JPH05117861A - ガス流通用継手および熱処理装置 - Google Patents

ガス流通用継手および熱処理装置

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JPH05117861A
JPH05117861A JP3307195A JP30719591A JPH05117861A JP H05117861 A JPH05117861 A JP H05117861A JP 3307195 A JP3307195 A JP 3307195A JP 30719591 A JP30719591 A JP 30719591A JP H05117861 A JPH05117861 A JP H05117861A
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JP
Japan
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gas
bellows
gas flow
heat treatment
flow joint
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Withdrawn
Application number
JP3307195A
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English (en)
Inventor
Wataru Okase
亘 大加瀬
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Tokyo Electron Sagami Ltd
Original Assignee
Tokyo Electron Sagami Ltd
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Publication date
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Publication of JPH05117861A publication Critical patent/JPH05117861A/ja
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  • Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 第1の目的は、耐熱性、耐リーク性が優れ、
しかも結露や不要堆積物の発生を有効に防止することが
できるガス流通用継手を提供することにある。第2の目
的は、処理ガスを円滑に流通させることができて、効率
的な熱処理を行うことができる熱処理装置を提供するこ
とにある。 【構成】 ガス流通用継手は、抵抗発熱材料により構成
された伸縮かつ曲げ自在の蛇腹状の管体からなることを
特徴とする。熱処理装置は、処理容器と、ガス供給部お
よび/またはガス排気部と、処理容器とガス供給部およ
び/またはガス排気部とを連結するガス流通用継手とを
備えた熱処理装置において、前記ガス流通用継手が、抵
抗発熱材料により構成された伸縮かつ曲げ自在の蛇腹状
の管体からなることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ガス流通用継手および
熱処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば半導体デバイスの製造において
は、半導体ウエハの酸化・拡散処理、CVD処理等の各
種の熱処理が行われる。このような熱処理に用いられる
熱処理装置は、従来、石英等の耐熱性材料からなる円筒
状の処理容器を囲むように筒状のヒーターが配置され、
その外側に筒状の保温材が設けられて構成されている。
処理容器には、ガス供給部と連結するための石英ガラス
製のガス導入管と、ガス排気部と連結するための石英ガ
ラス製のガス排気管が設けられている。
【0003】このような熱処理装置においては、処理容
器内に半導体ウエハが配置されて、各種の熱処理が行わ
れる。例えば半導体ウエハのウエット酸化処理では、処
理ガスとして水蒸気(H2 O)が用いられ、HCl酸化
処理では、処理ガスとして塩化水素(HCl)が用いら
れる。これらの熱処理においては、熱処理中は排気が継
続されて所定の圧力に減圧された処理容器内に、所定の
処理ガスが導入されて半導体ウエハの処理が行われる。
熱処理終了後は、処理容器内に窒素等の不活性ガスが導
入されて前記処理ガスが排気される。従って、処理容器
とガス供給部およびガス排気部との接続部は、リークが
生じないように十分なシールを行うことが必要とされ
る。そのため、従来では、Oリング、テフロンパイプ、
石英管等を用いてかかるシールを行っていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、熱処理装置で
は、熱処理の種類によっても異なるが、通常、処理容器
内が約900℃から1200℃の高温に加熱される工程
が多いので、処理容器とガス供給部およびガス排気部と
の接合部の温度は数百度(℃)もの高温となる。従っ
て、Oリングを用いてシールする手段では、Oリングは
柔軟な部材でフッソゴム等からなるものであるため、一
般に耐熱温度が200℃前後であり、Oリングがこの温
度以上になると溶けて変形し、十分なシール効果が得ら
れなくなる問題がある。一方、Oリングの近傍に冷却機
構を設けて冷却する手段も考えられるが、この手段で
は、冷却部分に残留処理ガスが堆積し、パーティクルが
発生するという問題が発生し、また、装置の構造が大型
化、複雑化する問題がある。
【0005】また、テフロンパイプを用いてシールする
手段では、テフロンパイプでは経時変化により処理ガス
がリークする問題がある。特に、HCl酸化処理では腐
食性ガスであるHClを使用するので、リークが発生す
ると周辺部材が損傷する問題が発生する。また、特に、
ウエット酸化処理では、テフロンパイプ内で結露が生ず
るとH2 Oの流量が減少するので、半導体ウエハに損傷
を与える問題がある。これに対して、テフロンパイプの
外表面にテープヒーターを設けて加熱する手段を採用す
ることも考えられるが、この場合は取扱いがめんどうで
あり、また、テープヒーターの耐熱性が約170°程度
と低いため、高温処理には不都合である問題がある。
【0006】一方、石英管のみでシールする手段では、
寸法精度の相違等から十分なシールが困難であるため、
処理ガスのリークが発生しやすい問題がある。そこで、
本発明の第1の目的は、耐熱性、耐リーク性が優れ、し
かも結露や不要堆積物の発生を有効に防止することがで
きるガス流通用継手を提供することにある。本発明の第
2の目的は、処理ガスを円滑に流通させることができ
て、効率的な熱処理を行うことができる熱処理装置を提
供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
め、本発明のガス流通用継手は、抵抗発熱材料により構
成された伸縮かつ曲げ自在の蛇腹状の管体からなること
を特徴とする。本発明の熱処理装置は、処理容器と、ガ
ス供給部および/またはガス排気部と、これらを連結す
るガス流通用継手とを備えた熱処理装置において、前記
ガス流通用継手が、抵抗発熱材料により構成された伸縮
かつ曲げ自在の蛇腹状の管体からなることを特徴とす
る。前記抵抗発熱材料が、炭化ケイ素(SiC)である
ことを特徴とする。
【0008】
【作用】本発明のガス流通用継手は、抵抗発熱材料によ
り構成されているので、通電することにより自己発熱
し、ガス流通用継手の温度がある程度高く維持される。
従って、ガスの結露や不要堆積物の発生を十分に防止す
ることができる。また、耐熱性も高い。また、本発明の
ガス流通用継手は、伸縮かつ曲げ自在の蛇腹状の管体か
らなるので、接続部の寸法精度にバラツキがあってもリ
ークが生じないように十分な接続を容易に達成すること
ができる。また、本発明の熱処理装置によれば、上記の
効果を有するガス流通用継手を用いるため、被処理体に
悪影響を及ぼす結露を防止することができ、腐食性ガス
等のリークを十分に防止することができ、従って、処理
容器内に処理ガスを円滑に供給することができ、被処理
体を効率的に熱処理することができる。また、ガス流通
用継手の耐熱性が高いため、高温の熱処理もリークを生
ぜず安定に行うことができる。
【0009】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。 〔実施例1〕本実施例では、ガス流通用継手について説
明する。図1は本実施例のガス流通用継手の概略断面図
である。1は蛇腹状の管体、2は一方のガス流通管、3
は他方のガス流通管、41は締結部材、42は固定片、
43はシール材、44はリード線、45は加熱用電源部
である。このガス流通用継手は、抵抗発熱材料により構
成され、伸縮かつ曲げ自在の蛇腹状の管体1からなる。
抵抗発熱材料としては、炭化ケイ素(SiC)を好まし
く用いることができる。SiCは、熱膨張係数が小さ
く、耐熱性に優れており、ガス透過性が低いという利点
がある。また、HCl等の腐食性ガスに対しても優れた
耐腐食性を示す点で好ましいものである。
【0010】管体1は、例えば次のようにして製造する
ことができる。 (1)まず、例えばカーボンにより蛇腹状の管状の基体
を作製する。 (2)この基体の表面に、例えばCVD法によりSiC
の堆積膜を形成する。このSiCの堆積膜の厚さは、最
終的に得られる蛇腹状の管体の強度を考慮すると、0.
1〜0.5μmの範囲が好ましい。 (3)表面にSiCの堆積膜を形成した基体を、例えば
加熱炉の中に入れて、温度800〜1000℃程度で加
熱処理することにより、内面のカーボンからなる基体の
みを燃焼させて除去する。 このようにして得られた蛇腹状の管体は、SiCのみか
らなるものとなる。
【0011】蛇腹状の管体1の長さは、例えば50〜2
00mm程度である。また、蛇腹状の管体1の内径は、
例えば20〜30mm程度である。また、蛇腹状の管体
1は、最短を100とすると、最長120程度まで伸縮
することが可能である。従って、急激な温度変化に対し
ても伸縮を十分に吸収することができ、連結部に無理な
力が作用するおそれがない。また、蛇腹状の管体1は、
両端の開口面が平行に揃った位置から、3〜5°の範囲
で曲げることが可能である。従って、蛇腹状の管体1を
取付ける作業においては、ガス流通管2および3との位
置合わせが容易となり、接続部の寸法精度にバラツキが
あっても十分なシールを確実に達成することができ、ガ
ス流通用継手の交換等のメンテナンスのうえでもきわめ
て便利となる。また、熱サイクルによる接続部における
位置ズレも防止することができるため、十分なシールが
確保される。
【0012】締結部材41は、例えばナットと蝶ボルト
とにより構成され、固定片42と一方のガス流通管2の
端部との間に蛇腹状の管体1の端部縁とシール材43を
挟圧して固定している。他方のガス流通管3の側でも同
様に固定されている。締結部材41は、絶縁性を得るた
めに、例えば快削性ガラス等の絶縁性ガラスにより構成
されるか、または表面が絶縁性材料にコーティングされ
たものが好ましい。固定片42は、例えばSiCからな
り、導電路を兼ねている。シール材43は、例えばSi
Cの繊維からなり、一方のガス流通管2および他方のガ
ス流通管3との連結部におけるリークを十分に防止する
ものである。すなわち、蛇腹状の管体1は、定期的に洗
浄されるが、この洗浄工程においては、蛇腹状の管体1
の表面がエッチング等によって変化し、リークしやすく
なる。そこで、このようなリークを防止するために、シ
ール材43が設けられている。
【0013】リード線44は、SiCからなる固定片4
2を介して締結部材41により蛇腹状の管体1に電気的
に接続されている。このリード線44は、取付けおよび
取外し自在となっており、蛇腹状の管体1を定期的に洗
浄する際には、リード線44を取外すことができるの
で、邪魔になるおそれがない。リード線44の両端には
加熱用電源部45により例えば数V(1〜2V)の交流
が印加されて、蛇腹状の管体1に例えば10〜20A程
度の電流が供給され、これにより蛇腹状の管体1は自己
発熱し、通電中は、蛇腹状の管体1の温度が例えば10
0〜250℃の範囲に維持されて、流通ガスの結露や不
要堆積物の発生が防止される。蛇腹状の管体1の温度
は、流通するガスの種類によっても異なり、一概に規定
することはできないが、例えば水蒸気の場合は110〜
120℃の範囲とされる。
【0014】〔実施例2〕本実施例では、実施例1のガ
ス流通用継手を備えた熱処理装置について説明する。図
2は、半導体ウエハのウエット酸化処理またはHCl酸
化処理を行うための熱処理装置の一例を示すものであ
る。11はガス供給側の蛇腹状の管体、12はガス排気
側の蛇腹状の管体、5は処理容器、61はガス供給管、
62はガス導入管、71はガス導出管、72はガス排気
管、63は外部燃焼室、73は減圧ポンプである。な
お、締結部材、シール材、リード線、加熱用電源部等は
図示を省略したが、ガス供給側の蛇腹状の管体11およ
びガス排気側の蛇腹状の管体12は、いずれも図1と同
様の構成である。
【0015】ウエット酸化処理を行う場合には、外部燃
焼室63に、酸素と水素が導入され、ここで両者が反応
して水蒸気が生成される。この水蒸気は、蛇腹状の管体
1内を通過して、処理容器5に供給される。ガス供給側
の蛇腹状の管体11は、加熱用電源部により通電されて
昇温しているので、水蒸気が結露するおそれはない。従
って、外部燃焼室63に供給するH2 およびO2 の供給
量のコントロールが容易となる。処理容器5内で、被処
理体である半導体ウエハがウエット酸化処理される。そ
して、半導体ウエハの周辺を通過したガスは、ガス導出
管71を介してガス排気側の蛇腹状の管体12を通過
し、ガス排気管72から外部に排気される。ガス排気管
72の内部は、減圧ポンプ73により数Torr程度の
減圧とされる。このガス排気側の蛇腹状の管体12も、
加熱用電源部により通電されて昇温しているので、排気
ガス中の水蒸気等が結露して管体12の内壁に付着する
おそれがない。従って、効率的な排気を達成することが
できる。
【0016】また、HCl酸化処理を行う場合には、外
部から供給されたHClガスが蛇腹状の管体1内を通過
して、処理容器5に供給される。ガス供給側の蛇腹状の
管体11は十分なシールがなされているので、腐食性ガ
スであるHClガスが外部にリークするおそれがなく、
周辺部材の損傷を防止することができる。また、ガス排
気側の蛇腹状の管体12においても十分なシールがなさ
れているので、同様にリークの問題が発生するおそれが
ない。
【0017】本発明の熱処理装置は、熱処理の種類は特
に限定されず、ウエット酸化処理、HCl酸化処理のほ
か、ドライ酸化処理、CVD処理、エッチング処理、L
CDの熱処理、TFTの成膜処理等の各種の熱処理に適
用することができる。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のガス流通
用継手によれば、耐熱性、耐リーク性が優れ、しかも結
露や不要堆積物の発生を有効に防止することができる。
また、本発明の熱処理装置によれば、処理ガスを円滑に
流通させることができて、効率的な熱処理を行うことが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のガス流通用継手の実施例の説明図であ
る。
【図2】本発明の熱処理装置の実施例の説明図である。
【符号の説明】
1 蛇腹状の管体 2 一方の
ガス流通管 3 他方のガス流通管 41 締結部
材 42 固定片 43 シール
材 44 リード線 45 加熱用
電源部 11 ガス供給側の蛇腹状の管体 12 ガス排
気側の蛇腹状の管体 5 処理容器 61 ガス供
給管 62 ガス導入管 71 ガス導
出管 72 ガス排気管 63 外部燃
焼室 73 減圧ポンプ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 抵抗発熱材料により構成された伸縮かつ
    曲げ自在の蛇腹状の管体からなることを特徴とするガス
    流通用継手。
  2. 【請求項2】 請求項1の抵抗発熱材料が、炭化ケイ素
    (SiC)であることを特徴とするガス流通用継手。
  3. 【請求項3】 処理容器と、ガス供給部および/または
    ガス排気部と、処理容器とガス供給部および/またはガ
    ス排気部とを連結するガス流通用継手とを備えた熱処理
    装置において、 前記ガス流通用継手が、抵抗発熱材料により構成された
    伸縮かつ曲げ自在の蛇腹状の管体からなることを特徴と
    する熱処理装置。
  4. 【請求項4】 請求項3の抵抗発熱材料が、炭化ケイ素
    (SiC)であることを特徴とする熱処理装置。
JP3307195A 1991-10-28 1991-10-28 ガス流通用継手および熱処理装置 Withdrawn JPH05117861A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101412507B1 (ko) * 2013-02-06 2014-06-26 공주대학교 산학협력단 유기금속화합물 가스 공급 장치

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101412507B1 (ko) * 2013-02-06 2014-06-26 공주대학교 산학협력단 유기금속화합물 가스 공급 장치

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Effective date: 19990107