專利名稱：熱處理裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及熱處理裝置。
背景技術：
在半導體裝置的制造中，為了對被處理體例如半導體晶片(以下稱為晶片)實施氧化、擴散、CVD (Chemical Vapor Deposition:化學氣相沉積)等處理，而使用各種處理裝置(半導體制造裝置)。其中， 作為處理裝置的一種，已知有可一次對多個被處理體進行熱處理的批 量式熱處理裝置，例如立式熱處理裝置(例如參照日本專利特開 2001-237238號公報)。如圖13局部地所示，作為該熱處理裝置有下述裝置(例如減壓擴 散裝置，以下稱為前者的熱處理裝置)，該裝置包括石英制處理容器 (加工管Process Tube) 3，其下部具有爐口 2a，用于收容晶片并且 能夠在減壓狀態(tài)下對該晶片進行規(guī)定的熱處理；金屬制蓋體15，其用 于載置未圖示的搭載有多個晶片的保持件(晶舟)，并相對于處理容器 3對該保持件進行搬入、搬出，同時進行爐口2a的關閉、開放；和O 形環(huán)(環(huán)狀的氣密部件)32，其被設置在該蓋體15上的周緣部，用于 密封蓋體15與處理容器3的爐口 2a之間(具體為與爐口凸緣部(flange) 3a之間)。此外，如圖14局部地所示，作為熱處理裝置有下述裝置(例如減 壓CVD裝置，以下稱為后者的熱處理裝置)，該裝置包括石英制處 理容器(圖示省略)，其下部設置有開口，用于收容晶片并且能夠在減 壓狀態(tài)下對該晶片進行規(guī)定的熱處理；金屬制總管(Manifold:集管) (爐口部件)50，其與該處理容器的下部連接并形成爐口 2a;金屬制 蓋體15,其用于載置未圖示的搭載有多個晶片的保持件(晶舟)，并相 對于所述處理容器對該保持件進行搬入、搬出，同時進行爐口2a的關 閉、開放；和0形環(huán)32，其被設置在該蓋體15上的周緣部，用于密 封蓋體15與總管50之間。但是，在前者的熱處理裝置中，存在下述問題，S卩，當處理容器3內(nèi)為減壓狀態(tài)時，在蓋體15與爐口2a之間(具體為與爐口凸緣部3a 之間)，由于上述0形環(huán)32壓壞而導致蓋體15與爐口 2a (具體為爐 口凸緣部3a)直接接觸，使得作用力作用在爐口2a (具體為爐口凸緣 部3a)上，從而導致在處理容器的爐口 2a上產(chǎn)生裂紋以及因微小的裂 紋而產(chǎn)生微粒。另一方面，在后者的熱處理裝置中，存在下述問題，g卩，當處理 容器3為減壓狀態(tài)時，在蓋體15與總管50之間，由于上述0形環(huán)32 壓壞而導致蓋體15與總管50直接接觸，因兩者熱膨脹的不同而引起 摩擦，導致該摩擦成為晶片金屬污染的原因。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明考慮到上述情況，其目的在于提供一種熱處理裝置，能夠 對在減壓狀態(tài)時因蓋體與爐口或爐口部件之間氣密部件壓壞而使蓋體 與爐口或爐口部件直接接觸，從而引起爐口產(chǎn)生裂紋等損傷或蓋體與 爐口部件發(fā)生摩擦的情況進行防止。為了達到上述目的，本發(fā)明的熱處理裝置，其特征在于，包括 處理容器，其下部具有爐口，并且具有用于收容被處理體且能夠在減 壓狀態(tài)下對該被處理體進行規(guī)定熱處理的石英制容器主體；金屬制蓋 體，其用于載置搭載有多個被處理體的保持件并相對于處理容器對該 保持件進行搬入、搬出，同時進行爐口的關閉、開放；和環(huán)狀的氣密 部件，其被設置在該蓋體上的周緣部，用于密封與處理容器的爐口之 間，其中，在上述蓋體上設置有接觸限制部件，該接觸限制部件用于 限制因處理容器內(nèi)為減壓狀態(tài)時上述氣密部件在蓋體與爐口之間壓壞 而引起的蓋體與爐口的接觸。上述處理容器具有與上述處理容器主體的下部連接、形成上述爐 口的金屬制爐口部件。上述處理容器以上述石英制容器主體的下端部形成上述爐口的方 式構成。上述接觸限制部件可設置在上述氣密部件的外側。相反，上述接
觸限制部件也可設置在上述氣密部件的內(nèi)側。根據(jù)本發(fā)明，能夠防止減壓狀態(tài)時氣密部件在蓋體與爐口之間壓 壞而引起蓋體與爐口直接接觸。因此，能夠防止爐口產(chǎn)生裂紋等損傷， 實現(xiàn)提高處理容器的耐久性。而且，能夠防止蓋體與爐口部件發(fā)生摩 擦，能夠防止因該摩擦引起的被處理體的金屬污染。優(yōu)選上述接觸限制部件形成為環(huán)狀，并且其一部分具有用于吸收 圓周方向的熱膨脹的切口部。由此，使處理容器為減壓狀態(tài)時所被施 加的壓縮荷重分散，能夠充分地承受該荷重，并可容易地吸收熱膨脹， 由此實現(xiàn)提高接觸限制部件和處理容器的耐久性。優(yōu)選在上述接觸限制部件的下部沿圓周方向形成有向下方突出并 進一步向半徑方向之外突出的用于止拔的卡止突條部，在上述蓋體的 上部形成有上述卡止突條部能夠自由裝卸地卡合的環(huán)狀卡合槽部。由 此，能夠容易地將接觸限制部件安裝在蓋體的上部，并且能夠防止接 觸限制部件從蓋體上部脫落(脫離)，而且，能夠用兩手使接觸限制部 件緊縮(縮徑)并將其拿起，能夠容易地將其取出，因此易于更換接 觸限制部件，實現(xiàn)維護性的提高。優(yōu)選在上述蓋體的外側部安裝有脫離阻止部件，該脫離阻止部件 與在接觸限制部件的外側部形成的卡止槽卡合，用于阻止接觸限制部 件的脫離。由此，能夠進一步可靠地防止接觸限制部件因某種外力而 從蓋體上部脫落(脫離)。優(yōu)選上述接觸限制部件形成為環(huán)狀，并且其一部分具有用于吸收 圓周方向的熱膨脹的切口部，在上述蓋體上的與上述氣密部件相比位 于更外側的周緣部形成有與上述接觸限制部件嵌合的臺階部，在該臺 階部的外周面與上述接觸限制部件的內(nèi)周面形成有相互卡合以抑制接 觸限制部件向上方脫離的脫離抑制部，在上述蓋體的外周面以適宜間 隔設置有多個用于抑制接觸限制部件分開的分開抑制部件。由此，接 觸限制部件形成為應力不集中的單一形狀，能夠確保較大的受壓面積。 上述接觸限制部件優(yōu)選為耐熱樹脂制部件。


圖1為概略地表示本發(fā)明第一實施方式的熱處理裝置的縱截面圖。
圖2為該熱處理裝置的主要部分放大截面圖。圖3為說明向蓋體安裝接觸限制部件的結構的說明圖。 圖4為接觸限制部件的立體圖。圖5為概略地表示接觸限制部件的安裝結構的變形例的截面圖。圖6為表示接觸限制部件的安裝結構的其它變形例的截面圖。圖7為概略地表示蓋體上表面的立體圖。圖8為表示接觸限制部件的安裝結構的其它變形例的截面圖。圖9為概略地表示本發(fā)明第二實施方式的熱處理裝置的縱截面圖。圖IO為該熱處理裝置的主要部分放大截面圖。圖11為表示接觸限制部件的安裝結構的其它變形例的截面圖。圖12為表示接觸限制部件的安裝結構的其它變形例的截面圖。圖13為表示現(xiàn)有的熱處理裝置的主要部分的截面圖。圖14為表示現(xiàn)有的熱處理裝置的主要部分的截面圖。
具體實施方式
以下，參照附圖詳細說明用于實施本發(fā)明的最佳方式。圖1為概 略地表示本發(fā)明第一實施方式的熱處理裝置的縱截面圖，圖2為該熱 處理裝置的主要部分放大截面圖，圖3為說明向蓋體安裝接觸限制部 件的結構的說明圖，圖4為接觸限制部件的立體圖。在圖1中，標號1表示的是作為半導體制造裝置之一的立式熱處 理裝置，該熱處理裝置1具有能夠一次收容多個被處理體(例如晶片 W)并能夠對該被處理體進行減壓擴散等熱處理的立式熱處理爐2。該 熱處理爐2主要包括分多層收容晶片W并用于對該晶片W進行規(guī) 定熱處理的處理容器3 (處理容器主體)、圍繞該處理容器3的筒狀隔 熱部件4、以及沿著該隔熱部件4的內(nèi)周面呈螺旋狀或蛇行(蜿蜒)狀 地配置的發(fā)熱電阻體(也稱為加熱線)5。筒狀隔熱部件4的上端部被 閉塞。由隔熱部件4與發(fā)熱電阻體5構成加熱器(加熱裝置)6。上述熱處理裝置1具有用于設置加熱器6的基底板7。在該基底板 7上形成有用于使處理容器3從下方向上方插入的開口部8，在該開口 部8上以覆蓋基底板7與處理容器3之間的間隙的方式設置有隔熱部 件20。
上述處理容器3也稱為加工管(反應管)，其由石英制成，形成為 上端閉塞且下端開口的縱長圓筒狀。在處理容器3的開口端形成有向外的凸緣部3f，該凸緣部3f隔著凸緣支撐部件9而被支撐在上述基底 板7。如圖2所示，該凸緣支撐部件9包括用于支撐凸緣部3f的下 部周緣部的環(huán)狀支撐框10、通過螺栓等安裝在該支撐框10的上部并壓 住凸緣部3f的上部的凸緣壓件11、和從上述基底板7開始支撐上述支 撐框10的外周緣部的多個支撐桿12。圖示例的處理容器3在下側部設置有用于向處理容器3內(nèi)導入處 理氣體與惰性氣體等的導入孔(導入口) 13和用于對處理容器3內(nèi)的 氣體進行排氣的排氣孔(排氣口) 23。導入孔13連接供氣源，排氣孔 23連接具有能夠控制減壓到例如10 10—8 Torr左右的真空泵的排氣系 統(tǒng)。在處理容器3的下方設置有能夠在上下方向上開閉的、用于關閉 和開放作為處理容器3的下端開口部的爐口 2a的蓋體15，其可通過未 圖示的升降機構進行升降移動。在該蓋體15的上部，隔著作為爐口保 溫裝置的例如保溫筒17載置有石英制晶舟16，該晶舟16是以規(guī)定間 隔在上下方向上搭載多個(例如100 150個左右)直徑例如為300mm 的晶片W的保持件。在蓋體15上設置有使晶舟16繞其軸心旋轉的旋 轉機構18。晶舟16隨蓋體15的下降移動而從處理容器3內(nèi)向下方的 加載區(qū)域搬出(卸載)，在移換晶片W后，隨蓋體15的上升而被搬入 處理容器3內(nèi)(裝載)。如圖l所示，為了保持隔熱部件4的形狀并加強隔熱部件4，在隔 熱部件4的外周覆蓋有金屬制(例如不銹鋼制)的外皮(外殼)30。 此外，為了抑制對加熱器外部的熱影響，在外皮30的外周覆蓋有水冷 套管31。如圖2所示，在上述蓋體15上的周緣部設置有0形環(huán)32，其作 為用于密封與處理容器3的爐口 2a之間(具體為爐口凸緣部3f之間) 的環(huán)狀氣密部件，此外，在蓋體15上的與0形環(huán)32相比位于更外側 的周緣部上設置有耐熱樹脂制的接觸限制部件33，該接觸限制部件33 用于限制當處理容器3內(nèi)為減壓狀態(tài)時，因上述0形環(huán)32在蓋體15 與爐口凸緣部3f之間壓壞而使蓋體15與爐口凸緣部3f產(chǎn)生的接觸。
上述蓋體15為金屬制成，例如由不銹鋼(SUS)制成，上述0形環(huán)32 為耐熱樹脂制成，例如由氟系樹脂制成。在蓋體15的上表面周緣部形 成有用于安裝O形環(huán)32并呈平面環(huán)狀隆起的安裝臺34， O形環(huán)32嵌 合安裝于在該安裝臺34的上部形成的環(huán)狀安裝槽35內(nèi)。平面環(huán)狀的O 形環(huán)32的直徑例如為400mm， 0形環(huán)32的截面直徑例如為5.7mm。 0形環(huán)32僅從安裝臺34的上表面突出規(guī)定高度a=Umm。如圖4所示，上述接觸限制部件33的形狀立體觀察呈環(huán)狀，并且 其一部分具有用于吸收圓周方向的熱膨脹的切口部36。優(yōu)選接觸限制 部件33的截面形狀為四邊形。在蓋體15的上表面周緣部上與安裝臺 34相比的更外側形成有用于載置接觸限制部件33的載置面37。為了容易地將上述接觸限制部件33安裝在蓋體15上且難以脫落 地可裝卸地對其進行安裝，而沿外周方向形成有在上述接觸限制部件 33的下部向下方突出、并進一步向半徑方向之外彎曲而突出的截面大 致呈L字形狀的用于止拔的卡止突條部38，并形成有在上述蓋體15 的上部可自由裝卸地與上述卡止突條部38卡合的截面大致呈L字形的 平面環(huán)狀卡合槽部39。在此情況下，使卡止突條部38的前端側的寬度 尺寸Wa與卡合槽部39的入口側的寬度尺寸Wb大致相等，從而能夠 容易地將卡止突條部38插入到卡合槽部39。此外，若卡止突條部38 在稍微縮徑(緊縮)的狀態(tài)下被插入卡合槽并釋放，則其能夠以自身 的彈性復原力而擴展，其前端的外側一方突起部38a與外側一方的槽 部39a嵌合，從而難以脫離。當處理容器3內(nèi)為常壓時，在將蓋體15與處理容器3的爐口凸緣 部3f接觸而閉塞的情況下，設定成0形環(huán)32的壓縮量(Squeeze)為 0.4mm，安裝臺34上表面與爐口凸緣部3f下表面之間產(chǎn)生0.7mm的 間隙，接觸限制部件33的上表面與爐口凸緣部3f下表面之間產(chǎn)生 0.4mm的間隙。此外，如圖2所示，當處理容器內(nèi)為減壓狀態(tài)時，設 定接觸限制部件33的上表面與爐口凸緣部3f下表面突出相對，0形環(huán) 的壓縮b為0.8mm，安裝臺34上表面與爐口凸緣部3f下表面之間產(chǎn) 生0.3mm的間隙c。當上述處理容器3內(nèi)為減壓狀態(tài)時，作用在蓋體15的與0形環(huán) 32相比位于更內(nèi)側的面上的大氣壓例如為1.3噸(卜y)左右，所以
作為接觸限制部件要求承受10 20kg/cm2、優(yōu)選16kg/cn^左右的壓縮 荷重，并且需要耐25(TC左右的溫度。此外，作為接觸限制部件33， 需要具有即使石英制的爐口凸緣部3f下表面有凹凸也能將其吸收的彈 性。作為滿足這些條件的接觸限制部件33的樹脂，優(yōu)選彈性、耐熱性 和耐荷重性優(yōu)良的聚酰亞胺。其中，如圖2所示，為了防止0形環(huán)32過熱，在支撐框10上設 置有用于使冷卻水流通，間接冷卻處理容器3的凸緣部3f的冷卻水通 路40，在蓋體15上也設置有用于冷卻O形環(huán)32的冷卻水通路41。根據(jù)以上構成的熱處理裝置l，包括石英制處理容器3，其在下 部具有爐口凸緣部3f，用于收容晶片W并能夠在減壓狀態(tài)下對該晶片 W進行規(guī)定的熱處理；金屬制蓋體15，其用于載置搭載有多個晶片W 的晶舟16并相對于處理容器3對該晶舟16進行搬入、搬出，同時進 行爐口凸緣部3f的關閉、開放；和0形環(huán)32，其被設置在該蓋體15 上的周緣部，用于密封與處理容器3的爐口凸緣部3f之間，在上述蓋 體15上的與上述O形環(huán)32相比位于更外側的周緣部上設置有耐熱樹 脂制接觸限制部件33，該接觸限制部件33用于限制當處理容器3內(nèi)為 減壓狀態(tài)時，因上述O形環(huán)32在蓋體15與爐口凸緣部3f之間壓壞而 使蓋體15與爐口凸緣部3f產(chǎn)生的接觸，由此可以防止由于減壓狀態(tài)時， 在蓋體15與爐口凸緣部3f之間，O形環(huán)32壓壞而使蓋體15與爐口凸 緣部3f直接接觸，從而引起的爐口凸緣部3f的裂紋等損傷(裂痕、裂 縫、欠缺等)的發(fā)生，謀求提高處理容器3的耐久性。而且，可防止 因微小的裂紋引起的微粒的產(chǎn)生。由于上述接觸限制部件33形成為環(huán)狀，所以使處理容器3在減壓 狀態(tài)時所被施加的壓縮荷重分散，能夠充分地承受該荷重，并且，由 于其一部分具有用于吸收外周方向的熱膨脹的切口部36，所以能夠容 易地吸收熱膨脹，由此實現(xiàn)提高接觸限制部件33和處理容器3的耐久 性。此外，在上述接觸限制部件33的下部沿外周方向形成有向下突出、 進一步向半徑方向之外突出的用于止拔的卡止突條部38，在上述蓋體 15的上部形成有與上述卡止突條部38自由裝卸地卡合的環(huán)狀卡合槽 部39，由此，易于將接觸限制部件33安裝到蓋體15的上部，并且能 夠防止接觸限制部件33從蓋體15上部脫落(脫離)，而且，能夠用兩
手使接觸限制部件33緊縮(縮徑)并將其拿起，可容易地將其取出， 易于更換接觸限制部件33，實現(xiàn)維護性的提高。圖5是概略地表示接觸限制部件的安裝結構的變形例的截面圖。 在圖5的實施方式中，與圖2和圖3的實施方式相同的部件賦予相同 的參照標號，并省略其說明。在圖5的實施方式中，為了進一步防止 接觸限制部件33因某種外力而從蓋體15上部脫落(脫離)，而在蓋體 15的外側部，通過螺栓44等可裝卸地安裝有與形成在接觸限制部件 33的外側部的卡合槽42卡合、以用于阻止接觸限制部件33脫落和脫 離的脫離阻止部件43。上述卡合槽42在接觸限制部件33的外側部(外周面)沿外周方 向連續(xù)地形成有一個或在外周方向上以適宜間隔形成有多個。上述脫 離阻止部件43形成為截面呈L字形狀，以前端的卡止部43a插入卡止 槽42的狀態(tài)被螺栓44固定在基部側蓋體15的側面(外周面)。在蓋 體15側面沿圓周方向以適宜間隔安裝有多個脫離阻止部件43。根據(jù)圖 5的實施方式，由于在蓋體15的外側部安裝有與形成在接觸限制部件 33的外側部的卡止槽42卡合、用于阻止接觸限制部件33脫離的脫離 阻止部件43，所以能夠可靠地防止接觸限制部件33的脫落、脫離。圖6是表示接觸限制部件的安裝結構的其它變形例的截面圖，圖7 是概略地表示蓋體上表面的立體圖。在本實施方式中，在蓋體15上的 與O形環(huán)32相比位于更外側的周緣部形成有與接觸限制部件33嵌合 的臺階部60，并在該臺階部60的外周面60b和上述接觸限制部件33 的內(nèi)周面形成有相互卡合以抑制接觸限制部件33向上方脫離的脫離抑 制部61，在上述蓋體15的外周面，沿圓周方向以適宜間隔或者等間隔 設置有多個、例如2 4個用于抑制接觸限制部件33分開的分開抑制 部件62。上述臺階部60由水平的上表面(臺階部上表面)60a與垂直的外 周面(臺階部外周面)60b構成。如圖4所示，上述接觸限制部件33 形成為平面環(huán)狀，并且其一部分具有用于吸收圓周方向的熱膨脹的切 口部36。接觸限制部件33形成為圖6所示的橫截面為四邊形。接觸限 制部件33的下表面被載置于臺階部上表面60a，接觸限制部件33的內(nèi) 周面與臺階部外周面60b相對，接觸限制部件33的上端面與安裝臺34
的上表面相比僅突出規(guī)定高度，例如0.3mm。優(yōu)選上述脫離抑制部件61包括例如在接觸限制部件33的內(nèi)周 面下側沿其圓周方向形成的突條部61a和在作為安裝臺34的外周面的 臺階部外周面60b的下側沿其圓周方向形成的凹槽部61b。此外，也可 以與以上關系相反，在臺階部外周面形成突條部，在接觸限制部件的 內(nèi)周形成凹槽部。可以使凹槽部61b的槽寬比突條部61a的寬度大一 些，由此允許接觸限制部件33作一些上下移動。上述分開抑制部件62 由金屬制的板材構成，形成為沿蓋體15的外周面的規(guī)定長度、例如 20mm的曲面狀。分開抑制部件62由至少左右一對安裝螺栓63安裝固 定在蓋體15的外周面。特別是，優(yōu)選如圖7所示的， 一個分開抑制部 件62以夾著接觸限制部件33的切口部36、并跨過相對的兩端部33a、 33b的方式配置，由此抑制接觸限制部件33向兩端部(自由端)33a、 33b的徑向之外分開。此外，優(yōu)選在該分開抑制部件62的內(nèi)側面突出 設置有插入接觸限制部件33的兩端部33a、 33b之間的切口部36，以 用于抑制接觸限制部件33在圓周方向的移動(旋轉或位偏)的(進行 圓周方向的定位的)圓周方向定位突起部62a。由此，接觸限制部件 33在保留有考慮熱膨脹的間隙的同時，即使已作該間隙量的旋轉，接 觸限制部件33也不會從分開抑制部件62脫落。根據(jù)本實施方式，在上述蓋體15上的與上述0形環(huán)32相比位于 更外側周緣部形成有與上述接觸限制部件33嵌合的臺階部60，并在該 臺階部60的外周面60b和上述接觸限制部件33的內(nèi)周面形成有相互 卡合以抑制接觸限制部件33向上方脫離的脫離抑制部61，在上述蓋體 15的外周面以適宜間隔形成有多個抑制接觸限制部件33分開的分開 抑制部件62，由此接觸限制部件33成為應力不集中的單一形狀，能夠確保大的受壓面積，實現(xiàn)耐久性的提高。圖8是表示接觸限制部件的安裝結構的其它變形例的截面圖。在 本實施方式中，與圖6的實施方式相同或等同的部分賦予相同的標號， 并省略其說明。在圖6的實施方式中，在上述蓋體15上的與上述0形 環(huán)32相比位于更內(nèi)側的周緣部設置有接觸限制部件33。在上述蓋體 15上的與上述O形環(huán)32相比的更內(nèi)側形成有與上述接觸限制部件33 嵌合的臺階部60，并在該臺階部60的外周面60c和上述接觸限制部件 33的外周面形成有相互卡合以抑制接觸限制部件33向上方脫離的脫 離抑制部61。優(yōu)選該脫離抑制部61包括例如在接觸限制部件33的 外周面的下側沿其圓周方向形成的突條部61a、和在臺階部內(nèi)周面60c 的下側沿其圓周方向形成的凹槽部61b，以上的凹凸關系也可以相反。 在本實施方式中也可以獲得與圖6的實施方式相同的效果。其中，由 于通過臺階部內(nèi)周面60c而能夠抑制接觸限制部件33的分開，所以不 需要分開抑制部件。圖9是概略地表示本發(fā)明第二實施方式的熱處理裝置的縱截面圖， 圖IO是該熱處理裝置的主要部分放大截面圖。在圖9中，標號l表示 作為半導體制造裝置之一的立式熱處理裝置，該熱處理裝置1具有一 次收容多個作為被處理體的例如半導體晶片W并對該半導體晶片W 進行減壓CVD等熱處理的立式熱處理爐2。該熱處理爐2主要包括 用于分多層收容晶片W并對該晶片W進行規(guī)定熱處理的處理容器3 (處理容器主體)、和以圍繞該處理容器3的方式所設置的用于加熱晶 片W的加熱器。上述熱處理裝置1具有用于設置加熱器6的基底板7。在該基底板 7上形成有用于使處理容器3從下方向上方插入的開口部8。上述處理容器3也稱為加工管(反應管)，由石英制成，其結構是 由上端閉塞、下端開口的形成為縱長圓筒狀的外管3a和配置在該外管 3a的內(nèi)部的縱長圓筒狀的內(nèi)管3b構成的雙重管結構。在外管3a的開 口端形成有向外的凸緣部3af，該凸緣部3af與作為金屬制爐口部件的 不銹鋼制短圓筒狀的總管50的上端凸緣部50a氣密地接合。總管50 安裝在上述基底板7的下部。其中，在本實施方式中，處理容器可看 作由石英制的加工管形成的處理容器主體和與該處理容器主體連接的 主管構成。此時，總管的下端開口為爐口。另一方面，在之前說明的 第一實施方式中，處理容器可看作實質上僅由石英制的加工管形成的 處理容器主體構成。此時，加工管的下端開口為爐口。上述內(nèi)管3b的下端部接觸總管50的內(nèi)部并被支撐。在總管50的 側面部設置有將處理氣體和隋性氣體等導入到處理容器3內(nèi)的內(nèi)管3b 內(nèi)側的導入孔13、和用于將處理容器2內(nèi)的氣體從內(nèi)
有可控制減壓到10 10—STorr左右的真空泵的排氣系統(tǒng)。在總管50的下方設置有可在上下方向關閉、開放開放總管50的 下端開口部(爐口 2a)的蓋體15，其可通過未圖示的升降機構52升 降移動。在該蓋體15的上部，隔著作為爐口 2a的保溫裝置的例如保 溫筒17載置有石英制的晶舟16，該晶舟16是以規(guī)定的間隔在上下方 向上搭載多個(例如100 150個左右)直徑例如為300mm的晶片W 的保持件。在蓋體15上設置有使晶舟16繞其軸心旋轉的未圖示的旋 轉機構。晶舟16隨蓋體15的下降移動而從處理容器3內(nèi)向下方的加 載區(qū)域內(nèi)搬出(卸載)，在移換晶片W后，隨蓋體15的上升移動而被 搬入處理容器3內(nèi)(裝載)。如圖10所示，在上述蓋體15上的周緣部設置有作為密封與總管 50之間的環(huán)狀氣密部件的0形環(huán)32，在蓋體15上的與O形環(huán)32相 比位于更外側的周緣部上設置有耐熱樹脂制的接觸限制部件33，該接 觸限制部件33限制當處理容器3內(nèi)為減壓狀態(tài)時，因上述0形環(huán)32 在蓋體15與總管50之間壓壞而使蓋體15與總管50產(chǎn)生的接觸。在 總管50的下部開口端形成有向外的凸緣部50b，蓋體15的上部周緣部 隔著O形環(huán)32與該凸緣部50b接觸而密閉。在凸緣部50b上設置有用 于抑制O形環(huán)32過熱并冷卻凸緣部50b的冷卻水通路53。上述蓋體15為金屬制，例如由不銹鋼(SUS)制成，上述O形環(huán) 32為耐熱樹脂制，例如由氟系樹脂制成。在蓋體15的上表面周緣部形 成有用于安裝O形環(huán)32而以平面環(huán)狀隆起的安裝臺34，在該安裝臺 34的上部形成的環(huán)狀安裝槽35與O形環(huán)32嵌合安裝。平面環(huán)狀的O 形環(huán)32的直徑例如為430mm， O形環(huán)32的截面直徑例如為5.7mm。 O形環(huán)32僅從安裝臺34的上表面突出規(guī)定高度a=l.lmm。如圖4所示，上述接觸限制部件33的形狀立體觀察呈平面環(huán)狀， 并且其一部分具有用于吸收圓周方向的熱膨脹的切口部36。優(yōu)選接觸 限制部件33的截面形狀為四邊形。在蓋體15的上表面周緣部上在與 安裝臺34相比的更外側形成有用于載置接觸限制部件33的載置面37。為了將上述接觸限制部件33容易地安裝在蓋體15上且使其難以 脫落地可裝卸地進行安裝，沿圓周方向形成有在上述接觸限制部件33 的下部向下方突出，并進一步向半徑方向之外彎曲而突出的截面大致為L字形狀的用于止拔的卡止突條部38，并形成有在上述蓋體15的上部可自由裝卸地與上述卡止突條部38卡合的截面大致呈L字形的平面 環(huán)狀的卡合槽部39。在此情況下，使卡止突條部38的前端側的寬度尺 寸Wa與卡合槽部39的入口側的寬度尺寸Wb大致相等，從而容易地 將卡止突條部38插入卡合槽部39。此外，若將卡止突條部38在稍微 緊縮(縮徑)的狀態(tài)下插入卡合槽部39并釋放，則其以自身的彈性復 原力而擴展，前端的外側一方的突起部38a與外側一方槽部39a嵌合， 從而難以脫離。當處理容器3內(nèi)為常壓時，在將蓋體15與處理容器3的總管50 接觸而閉塞的情況下，設定成0形環(huán)32的壓縮量為0.4mm，安裝臺 34上表面與總管50的下表面(下部凸緣部50b下表面)之間產(chǎn)生0.7mm 的間隙，接觸限制部件33的上表面與總管50下表面之間產(chǎn)生0.4mm 的間隙。此外，如圖7所示，當處理容器3內(nèi)為減壓狀態(tài)時，設定成 接觸限制部件33的上表面與總管50下表面突出相對，0形環(huán)32的壓 縮量b為0.8mm，安裝臺34上表面與總管50下表面之間產(chǎn)生0.3mm 的間隙c。當上述處理容器3內(nèi)為減壓狀態(tài)時，作用在蓋體15的與0形環(huán) 32相比的內(nèi)側的面上的大氣壓例如為1.5噸左右，所以作為接觸限制 部件33要求承受10 20kg/cm2、優(yōu)選16kg/cn^左右的壓縮荷重，并且 需要耐25(TC左右的溫度。此外，作為接觸限制部件33，為了不傷害 總管50的下表面，需要硬度低于金屬、例如不銹鋼。作為滿足這些條 件的接觸限制部件33的樹脂，優(yōu)選彈性、耐熱性和耐荷重性優(yōu)良的聚 酰亞胺。根據(jù)以上構成的熱處理裝置l，包括下部開口，用于收容晶片W 并能夠在減壓狀態(tài)下進行規(guī)定熱處理(CVD)的石英制處理容器3;與 該處理容器3的下部連接并形成爐口 2a的金屬制總管50;金屬制蓋體 15，其用于載置搭載有多個晶片W的晶舟16并相對于處理容器3對 該晶舟16進行搬入、搬出，同時進行爐口 2a的關閉、開放；和設置 于該蓋體15上的周緣部、用于密封與總管50之間的O形環(huán)32,在上 述蓋體15上的與上述0形環(huán)32相比位于更外側的周緣部上設置有耐 熱樹脂制接觸限制部件33，該接觸限制部件33限制當處理容器3內(nèi)為減壓狀態(tài)時，因上述O形環(huán)32在蓋體15與總管50之間壓壞而使蓋體 15與總管50產(chǎn)生的接觸，由此可以防止在減壓狀態(tài)時，由于在蓋體 15與總管50之間O形環(huán)32壓壞而使蓋體15與總管50直接接觸，從 而引起的蓋體15與總管50的摩擦的發(fā)生，可防止該摩擦引起的晶片 W的金屬污染。由于上述接觸限制部件33形成為環(huán)狀，所以使處理容器3在減壓 狀態(tài)時被施加的壓縮荷重分散，能夠充分地承受該荷重，并且，由于 其一部分具有用于吸收圓周方向的熱膨脹的切口部36，所以能夠容易 地吸收熱膨脹，由此實現(xiàn)提高接觸限制部件33和處理容器3的耐久性。 此外，在上述接觸限制部件33的下部沿圓周方向形成有向下方突出、 進一步向半徑方向之外突出的用于止拔的卡止突條部38，在上述蓋體 15的上部形成有與上述卡止突條部38自由裝卸地卡合的環(huán)狀卡合槽 部39，由此，易于將接觸限制部件33安裝到蓋體15的上部，并且可 防止接觸限制部件33從蓋體15上部脫落(脫離)，而且，能夠用兩手 使接觸限制部件33緊縮(縮徑)并將其拿起，可容易地取出，易于更 換接觸限制部件33，實現(xiàn)維護性的提高。如圖5所示，為了進一步可靠地防止接觸限制部件33因某種外力 而從蓋體15上部脫落(脫離)，優(yōu)選在蓋體15的外側部通過螺栓44 等可裝卸地安裝有與形成在接觸限制部件33的外側部的卡合槽42卡 合、以用于阻止接觸限制部件33脫落(脫離)的脫離阻止部件43。圖11是表示接觸限制部件的安裝結構的其它變形例的截面圖。在 本實施方式中，在蓋體15上的與0形環(huán)32相比位于更外側的周緣部 形成有與接觸限制部件33嵌合的臺階部60，并在該臺階部60的外周 面和上述接觸限制部件33的內(nèi)周面形成有相互卡合以抑制接觸限制部 件33向上方脫離的脫離抑制部61，在上述蓋體15的外周面，在圓周 方向上以適宜間隔或等間隔設置有多個、例如2 4個抑制接觸限制部 件33分開的分開抑制部件62。上述臺階部60由水平的上表面(臺階部上表面)60a與垂直的外 周面(臺階部外周面)60b構成。如圖4所示，上述接觸限制部件33 形成為平面環(huán)狀，并且其一部分具有用于吸收圓周方向的熱膨脹的切 口部36。接觸限制部件33形成為圖11所示的橫截面為四邊形。接觸
限制部件33的下表面被載置于臺階部上表面60a，接觸限制部件33的 內(nèi)周面與臺階部外周面60b相對，接觸限制部件33的上端面與安裝臺 34的上表面相比僅突出規(guī)定高度，例如0.3mm。優(yōu)選上述脫離抑制部件61包括例如在接觸限制部件33的內(nèi)周 面下側沿其圓周方向形成的突條部61a和在作為安裝臺34的外周面的 臺階部外周面60b的下側沿其圓周方向形成的凹槽部61b。此外，也可 以與以上關系相反，在臺階部外周面形成突條部，在接觸限制部件的 內(nèi)周形成凹槽部。可以使凹槽部61b的槽寬比突條部61a的寬度大一 些，由此允許接觸限制部件33作一些上下移動。上述分開抑制部件62 由金屬制的板材構成，形成為沿蓋體15的外周面的規(guī)定長度、例如 20mm的曲面狀。分開抑制部件62由至少左右一對安裝螺栓63安裝固 定在蓋體15的外周面。特別是，優(yōu)選如圖7所示的， 一個分開抑制部 件62以夾著接觸限制部件33的切口部36、并跨過相對的兩端部33a、 33b的方式配置，由此抑制接觸限制部件33向兩端部(自由端)33a、 33b的徑方向之外分開。此外，優(yōu)選在該分開抑制部件62的內(nèi)側面突 出設置有插入接觸限制部件33的兩端部33a、 33b之間的切口部36， 以用于抑制接觸限制部件33在圓周方向的移動(旋轉或位偏)的(進 行圓周方向的定位的)圓周方向定位突起部62a。由此，接觸限制部件 33在保留有考慮熱膨脹的間隙的同時，即使已作該間隙量的旋轉，接 觸限制部件33也不會從分開抑制部件62脫落。根據(jù)本實施方式，在上述蓋體15上的與上述0形環(huán)32相比位于 更外側的周緣部形成有與上述接觸限制部件33嵌合的臺階部60,并在 該臺階部60的外周面60b和上述接觸限制部件33的內(nèi)周面形成有相 互卡合以抑制接觸限制部件33向上方脫離的脫離抑制部61，在上述蓋 體15的外周面以適宜間隔形成有多個用于抑制接觸限制部件33分開 的分開抑制部件62，由此接觸限制部件33成為應力不集中的單一形 狀，能夠確保大的受壓面積，實現(xiàn)耐久性的提高。圖12是表示接觸限制部件的安裝結構的其它變形例的截面圖。在 本實施方式中，與圖11的實施方式相同或等同的部分賦予相同的標號， 并省略其說明。在圖12的實施方式中，在上述蓋體15上的與上述0 形環(huán)32相比位于更內(nèi)側的周緣部設置有接觸限制部件33。在上述蓋體
15上的與上述O形環(huán)32相比的更內(nèi)側形成有與上述接觸限制部件33 嵌合的臺階部或環(huán)狀槽60，并在該環(huán)狀槽60的外周面60c和上述接觸 限制部件33的外周面形成有相互卡合以抑制接觸限制部件33向上方 脫離的脫離抑制部61。優(yōu)選該脫離抑制部61包括例如在接觸限制部 件33的外周面的下側沿其圓周方向形成的突條部61a、和在臺階部內(nèi) 周面60c的下側沿其圓周方向形成的凹槽部61b，以上的凹凸關系也可 以相反。在本實施方式中也可以獲得與圖11的實施方式相同的效果。 其中，由于通過臺階部內(nèi)周面60c能夠抑制接觸限制部件33的分開， 所以不需要分開抑制部件。以上，基于附圖詳細說明了本發(fā)明的實施方式，但本發(fā)明不限于 上述實施方式，在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)可作各種設計變更等。 例如，作為被處理體，也可以是玻璃基板、LCD基板等。
權利要求
1.一種熱處理裝置，其特征在于，包括處理容器，其下部具有爐口，并且具有用于收容被處理體且能夠在減壓狀態(tài)下對該被處理體進行規(guī)定熱處理的石英制容器主體；金屬制蓋體，其用于載置搭載有多個被處理體的保持件并相對于所述處理容器對該保持件進行搬入、搬出，同時進行爐口的關閉、開放；和環(huán)狀的氣密部件，其被設置在該蓋體上的周緣部，用于密封與處理容器的爐口之間，其中，在所述蓋體上設置有接觸限制部件，該接觸限制部件用于限制因處理容器內(nèi)為減壓狀態(tài)時所述氣密部件在蓋體與爐口之間壓壞而引起的蓋體與爐口的接觸。
2. 如權利要求1所述的熱處理裝置，其特征在于 所述處理容器具有與所述處理容器主體的下部連接、形成所述爐口的金屬制爐口部件。
3. 如權利要求l所述的熱處理裝置，其特征在于 所述處理容器以所述石英制容器主體的下端部形成所述爐口的方式構成。
4. 如權利要求1所述的熱處理裝置，其特征在于 所述接觸限制部件被設置在所述氣密部件的外側。
5. 如權利要求l所述的熱處理裝置，其特征在于 所述接觸限制部件被設置在所述氣密部件的內(nèi)側。
6. 如權利要求l所述的熱處理裝置，其特征在于 所述接觸限制部件形成為環(huán)狀，并且其一部分具有用于吸收圓周方向的熱膨脹的切口部。
7. 如權利要求1所述的熱處理裝置，其特征在于 在所述接觸限制部件的下部沿圓周方向形成有向下方突出并進一步向半徑方向之外突出的用于止拔的卡止突條部，在所述蓋體的上部 形成有所述卡止突條部能夠自由裝卸地卡合的環(huán)狀卡合槽部。
8. 如權利要求4所述的熱處理裝置，其特征在于 在所述蓋體的外側部安裝有脫離阻止部件，該脫離阻止部件與在接觸限制部件的外側部形成的卡止槽卡合，用于阻止接觸限制部件的 脫離。
9. 如權利要求4所述的熱處理裝置，其特征在于 所述接觸限制部件形成為環(huán)狀，并且其一部分具有用于吸收圓周方向的熱膨脹的切口部，在所述蓋體上的與所述氣密部件相比位于更 外側的周緣部形成有與所述接觸限制部件嵌合的臺階部，在該臺階部 的外周面與所述接觸限制部件的內(nèi)周面形成有相互卡合以抑制接觸限 制部件向上方脫離的脫離抑制部，在所述蓋體的外周面以適宜間隔設 置有多個用于抑制接觸限制部件分開的分開抑制部件。
10. 如權利要求l所述的熱處理裝置，其特征在于 所述接觸限制部件為耐熱樹脂制部件。
全文摘要
本發(fā)明提供一種熱處理裝置，其特征在于，包括處理容器，其下部具有爐口，并且具有用于收容被處理體且能夠在減壓狀態(tài)下對該被處理體進行規(guī)定熱處理的石英制容器主體；金屬制蓋體，其用于載置搭載有多個被處理體的保持件并相對于處理容器對該保持件進行搬入、搬出，同時進行爐口的關閉、開放；和環(huán)狀的氣密部件，其被設置在該蓋體上的周緣部，用于密封與處理容器的爐口之間，其中，在所述蓋體上設置有接觸限制部件，該接觸限制部件用于限制因處理容器內(nèi)為減壓狀態(tài)時所述氣密部件在蓋體與爐口之間壓壞而引起的蓋體與爐口的接觸。
文檔編號H01L21/00GK101162686SQ20071015246
公開日2008年4月16日 申請日期2007年10月12日 優(yōu)先權日2006年10月13日
發(fā)明者佐瀬雄一郎, 佐藤泉, 高橋喜一, 高橋清彥 申請人:東京毅力科創(chuàng)株式會社