressed. By providing the airtight member having a habit of making pressure contact with the manifold portion and the process gas introduction member as the pipe moves, the airtightness at the time of mounting can be improved. In particular, since the sloped surface formed on the end face of the pipe is inclined so that the airtight member can be pressed against the member as the pipe moves, the pressing of the airtight member from the member can be released by removing the pipe. You can For this reason, the restraint of the airtight member on the member is released, so that the introduction portion can be easily removed.
【図1】本発明による熱処理装置における連結部の構造
を模式的に示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view schematically showing a structure of a connecting portion in a heat treatment apparatus according to the present invention.
【図2】図1中、符号Rで示す位置の拡大断面図であ
る。FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a position indicated by reference symbol R in FIG.
【図3】図1に示した連結部の構造の変形例を示す模式
的な断面図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a modified example of the structure of the connecting portion shown in FIG.
【図4】本発明による熱処理装置における連結構造の別
実施例を示す模式的な断面図である。FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing another embodiment of the connection structure in the heat treatment apparatus according to the present invention.
【図5】図1に示した連結部の構造の変形例を示す模式
的な断面図である。FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing a modified example of the structure of the connecting portion shown in FIG.
【図6】マニホールドを備えた熱処理装置の一例を示す
模式図である。FIG. 6 is a schematic view showing an example of a heat treatment apparatus provided with a manifold.
【図7】熱処理装置における連結部の構造の従来例を示
す模式的な断面図である。FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing a conventional example of the structure of a connecting portion in a heat treatment apparatus.
10 マニホールド部
10A 孔
10A1 第1の内径部
10A2 第2の内径部
10A3 鍔部
10A4 ネジ部
12 プロセスガスの導入部材をなすインジェクション
ノズル
14 金属配管
14A 鞘部
14B、14C 勾配面
16、18 気密部材をなすOリング10 Manifold portion 10A Hole 10A1 First inner diameter portion 10A2 Second inner diameter portion 10A3 Collar portion 10A4 Screw portion 12 Injection nozzle 14 serving as a process gas introducing member Metal pipe 14A Sheath portion 14B, 14C Gradient surface 16, 18 Airtight member Eggplant o-ring
Claims (5)
チューブと、前記プロセスチューブ内へプロセスガスを
導入する導入管と、この導入管に該プロセスガスを供給
する配管と、前記導入管と前記配管とを連結するマニホ
ールド部とをそれぞれ備えた熱処理装置において、 前記マニホールド部における前記減圧雰囲気と大気圧雰
囲気との間の通路で2箇所に配置された気密部材を備
え、 前記気密部材の少なくとも一方は、前記導入管と前記配
管と前記マニホールド部とにそれぞれ接触する位置に配
置されている ことを特徴とする熱処理装置。1. A process tube whose inside is set to a reduced pressure atmosphere, an introduction pipe for introducing a process gas into the process tube, a pipe for supplying the process gas to the introduction pipe, the introduction pipe and the pipe. In a heat treatment apparatus each including a manifold portion connecting the airtight member and an airtight member at two locations in a passage between the reduced pressure atmosphere and the atmospheric pressure atmosphere in the manifold portion , at least one of the airtight members is provided . , The introduction pipe and the distribution
Place the tubes in contact with the manifold.
A heat treatment device characterized by being installed .
通路に連通する排気通路が設けられ、 前記排気通路における圧力は、前記減圧雰囲気側に位置
する気密部材の両側における差圧が小さくなるように、
設定されていることを特徴とする熱処理装置。2. The exhaust passage communicating with the passage between the airtight members is provided in the manifold portion, and the pressure in the exhaust passage is on both sides of the airtight member located on the reduced pressure atmosphere side. So that the differential pressure at
A heat treatment apparatus characterized by being set.
備え、 前記鞘部には前記導入管が差し込まれ、 前記通路は、前記鞘部と前記導入管との間に形成されて
いることを特徴とする熱処理装置。3. An apparatus according to claim 1 or 2, wherein the pipe is provided with a sheath having a larger inner diameter than the outer diameter of the inlet tube, the said sheath portion and the inlet tube is inserted, said passage, said sheath And a heat treatment device formed between the introduction pipe and the introduction pipe.
ジ部を備え、 前記通路は、前記フランジ部と前記マニホールドとの間
に形成されていることを特徴とする熱処理装置。4. The method of claim 1 or 2, wherein the pipe is provided with a flange portion facing an end face of said manifold, said passages, and characterized in that it is formed between the manifold and the flange portion Heat treatment equipment.
ブと、前記プロセスチューブ内へのプロセスガスの導入
管と、この導入管に向け前記プロセスガスを供給する配
管と、前記導入管と前記配管とを連結するマニホールド
部とをそれぞれ備えた熱処理装置において、 前記マニホールド部における前記導入管と前記配管との
連結部で前記マニホールド部と前記導入管と前記配管と
にそれぞれ接触する位置に配置されている気密部材を備
え、 前記配管は、前記導入管との連結方向への移動に従って
前記気密部材を前記導入管の外表面に押し付ける向きに
傾斜している勾配面を備えていることを特徴とする熱処
理装置。5. A process tube in which a reduced pressure atmosphere is set, a process gas introduction pipe into the process tube, a pipe for supplying the process gas to the introduction pipe, and the introduction pipe and the pipe. In a heat treatment apparatus each including a manifold portion to be connected, an airtightness arranged at a position where the manifold portion, the introduction pipe and the pipe are in contact with each other at a connection portion between the introduction pipe and the pipe in the manifold portion. A heat treatment apparatus, characterized in that the pipe is provided with a sloped surface that is inclined in a direction in which the airtight member is pressed against the outer surface of the introduction pipe in accordance with the movement in the connecting direction with the introduction pipe. .
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