JPH065531A - 熱処理装置の配管連結装置 - Google Patents

熱処理装置の配管連結装置

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JPH065531A
JPH065531A JP4187566A JP18756692A JPH065531A JP H065531 A JPH065531 A JP H065531A JP 4187566 A JP4187566 A JP 4187566A JP 18756692 A JP18756692 A JP 18756692A JP H065531 A JPH065531 A JP H065531A
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gas
spherical
heat treatment
piping
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JP4187566A
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Kenichi Yamaga
健一 山賀
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Tokyo Electron Tohoku Ltd
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Tokyo Electron Ltd
Tokyo Electron Tohoku Ltd
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    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
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    • F27D7/02Supplying steam, vapour, gases, or liquids
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Abstract

(57)【要約】 【目的】熱処理装置の配管連結装置に接続されているガ
ス配管及びガス排気管の取り付け角度を変化させても,
配管に破損する力を加えることなく接合面の圧力を均一
に保つことができると共に,気密保持ができ処理ガスを
漏洩させない配管連結装置を提供する。 【構成】反応管8にガス導入管15またはガス排気管1
7が気密に設けられた熱処理装置炉7において,上記ガ
ス導入管15または上記ガス排気管17と接続された外
部連通配管との接続部は,一方が球状体をなし他方が上
記球状体を嵌合する凹部体からなるそれぞれ球状接続部
20が形成され,これらの球状接合部20を2枚の押さ
え板18,19用いて押圧する手段とで構成されたもの
である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は,熱処理装置の配管連
結装置に関する。
【0002】
【従来の技術】被処理体例えば半導体ウェハに均一加熱
処理をして,この表面に薄膜を形成したり熱拡散をする
装置として,熱処理装置が知られている。
【0003】この種の例えば酸化熱処理装置は,水素と
酸素を外部燃焼装置で燃焼して作られた水蒸気ガスとH
Clガスを,例えば石英ガラスなどの耐熱耐腐食部材か
らなるガス供給配管から反応管にガスが供給され,被処
理体を処理後のガスは反応管のガス排気配管から排気さ
れる。
【0004】上記ガス供給配管およびガス排気管と熱処
理装置を気密接続する手段として,図6に示す熱処理装
置の配管連結装置が従来用いられていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら,このよ
うな熱処理装置の配管連結装置は,接続されているガス
配管の取り付け角度があるまま固定しようとすると,押
さえ板が配管連結装置(ジョイント)背面に片当たりす
るので,押され板を加圧することによって,ガス配管に
角度を直そうとする力が加わり配管が破損する場合があ
るという改善点を有していた。そのため,ガス配管の配
管接続角度の自由度(遊び)が少なくなり,これらの装
置を設置する場合,高精度の位置あわせ技術が要求され
ていた。
【0006】この発明は,熱処理装置の配管連結装置に
接続されているガス配管及びガス排気管の取り付け角度
を変化させても,配管に破損する力を加えることなく,
接合面の圧力を均一に保つことができると共に,気密保
持ができ処理ガスを漏洩させない配管接続装置を提供す
るものである。
【0007】
【発明が解決するための手段】この発明は,反応管にガ
ス導入管またはガス排気管が気密に設けられた熱処理装
置炉において,上記ガス導入管または上記ガス排気管と
接続された外部連通配管との接続部は,一方が球状体を
なし他方が上記球状体を嵌合する凹部体からなるととも
に,球状体の配管側にそれぞれ球体形状部が形成され,
これら接合面の球体接合部を2枚の板状体を用いて押圧
する手段と,球状体と凹部体との間に弾性部材が設けら
れたことを特徴とする熱処理装置の配管連結装置であ
る。
【0008】
【作用】この発明は,ガス供給管及びガス排気管の接合
角度があるまま固定しても,板状体が片当たりしないの
で配管に破損に至る力を加えることなく,接合面を均一
に加圧でき気密封止をたもつことができる。
【0009】また,配管連結装置の接合面に弾性部材を
使うことにで,洗浄による素材の変形や熱膨張によって
できるすき間を弾性部材で吸収することができる。
【0010】
【実施例】この発明を縦型熱処理装置に実施した一実施
例を,図面を参照して具体的に説明する。図1に示すよ
うに,外部燃焼装置1は耐熱材料例えば石英ガラスによ
って円筒状に成形された燃焼容器2からなり,この燃焼
容器2の下端部中央に,酸素ガスを供給する酸素ガス導
入管3と,水素ガスを供給する水素導入管4が接続され
ている。そして,上記燃焼容器2の下部を覆うように,
酸素ガスと水素ガスを着火点温度以上に加熱することの
できる抵抗加熱ヒータ5が設けられている。
【0011】上記燃焼容器2の上端部中央には,生成ガ
スを供給するための耐高温耐腐食性部材,例えば石英ガ
ラス製ガス供給配管6がこの一端に接続され,このガス
供給配管6の他端は縦型熱処理装置7に接続されてい
る。
【0012】この縦型熱処理装置7は,耐熱材料例えば
石英ガラス製で円筒状に成形され,上端部は閉鎖され下
端部が開放された反応管8が設けられ,この反応管8内
には耐熱材料,例えば石英ガラス製のウエハボード9に
上下方向に所定ピッチで多数枚積層搭載された被処理
体,例えば半導体ウェハ10が挿脱自在に収容されてい
る。
【0013】そして,上記反応管8の外周には同軸的に
例えば抵抗加熱ヒータ11が設けられおり,この抵抗加
熱ヒータ11の外周には断熱材12を介して,例えばス
テンレススチール製の筒体状のアウターシェル13が設
けられており,全体として加熱炉を構成している。
【0014】そして,上記抵抗加熱ヒータ11に印加す
る電圧を制御することによって,上記反応管8の被処理
体収容領域を例えば300−1200℃の範囲の均熱温
度に適宣設定することができるように構成されている。
【0015】上記反応管8の一端に処理ガスを供給する
ためのガス導入管15が連結され,上記ガス供給管6と
は球状接続部20によって気密接続されている。また,
上記反応管8の他端には処理ガスを排出するための排出
管17が連結され,図示しない排気装置に接続されたガ
ス排気管16とは,上記と同様な球状接続部20によっ
て連結され上記反応管8内を排気可能に構成されてい
る。
【0016】次に,上記球状接続部20についてさらに
具体的に説明する。図2に示すように上記球状接続部2
0は,例えば石英ガラスによって少なくとも外形が球状
に形成された凸状接合体21と,この凸状接合体21に
嵌合する形状の凹状接合体26とで連結部が形成されて
いる。この凸状接合体21はガス供給管6の一端に球状
部22が設けられ,上記球状連結部20を気密シールす
る手段として例えば,球状部22には弾性耐熱部材例え
ばOリング23を収容する溝部24がリング状に設けら
れるとともに,上記ガス供給管6と連通するガス流路で
ある通孔部25が開孔されている。一方凹面を構成する
凹状接合体26は,上記したようにガス導入管15の一
端に球状凹部27が設けられ,上記凸状接合体21の外
形球状部22と嵌合するよう構成されている。
【0017】図3は,図2で示した上記球状接続部20
の球状部22に設けられているOリング23を収容する
溝部24を上記球状凹部27に設けた例を示したもの
で,この球状凹部27には弾性部材からなるOリング2
8を収容する溝部29が成形されている。他の構成は図
2と同様であるから説明を省略する。
【0018】上記Oリング23が配管内に流れる高温気
体によって,例えば200℃以上に加熱されないように
するため,上記球状接続部20の直径は配管の外形より
少なくとも3倍以上大きくすることが好ましく,上記O
リング23はできるだけ外周に配置するのが良い。
【0019】次に図4に示すように球状接続部20の押
圧固定装置として,例えば金属からなる正方形状の押さ
え板30と31が設けられている。この押さえ板30と
31の,4隅にボルト32を通すボルト穴33が設けら
れ,また,中央部には配管の直径より大きな円形の穴3
4設けられ,この円形の穴34にガス管を通す切り口3
5が設けられている。上記押さえ板30と31をガス供
給管5とガス導入管15に跨って通し,上記球状接続部
20を挟み,押さえ板30の4隅のボルト穴33に,そ
れぞれボルト32にバネ36を通し,押さえ板31の4
隅のボルト穴を通してナット37によってバネ圧を利用
して押圧固定している。
【0020】以上説明した縦型熱処理装置の動作につい
て説明する。まず抵抗加熱ヒ−タ5を加熱した後,酸素
と水素を供給して燃焼容器2内で酸素と水素を燃焼させ
ると水蒸気が発生する。この水蒸気はガス供給配管6と
球状接続部20とガス導入管15を介して反応管8内へ
供給される。プロセスによっては,塩素を酸素,水素と
ともに反応ガスとして反応管8内へ供給することもあ
る。
【0021】反応管8は予め抵抗加熱ヒ−タ11によっ
て,例えば1000℃に加熱されており,反応管8内に
搬入されている各半導体ウェハ表面に酸化膜を形成す
る。半導体ウェハ10を処理した後の高温処理済みガス
は,排出管17と球状接続部20とガス排気配管16を
介して図示しない排気装置によって排出される。
【0022】そして,配管の寸法のばらつきや組立精度
によって球状接合部20に角度が発生するが,この角度
を設計上や組立上でなくすのは非常に困難ななため,角
度がついたままで接続することが多く行われる。
【0023】図5は,球状接続部20に接続されている
ガス供給管6が,角度がついて接続された状態を示して
いるが,このような配管が角度をもって接続された状態
でも,押さえ板18,19は片当たりすることなく,ガ
ス供給官6を直線状態に戻そうとする無理な力はガス供
給官6に加わらないように動作する。また,熱膨張や洗
浄による変形に関してはOリング23によって多少の球
状接続部の変位変形は吸収され,気密封止を保つことが
できる。なお,この発明は上記実施例に限定されず,高
温処理ガスを利用する装置であればどのような装置であ
っても,適応することができる。
【0024】上記実施例には流体として高温ガスを用い
た場合について説明したが流体であれば液体でも,粒状
体のものでも何れにも適応できる。さらに上記実施例で
は連結部の押し圧機構として,螺合締め付け機構で構成
例について説明したが,他の手段でもよい。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように,この発明によれば
次のような優れた作用効果を発揮することができる。球
状接続部に接続されている石英配管の接続角度があるま
ま固定(締め付け)しても,球状接続部の後を球状に加
工されているため押さえ板が片当たりすることはない。
つまり,配管を直線にもどそうとする力が発生しないの
で,配管の破損を防ぐことができる。このことは,熱処
理装置を設置する場合の,石英配管と熱処理装置の高度
な角度調整と施工技術が不要となる。また,熱処理装置
稼働中の,石英配管の熱膨張による接続角度の変化にも
対応できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明を縦型熱処理装置に適応した断面図で
ある。
【図2】図2は球状接続部の石英配管方向が直線状に接
続されたときの断面図である。
【図3】図2の球状接続部の他の実施例を説明するため
の断面図である。
【図4】図2の球状接続部の斜視図である。
【図5】図2の球状接続部の石英配管が角度を持って接
続されたときの断面図である。
【図6】従来の球状接続部の石英配管が直線状に接続さ
れたときの断面図である。
【図7】図6の球状接続部の石英配管が角度を持って接
続されたときの断面図である。
【符号の説明】
1 外部燃焼装置 2 燃焼容器 6 ガス供給配管 7 縦型熱処理装置 8 反応管 15 ガス導入管 16 ガス排気管 17 排出管 20 球状接続部 21 凸状接合体 22 球状部 23 Oリング 26 凹状接合体 27 球状凹部 30,31 押さえ板

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】反応管にガス導入管またはガス排気管が気
    密に設けられた熱処理装置において,上記ガス導入管ま
    たは上記ガス排気管と接続された外部連通配管との接続
    部は,接合面の一方が球状体をなし他方が上記球状体を
    嵌合する凹部体からなるとともに,配管側にはそれぞれ
    球体形状部が形成され,これらの球体形状部を2枚の板
    状体を用いて押圧する手段が設けられたことを特徴とす
    る熱処理装置の配管連結装置。
  2. 【請求項2】請求項1記載の装置において,球状体と凹
    部体との間に弾性部材が設けられたことを特徴とする熱
    処理装置の配管連結装置。
JP4187566A 1992-06-22 1992-06-22 熱処理装置の配管連結装置 Pending JPH065531A (ja)

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KR1019930011256A KR940006192A (ko) 1992-06-22 1993-06-19 배관연결장치
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