(57)【要約】【課題】熱処理工程において、反応管の支持部材が熱収縮した場合でも反応管が損傷することのない熱処理装置を提供する。【解決手段】熱処理装置１はマニホールド７と、マニホールド７上に載置され内管４ａと、外管４ｂとを有する反応管４とを備えている。マニホールド７に、内管４ａを載置する載置用段部４０を含む受けリング１８が設けられている。内管４ａの下端外周に凹部４４が設けられ、受けリング１８に内管４ａの凹部４４に嵌り込んで内管４ａの円周方向の位置決めを行なう回転ローラ３５が設けられている。【選択図】図８
2014056959.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の基板を処理する反応管と、
前記反応管を支持する支持部材と  を備え、
前記反応管の下端部に外方へ突出するフランジが設けられ、
前記フランジの外周に凹部が形成され、
前記支持部材の上面に前記凹部と係合して反応管の円周方向の位置決めを行なう回転可能な回転ローラを設けたことを特徴とする熱処理装置。
【請求項２】
前記反応管は内管と外管とを有し、
前記支持部材はマニホールドに設けられ、前記内管を載置する載置用段部を含む受けリングからなり、
この受けリングに前記フランジの凹部と係合して前記内管の円周方向の位置決めを行なう回転ローラを設けたことを特徴とする請求項１記載の熱処理装置。
【請求項３】
前記受けリングの載置用段部は、前記内管のフランジを載置する水平面と、フランジの外周に当接してフランジの半径方向の位置決めを行なう垂直面とを有することを特徴とする請求項２記載の熱処理装置。
【請求項４】
前記受けリングの水平面は、中心線平均粗さＲａが０．８〜３．２となる平滑面となっていることを特徴とする請求項３記載の熱処理装置。
【請求項５】
前記反応管に半径方向外方へ突出しガス導入部が入り込むガス導入部空間が垂直方向に延びて形成されていることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか記載の熱処理装置。
【請求項６】
前記ガス導入部空間の突出長さは前記反応管のフランジの突出長さより小さいことを特徴とする請求項５記載の熱処理装置。
【請求項７】
フランジの外縁は真円形となっていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか記載の熱処理装置。
【請求項８】
受けリング上に、内管のフランジを上方から覆う転倒防止リングが設けられ、
転倒防止リングは互いに分離された複数の分割リングを有することを特徴とする請求項２乃至７のいずれか記載の熱処理装置。
【請求項９】
転倒防止リングの複数の分割リングは前記ガス導入部空間を通る内管の直径に対して左右対象となる位置に配置され固定されることを特徴とする請求項８記載の熱処理装置。
【請求項１０】
前記支持部材はマニホールドからなり、
前記マニホールドの上端に前記反応管を載置する載置用段部が形成された上端フランジ部が設けられ、
この上端フランジ部に前記フランジの凹部と係合して前記反応管の円周方向の位置決めを行なう回転ローラを設け、
前記載置用段部は、反応管のフランジを載置する水平面と、フランジの外周に当接して反応管の円周方向の位置決めを行なう垂直面とを有することを特徴とする請求項１記載の熱処理装置。
【請求項１１】
前記支持部材は反応管を支持する円環状のフランジ保持部材からなり、
前記フランジ保持部材の上面に載置用段部が形成され、
前記フランジ保持部材に前記フランジの凹部と係合して前記反応管の円周方向の位置決めを行なう回転ローラを設け、
前記載置用段部は、反応管のフランジを載置する水平面と、フランジの外周に当接して反応管の円周方向の位置決めを行なう垂直面とを有することを特徴とする請求項１記載の熱処理装置。
【請求項１２】
フランジ保持部材に、反応管のフランジをフランジ保持部材との間で挟持するフランジ上部保持部材が取付られ、
回転ローラはこの上部フランジ保持部材に取付けられた止めピンにより回転自在に支持されていることを特徴とする請求項１１記載の熱処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反応管を備えた熱処理装置に係り、とりわけ損傷を与えることなく反応管を支持することができる熱処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば半導体デバイスの製造プロセスにおいては、被処理体である半導体ウエハにＣＶＤ（化学気相成長）、拡散、酸化、アニール等の処理を施すために、各種の熱処理装置が使用されている。中でも、ＣＶＤ処理および比較的高圧の減圧下における拡散処理においては、熱処理装置は石英製の縦型の反応管を有し、この反応管はガス導入部および排気部とを有する金属製のマニホールドにより支持されている。そして反応管内の処理領域に保持具であるウエハボートを介して多段に保持された半導体ウエハを収容して密閉し、反応管の外側に設けたヒーターにより処理領域を所定の処理温度に加熱して所定の処理ガスおよび処理圧力の下で半導体ウエハに所定の熱処理を施している。
【０００３】
このような熱処理装置においては、反応管は石英製の内管と外管とを有する２重管構成をもち、内管はマニホールド内面に設けられた受けリングにより支持されている。また内管の下端外周には凹部が形成され、受けリングには内管の凹部と係合して内管の円周方向の位置決めを行なう突起が設けられている。
【０００４】
熱処理工程において、反応管内部の温度が変化するにつれて、受けリングは熱膨張したり熱収縮する。このように受けリングが熱膨張したり熱収縮すると、受けリング上で内管がずれてしまうことがある。
【０００５】
このとき、内管の凹部が受けリングの突起と接触した状態で熱収縮し、内管が、この接触点と、この接触点に対向する位置との間で挟み込まれてしまい、強度の弱い凹部近傍が破損してしまうことが考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−２２３４３２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明はこのような点を考慮してなれたものであり、熱処理工程時において、損傷を与えることなく反応管を支持することができる熱処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、複数の基板を処理する反応管と、前記反応管を支持する支持部材と  を備え、前記反応管の下端部に外方へ突出するフランジが設けられ、前記フランジの外周に凹部が形成され、前記支持部材の上面に前記凹部と係合して反応管の円周方向の位置決めを行なう回転可能なローラを設けたことを特徴とする熱処理装置である。
【０００９】
本発明は、前記反応管は内管と外管とを有し、前記支持部材はマニホールドに設けられ、前記内管を載置する載置用段部を含む受けリングからなり、この受けリングに前記フランジの凹部と係合して前記内管の円周方向の位置決めを行なう回転ローラを設けたことを特徴とする熱処理装置である。
【００１０】
本発明は、前記受けリングの載置用段部は、前記内管のフランジを載置する水平面と、フランジの外周に当接してフランジの半径方向の位置決めを行なう垂直面とを有することを特徴とする熱処理装置である。
【００１１】
本発明は、前記受けリングの水平面は、中心線平均粗さＲａが０．８〜３．２となる平滑面となっていることを特徴とする熱処理装置である。
【００１２】
本発明は、前記反応管に半径方向外方へ突出しガス導入部が入り込むガス導入部空間が垂直方向に延びて形成されていることを特徴とする熱処理装置である。
【００１３】
本発明は、前記ガス導入部空間の突出長さは前記反応管のフランジの突出長さより小さいことを特徴とする熱処理装置である。
【００１４】
本発明は、フランジの外縁は真円形となっていることを特徴とする熱処理装置である。
【００１５】
本発明は、受けリング上に、内管のフランジを上方から覆う転倒防止リングが設けられ、転倒防止リングは互いに分離された複数の分割リングを有することを特徴とする熱処理装置である。
【００１６】
本発明は、転倒防止リングの複数の分割リングは前記ガス導入部空間を通る内管の直径に対して左右対象となる位置に配置され固定されることを特徴とする熱処理装置である。
【００１７】
本発明は、前記支持部材はマニホールドからなり、前記マニホールドの上端に前記反応管を載置する載置用段部が形成された上端フランジ部が設けられ、この上端フランジ部に前記フランジの凹部と係合して前記反応管の円周方向の位置決めを行なう回転ローラを設け、前記載置用段部は、反応管のフランジを載置する水平面と、フランジの外周に当接して反応管の円周方向の位置決めを行なう垂直面とを有することを特徴とする熱処理装置である。
【００１８】
本発明は、前記支持部材は反応管を支持する円環状のフランジ保持部材からなり、前記フランジ保持部材の上面に載置用段部が形成され、前記フランジ保持部材に前記フランジの凹部と係合して前記反応管の円周方向の位置決めを行なう回転ローラを設け、前記載置用段部は、反応管のフランジを載置する水平面と、フランジの外周に当接して反応管の円周方向の位置決めを行なう垂直面とを有することを特徴とする熱処理装置である。
【００１９】
本発明は、フランジ保持部材に、反応管のフランジをフランジ保持部材との間で挟持するフランジ上部保持部材が取付られ、回転ローラはこの上部フランジ保持部材に取付けられた止めピンにより回転自在に支持されていることを特徴とする熱処理装置である。
【発明の効果】
【００２０】
以上のように本発明によれば、熱処理工程において受けリングが熱収縮した場合に、受けリングの回転ローラが回転しながら内管を摺動させる。このことにより内管の凹部内に回転ローラが嵌り込むため、受けリングの熱収縮時に内管側が損傷することはない。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は本発明による熱処理装置を示す縦断面図。
【図２】図２は熱処理装置の要部拡大図。
【図３】図３は内管を支持する受けリングを示す拡大図。
【図４】図４は内管を示す斜視図。
【図５】図５は受けリングに取付けられた回転ローラを示す断面図。
【図６】図６（ａ）は受けリングに取付けられた転倒防止リングを示す平面図、図６（ｂ）は図６（ａ）の拡大図。
【図７】図７は受けリングに取付けられた転倒防止リングを示す断面図。
【図８】図８は本発明の作用を示す図。
【図９】図９は受けリングに取付けられた回転ローラを示す破断斜視図。
【図１０】図１０は受けリングに取付けられた回転ローラを示す平面図。
【図１１】図１１は回転ローラの代わりに受けリングに固定ローラを設けた比較例を示す図。
【図１２】図１２は本発明による熱処理装置の変形例を示す縦断面図。
【図１３】図１３は本発明による熱処理装置の他の変形例を示す縦断面図。
【図１４】図１４は本発明による熱処理装置の他の変形例を示す縦断面図。
【発明の実施の形態】
【００２２】
以下に、本発明の実施の形態を添付図面に基いて詳述する。図１乃至図１１は本発明による熱処理装置を示す図である。
【００２３】
まず図１および図２により本発明による熱処理装置の概略について述べる。
【００２４】
図１において、縦型熱処理装置１は下部に炉口２を有する熱処理炉３を備え、この熱処理炉３は、処理容器である石英製の縦型の反応管４と、この反応管４を下端部から支持するマニホールド７と、マニホールド７に設けられ、反応管４内の処理領域（熱処理炉内の処理領域に同じ）Ａに処理ガスを導入するガス導入部５と、マニホールド７に設けられ、処理領域Ａからのガスを排気する排気部６とを備えている。
【００２５】
そしてマニホールド７の下部により炉口２が形成され、また反応管４は、内管４ａと外管４ｂの二重管構造になっている。このうち内管４ａは、上端が密閉され、また下端が開放されている。外管４ｂは、上端が閉塞され、下端が開放されている。内管４ａと外管４ｂの間には、環状通路９が形成されている。ガス導入部５は上方へ向かって延び、このガス導入部５には上下方向に沿って多数の処理ガス導入口５ａが設けられている。そしてこの処理ガス導入口５ａから処理ガスが処理領域Ａ内へ水平方向に供給される。処理領域Ａ内へ供給された処理ガスは、内管４ａのガス導入部５と対応して設けられたスリット状の開口（図示せず）を経由し、内管４ａと外管４ｂの間の環状通路９へ送られ、その後下方へ向って流れて排気される。
【００２６】
マニホールド７は、耐熱性および耐食性を有する材料、例えばステンレス鋼により形成されている。ガス導入部５は、Ｌ字状のインジェクタ管からなり、マニホールド７の後述する内側フランジ部８よりも下方の側壁を気密に貫通し、かつ処理ガスを反応管４内の処理領域Ａに、上下方向に設けられた処理ガス導入口５ａから水平方向に導入するよう内管４ａの内壁に沿って立上がっている。ガス導入部５は、ガス種に対応してマニホールド７の周方向に複数設けられている。
【００２７】
排気部６は、マニホールド７の内側フランジ部８よりも上方の側壁に、内管４ａと外管４ｂとの間の環状通路９と連通するように設けられている。排気部６には排気管１０が接続され、この排気管１０には、反応管４内の処理領域Ａを所定の処理圧力例えば２６．６Ｐａ〜９３１００Ｐａ（０．２Ｔｏｒｒ〜７００Ｔｏｒｒ）に制御可能なコンビネーションバルブ１１と、真空ポンプ１２と、除害装置１３とが順に設けられている。そして、これらコンビネーションバルブ１１と、真空ポンプ１２と、除害装置１３とを備えた排気管１０および排気部６が排気系１４を構成している。この排気系１４により処理領域Ａが所定の処理圧力に制御された状態において、上下方向に複数設けられたガス導入口５ａから噴出された処理ガスは反応管４の内管４ａ内の処理領域Ａ内へ水平方向に供給されて所定の熱処理に供された後、内管４ａと外管４ｂとの間の環状通路９を下降して排気部６から排気される。
【００２８】
マニホールド７の上端と下端には、フランジ部７ａ，７ｂが一体に形成されており、上端フランジ部７ａの上面には、外管４ｂの下端フランジ部４ｇが載置され、この下端フランジ部４ｇを取り囲む環状のフランジ押え１５により固定されている。マニホールド７の上端フランジ部７ａと外管４ｂの下端フランジ部４ｇとの間をシールするために、例えば図２に示すように、Ｏリング１６が介在されている。
【００２９】
上述のようにマニホールド７の内周部には内側フランジ部８が形成され、内側フランジ部８に内管４ａの下端部を支持するための受けリング１８が保持されている。この受けリング１８は、図２ないし図３に示すように、耐熱性および耐食性を有する材料例えばインコネルによりリング状に形成されており、その外周に設けた複数の爪部１８Ｂと、下端にネジ止めされた押え板１８Ａによりマニホールド７の内側フランジ部８に着脱可能に固定されている。
【００３０】
なお、マニホールド７に設けられた受けリング１８については、更に後述する。
【００３１】
ところでマニホールド７は、ベースプレート２１の下部に取付けられており、このベースプレート２１の上部には、反応管４内の処理領域Ａを所定の熱処理温度例えば３００〜１１００℃程度に加熱制御可能なヒーター２２が設置されている。このヒーター２２は、反応管４の上方を含む周囲を取り囲むように円筒状に形成された断熱材と、この断熱材の内周に設けられた抵抗発熱体とを含む。
【００３２】
反応管４内の処理領域Ａに複数枚、例えば１５０枚程度の被処理体（被処理基板ともいう）である半導体ウエハＷを水平状態で上下方向に適宜間隔で多段に収容保持するために、半導体ウエハＷは保持具であるウエハボート２３に保持され、このウエハボート２３は炉口２を密閉する昇降可能な蓋体２４の上部に断熱体である保温筒２５を介して載置されている。蓋体２４は、耐熱性および耐食性を有する材料、例えばステンレス鋼により形成されている。
【００３３】
熱処理炉３の下方には、ローディングエリアＥが設けられ、このローディングエリアＥには、蓋体２４を昇降させて反応管４内へのウエハボート２３および保温筒２５の搬入搬出および炉口２の開閉を行うための昇降機構２６が設けられ、この昇降機構２６の昇降アーム２６ａに蓋体２４が取付けられている。マニホールド７の下端フランジ部７ｂと蓋体２４との接合部には、Ｏリング２７が設けられている。マニホールド７の上端フランジ部７ａおよび下端フランジ部７ｂには、Ｏリング１６，２７の熱劣化を防止すべく冷却する手段として、冷却水を循環させる冷却水通路２８が設けられている。
【００３４】
次に図３乃至図１０により、マニホールド７に固定され、内管４ａを載置して支持する受けリング１８について詳述する。
【００３５】
まず内管４ａについて述べる。内管４ａは、図４に示すように内管本体４１と、内管本体４１の下端部に設けられたフランジ４２とを有している。また内管本体４１には、半径方向外方へ突出するガス導入部空間４３が形成されている。このガス導入部空間４３は、内管４ａ内に延びるガス導入部５を収納する空間である。そして内管４ａのフランジ４２の外縁は真円形となっている。
【００３６】
なお、ガス導入部空間４３の半径方向の突出長さは、フランジ４２の半径方向の長さと同等か、それより小さくなっている。このことによりガス導入部空間４３が受けリング１８の垂直面４０ｂと直接干渉することがなくなる。このため、受けリング１８が熱膨張・熱収縮を繰り返しても、ガス導入部空間４３が受けリング１８の垂直面４０ｂとの間で挟み込まれて固着したり破損することを抑止できる。
【００３７】
このような構成からなる内管４ａは、マニホールド７に固定された受けリング（技術部材）１８により支持される。
【００３８】
上述のように、マニホールド７の内周部には、内側フランジ８が突出して設けられ、受けリング１８はリング状に形成され、その外周に設けた複数の爪部１８Ｂと、受けリング１８の下端部にネジ止めされた押え板１８Ａにより、マニホールド７の内側フランジ８に着脱自在に固定されている。
【００３９】
また受けリング１８は、内管４ａの下端部を載置して支持する載置用段部４０を有し、この載置用段部４０は内管４ａのフランジ４２を載置する水平面４０ａと、フランジ４２の外周に当接して内管４ａの半径方向の位置決めを行なう垂直面４０ｂとからなる（図３参照）。
【００４０】
さらにまた、図５、図８乃至図１０に示すように、内管４ａのフランジ４２の外周に凹部４４が設けられ、受けリング１８側には内管４ａの凹部４４内に嵌め込んで受けリング１８に対する内管４ａの円周方向の位置決めを行なう回転ローラ３５が設けられている。
【００４１】
この回転ローラ３５は、受けリング１８に止めピン３６を介して、回転自在に取付けられている。回転ローラ３５の一部は載置用段部４０側に位置して内管４ａのフランジ４２の凹部４４内に嵌り込むようになっている。止めピン３６は、六角穴３６ｄを有する頭部３６Ａと、頭部３６Ａより小径の軸部３６Ｂにより形成されている。また、軸部３６Ｂは大径軸部３６ｂと小径軸部３６ｃとを有し、大径軸部３６ｂと、小径軸部３６ｃとによって軸段部３６ｅが形成され、受けリング１８のピン穴１８ｃに設けられた段差部１８ｄによって止めピン３６の挿入深さが制限されるようになっている。このとき、止めピン３６の頭部３６Ａ下面と受けリング１８の距離は、回転ローラ３５の高さより大きくなるように設定されている。このため、止めピンを押し込み過ぎて回転ローラ３５が挟み込まれる心配はない。なお、止めピン３６は、軸部３６Ｂとピン穴１８ｃの摩擦力によって固定されるように夫々の径を設定してもよく、或いは、小径軸部３６ｃとピン穴１８ｃとの間にネジ溝を切ってねじ込んで固定してもよい。
【００４２】
また受けリング１８の載置用段部４０の水平面４０ａは、例えば中心線平均粗さＲａが０．８〜３．２程度の平滑面からなり、載置用段部４０の水平面４０ａ上で内管４ａが容易に摺動できるようになっている。
【００４３】
すなわち、後述のように、例え内管４ａの凹部４４と回転ローラ３５との間で位置がずれていても、受けリング１８の熱収縮時において、回転ローラ３５が回転して載置用段部４０の水平面４０ａ上で内管４ａを摺動させることにより、内管４ａの凹部４４に回転ローラ３５を確実に嵌合させることができる。
【００４４】
また、図６および図７に示すように、受けリング１８上に、内管４ａのフランジ４２を上方から覆う転倒防止リング５０が取付けられている。
【００４５】
転倒防止リング５０は、互いに分離された円周状の一対の分割リング５０ａ、５０ｂからなり、各分割リング５０ａ、５０ｂは各々止めネジ５１ａ、５１ｂにより受けリング１８に固着されている。
【００４６】
なお、一対の分割リング５０ａ、５０ｂはガス導入部空間４３を通る内管４ａの直径に対して左右対象となる位置に配置され固定されている。
【００４７】
次に、このような構成からなる縦型熱処理装置の作用について述べる。
【００４８】
半導体ウエハＷに対して熱処理を施す間、内管４ａを含む反応管４は、ヒータ２２により加熱され、かつ冷却される。
【００４９】
次に内管４ａを含む反応管４をくり返し加熱冷却した場合の内管４ａと受けリング１８との挙動について述べる。
【００５０】
例えば、ヒータ２２による加熱時には、受けリング１８は熱膨張してその直径が大きくなり、これに伴なって受けリング１８の載置用段部４０上の内管４ａは載置用段部４０の垂直面４０ｂとの間に間隙を形成し、載置用段部４０上で遊びをもち載置用段部４０の水平面４０ａ上でわずかに移動する。
【００５１】
このように受けリング１８の載置用段部４０上で内管４ａが移動すると、内管４ａのフランジ４２に設けられた凹部４４の中心から回転ローラ３５がずれてしまうことがある（図８参照）。
【００５２】
次にヒータ２２による加熱が終了すると、受けリング１８は熱収縮してその直径が小さくなる。このとき、内管４ａの凹部４４と回転ローラ３５が接触点Ｐにおいて接触し、更に受けリング１８が熱収縮して直径が小さくなると、回転ローラ３５が回転する。そして回転ローラ３５の回転に伴なって、回転ローラ３５により内管４ａが押圧されて内管４ａが載置用段部４０の水平面４０ａ上を円周方向に摺動する。この場合、載置用段部４０の水平面４０ａは中心線平均粗さＲａが０．８〜３．２程度の平滑面となっているため、水平面４０ａ上で内管４ａはスムースに摺動することができる。また、内管本体４１のフランジ４２が真円形に形成されていることにより、回転ローラ３５と、その対向する位置との間の２点で挟み込みが生じても、フランジ４２は内管４ａの中心方向に向かってスライドするため、フランジ４２を所定の設置位置に復帰させることができる。
【００５３】
このように載置用段部４０の水平面４０ａ上を内管４ａが摺動することにより、内管４ａの凹部４４内に受けリング１８の回転ローラ３５を確実に嵌合させることができる（図９および図１０参照）。
【００５４】
一方、図１１に示す比較例のように、受けリング１８に内管４ａの凹部４４に嵌まり込む回転しない固定ローラ３７を設けた場合、内管４ａの凹部４４の入口と固定ローラ３７が接触した状態で受けリング１８が熱収縮すると、この接触部分と対向する位置の２点間で内管４ａが挟み込まれることが実験結果から得られている。そのため、固定ローラ３７を採用した場合は、依然として内管４ａ側を破損する恐れがある（図１１参照）。
【００５５】
これに対して本発明によれば、上述のように受けリング１８の熱収縮時に回転ローラ３５が回転して載置用段部４０の水平面４０ａ上を内管４ａが摺動する。このことにより、内管４ａの凹部４４内に受けリング１８の回転ローラ３５を確実に嵌合させることができる。また、内管４ａの凹部４４の入口に回転ローラ３５が噛み込むことはないので、内管４ａが損傷することはない。
【００５６】
この間、転倒防止リング５０の一対の分割リング５０ａ、５０ｂは、内管４ａのフランジ４２の上方を所定間隙をもって覆っているため、転倒防止リング５０によって内管４ａの転倒を確実に防止することができる。また、受けリング１８の熱収縮時において、受けリング１８の載置用段部４０上で内管４ａを支障なく摺動させることができる。
【００５７】
ところで転倒防止リング５０は従来はＣ型形状をしており、内管４ａのガス導入部空間４３を避けるように不均等な位置でネジ止め固定されていた。そのため、強度的に強い部分と弱い部分が存在し、内管４ａがズレ易い状態となっていた。これに対して本発明によれば、一対の分割リング５０ａ、５０ｂはガス導入部空間４３を通る内管４ａの直径に対して左右対象となる位置に配置され固定されているため、内管４ａを転倒防止リング５０により、均等な力で固定することができ、熱膨張や熱収縮が起きても片寄った方向への移動を抑止する効果を奏することができる。
【００５８】
変形例
次に本発明の変形例について図１２により説明する。なお、図１２に示す変形例において、図１乃至図１１に示す実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００５９】
図１乃至図１１に示す実施の形態において、反応管４が内管４ａと外管４ｂとを有する２重管構造を有し、反応管４の内管４ａを支持部材としての受けリング１８により支持し、この受けリング１８の載置用段部４０により内管４ａを支持する例を示したが、これに限らず反応管４を単管構造から構成してもよい。
【００６０】
図１２に示すように、単管構造の反応管４は支持部材となるマニホールド７により支持され、マニホールド７の上部に反応管４を載置する載置用段部４０を有する上端フランジ部７ａが形成されている。
【００６１】
反応管４は反応管本体４１と、反応管本体４１の下端部に設けられたフランジ４２とを有し、他方、マニホールド７に設けられた載置用段部４０は反応管４のフランジ４２を載置する水平面４０ａと、フランジ４２の外周に当接してフランジ４２の半径方向の位置決めを行う垂直面４２ｂとを有している。
【００６２】
そして、反応管４のフランジ４２の外周に凹部４４（図８参照）が設けられ、載置用段部４０にフランジ４２の凹部４４に係合して反応管４の円周方向の位置決めを行う回転ローラ３５（図８参照）が設けられている。
【００６３】
図１２に示す変形例において、熱処理工程中マニホールド７が熱収縮する際、回転ローラ３５が回転して載置用段部４０の水平面４０ａ上を反応管４が摺動する。このことにより反応管４の凹部４４内にマニホールド７の回転ローラ３５を確実に嵌合させることができる。また反応管４の凹部４４の入口に回転ローラ３５が噛み込むことはないので、反応管４が損傷することもない。
【００６４】
なお、図１２において、マニホールド７は、ベースプレート２１の下部に取付けられており、ベースプレート２１の上部には、反応管４内のウエハボード２３に支持された半導体ウエハＷを加熱するヒーター２２が設置されている。
【００６５】
またマニホールド７の上端フランジ部７ａには反応管４のフランジ４２を押さえるフランジ押さえ１５が設けられている。
【００６６】
またマニホールド７の下端フランジ部７ｂには蓋体２４が当接して炉口を密閉している。
【００６７】
次に本発明の更なる変形例について図１３により説明する。なお、図１３に示す変形例において、図１乃至図１１に示す実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００６８】
図１乃至図１１に示す実施の形態において、反応管４が内管４ａと外管４ｂとを有する２重管構造を有し、反応管４の内管４ａを支持部材としての受けリング１８により支持し、この受けリング１８の載置用段部４０により内管４ａを支持する例を示したが、これに限らず反応管４を単管構造から構成してもよい。
【００６９】
図１３に示すように、単管構造の反応管４は支持部材となる円環状のフランジ保持部材７Ａにより支持され、フランジ保持部材７Ａの上部に反応管４を載置する載置用段部４０が形成されている。そしてフランジ保持部材７Ａは外周面に少なくとも３つの突出部７Ｂが設けられており、この突出部７Ｂに形成された開口部７Ｃを介してボルト７Ｄによってベースプレート２１に固定されている。
【００７０】
反応管４は反応管本体４１と、反応管本体４１の下端部に設けられたフランジ４２とを有し、他方、フランジ保持部材７Ａに設けられた載置用段部４０は反応管４のフランジ４２を載置する水平面４０ａと、フランジ４２の外周に当接してフランジ４２の半径方向の位置決めを行う垂直面４２ｂとを有している。
【００７１】
そして、反応管４のフランジ４２の外周に凹部４４（図８参照）が設けられ、載置用段部４０にフランジ４２の凹部４４に係合して反応管４の円周方向の位置決めを行う回転ローラ３５（図８参照）が設けられている。
【００７２】
図１３に示す変形例において、熱処理工程中円環状のフランジ保持部材７Ａが熱収縮する際、回転ローラ３５が回転して載置用段部４０の水平面４０ａ上を反応管４が摺動する。このことにより反応管４の凹部４４内にフランジ保持部材７Ａの回転ローラ３５を確実に嵌合させることができる。また反応管４の凹部４４の入口に回転ローラ３５が噛み込むことはないので、反応管４が損傷することもない。
【００７３】
なお、図１３において、フランジ保持部材７Ａは、連結部７Ｂを介してベースプレート２１の下部に取付けられており、ベースプレート２１の上部には、反応管４内のウエハボード２３に支持された半導体ウエハＷを加熱するヒーター２２が設置されている。
【００７４】
またフランジ保持部材７Ａには蓋体２４が当接して炉口を密閉している。
【００７５】
次に図１４により本発明の更なる変形例について説明する。
【００７６】
図１４に示す変形例は、フンラジ保持部材７Ａの上部に、反応管４のフランジ４２をフランジ部材７Ａとの間で挟持するフランジ上部保持部材５５を設けるとともに、回転ローラ３５をこのフランジ上部保持部材５５に取付けられた止めピン３６により回転自在に支持したものであり、他の構成は図１３に示す変更例と略同一である。
【００７７】
図１４において、図１３に示す変形例と同一部分については同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００７８】
図１４に示すように、単管構造の反応管４は支持部材となる円環状のフランジ保持部材７Ａにより支持され、フランジ保持部材７Ａの上部に反応管４を載置する載置用段部４０が形成されている。そして図１４では省略されているが、図１３に示す変形例と同様、フランジ保持部材７Ａは外周面に少なくとも３つの突出部７Ｂが設けられており、この突出部７Ｂに形成された開口部７Ｃを介してボルト７Ｄによってベースプレート２１に固定されている。
【００７９】
反応管４は反応管本体４１と、反応管本体４１の下端部に設けられたフランジ４２とを有し、他方、フランジ保持部材７Ａに設けられた載置用段部４０は反応管４のフランジ４２を載置する水平面４０ａと、フランジ４２の外周に当接してフランジ４２の半径方向の位置決めを行う垂直面４２ｂとを有している。
【００８０】
そして、反応管４のフランジ４２の外周に凹部４４が設けられ、載置用段部４０にフランジ４２の凹部４４に係合して反応管４の円周方向の位置決めを行う回転ローラ３５が設けられている。
【００８１】
ところで、上述のようにフランジ保持部材７Ａの上部に反応管４のフランジ４２をフランジ保持部材７Ａとの間で挟持するフランジ上部保持部材５５が固定ネジ５６により固定されている。回転ローラ３５は、フランジ上部保持部材５５に取付られた止めピン３６により回転自在に支持されている。この場合、止めピン３６は、軸部３６Ｂと、軸部３６Ｂの上端に設けられた端部３６Ａと、軸部３６Ｂの下端に設けられた環状突起３６Ｅとを有し、回転ローラ３５はこの環状突起３６Ｅにより支持されている。
【００８２】
さらにフランジ保持部材７Ａには、冷却水流路５８が形成されている。この冷却水流路５８はフランジ保持部材７Ａを冷却水により冷却して載置用段部４０の形状を維持するとともに、回転ローラ３５を保護するためのものである。
【符号の説明】
【００８３】
Ｗ  半導体ウエハ（被処理体）
１  縦型熱処理装置（熱処理装置）
２  炉口
３  熱処理炉
４  反応管
４ａ  内管
４ｂ  外管
Ａ  処理領域
５  ガス導入部
６  排気部
７  マニホールド
７ａ  上端フランジ部
７ｂ  下端フランジ部
７Ａ  フランジ保持部材
１４  排気系
１８  受けリング
２１  ベースプレート
２２  ヒーター
２３  ウエハボート
２４  蓋体
２９  パージガス導入部
３５  回転ローラ
３６  止めピン
４０  段部
４０ａ  水平面
４０ｂ  垂直面
４１  内管本体
４２  フランジ
４４  凹部
５０  転倒防止リング
５０ａ、５０ｂ  分割リング
５５  上部フランジ保持部材
【図１】
2014056959.tif 000003
【図２】
2014056959.tif 000004
【図３】
2014056959.tif 000005
【図４】
2014056959.tif 000006
【図５】
2014056959.tif 000007
【図６】
2014056959.tif 000008
【図７】
2014056959.tif 000009
【図８】
2014056959.tif 000010
【図９】
2014056959.tif 000011
【図１０】
2014056959.tif 000012
【図１１】
2014056959.tif 000013
【図１２】
2014056959.tif 000014
【図１３】
2014056959.tif 000015
【図１４】
2014056959.tif 000016