(57)【要約】      （修正有）【課題】ネジが緩んだ場合であってもネジの落下を防止することができるネジ落下防止機構を提供すること。【解決手段】ネジ落下防止機構は、基板を内部に収容して前記基板に所定の熱処理を行う処理容器２を支持する支持台５０の下面に板状部材５４を固定する、上向きのネジ５８の落下を防止するネジ落下防止機構である。該板状部材の下面に固定された固定部６２と、該固定部に移動可能に取り付けられ、該ネジの頭部を下方から支持可能な支持部材６４と、該支持部材の移動を制限する移動制限機構と、を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を内部に収容して前記基板に所定の熱処理を行う処理容器を支持する支持台の下面に板状部材を固定する、上向きのネジの落下を防止するネジ落下防止機構であって、
前記板状部材の下面に固定された固定部と、
前記固定部に移動可能に取り付けられ、前記ネジの頭部を下方から支持可能な支持部材と、
前記支持部材の移動を制限する移動制限機構と、
を有する、
ネジ落下防止機構。
【請求項２】
前記固定部は、前記板状部材にリベットにより固定されている、
請求項１に記載のネジ落下防止機構。
【請求項３】
前記固定部は、前記板状部材に溶接により固定されている、
請求項１に記載のネジ落下防止機構。
【請求項４】
前記支持部材は、
前記固定部に移動可能に取り付けられた第１水平部と、
前記第１水平部の一端から垂直方向に延在する垂直部と、
前記垂直部の前記第１水平部と反対側の端から水平方向に延在し、前記ネジの頭部を下方から支持可能な第２水平部と、
を有する、
請求項１乃至３のいずれか一項に記載のネジ落下防止機構。
【請求項５】
前記移動制限機構は、前記支持部材が前記ネジの頭部を支持する位置において、前記支持部材の水平方向への移動を制限する、
請求項１乃至４のいずれか一項に記載のネジ落下防止機構。
【請求項６】
前記移動制限機構は、板バネである、
請求項１乃至５のいずれか一項に記載のネジ落下防止機構。
【請求項７】
前記移動制限機構は、ボールプランジャである、
請求項１乃至５のいずれか一項に記載のネジ落下防止機構。
【請求項８】
前記支持部材には、貫通穴が形成されており、
前記移動制限機構は、自重で落下することにより前記貫通穴に挿通可能なピンである、
請求項１乃至５のいずれか一項に記載のネジ落下防止機構。
【請求項９】
前記ネジは、ハイブリッドネジである、
請求項１乃至８のいずれか一項に記載のネジ落下防止機構。
【請求項１０】
前記ネジは、段付きネジである、
請求項１乃至９のいずれか一項に記載のネジ落下防止機構。
【請求項１１】
処理容器内に収容された基板に所定の熱処理を行う熱処理装置であって、
前記処理容器を支持する支持台と、
前記支持台の下面に上向きのネジにより固定される板状部材と、
前記ネジの落下を防止する請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のネジ落下防止機構と、
を有する、
熱処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネジ落下防止機構及び熱処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、基板に対し薄膜を成膜する装置として、下端に開口部を有する石英製の処理容器内において基板保持具に保持された複数の基板に対し一括して成膜を行うバッチ式の熱処理装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この装置においては、処理容器が冷水路を有する水冷フランジ及びベースプレートに支持されている。また、処理容器が設けられた領域と処理容器の下方の領域とを分離するために、水冷フランジの下面に上向きのネジを用いて板状のカバー部材が取り付けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１３５４４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、水冷フランジの下面に板状のカバー部材を取り付ける際に用いられる上向きのネジは、処理容器内で行われる繰り返しの成膜処理で生じる温度変化によって、緩む場合がある。また、緩みを放置すると、ネジが落下する。ネジの緩みの発生を抑制する方法としては、例えばスプリングワッシャやハイブリッドネジを使用する方法が考えられる。
【０００５】
しかしながら、スプリングワッシャやハイブリッドネジを使用した場合であっても、処理容器内で行われる繰り返しの温度変化によって、ネジが緩み、落下する場合があった。そして、処理容器内に搬入される基板や基板保持具にネジが落下すると、基板や基板保持具と共に処理容器内にネジが搬入され、不純物発生の原因となるという問題があった。
【０００６】
このため、ネジが緩んだ場合であってもネジの落下を防止することができるネジ落下防止機構が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の一態様に係るネジ落下防止機構は、基板を内部に収容して前記基板に所定の熱処理を行う処理容器を支持する支持台の下面に板状部材を固定する、上向きのネジの落下を防止するネジ落下防止機構であって、前記板状部材の下面に固定された固定部と、前記固定部に移動可能に取り付けられ、前記ネジの頭部を下方から支持可能な支持部材と、前記支持部材の移動を制限する移動制限機構と、を有する。
【発明の効果】
【０００８】
開示のネジ落下防止機構によれば、ネジが緩んだ場合であってもネジの落下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係る熱処理装置の概略断面図
【図２】第１構成例のネジ落下防止機構を説明するための図
【図３】第２構成例のネジ落下防止機構を説明するための図
【図４】第３構成例のネジ落下防止機構を説明するための図
【図５】第４構成例のネジ落下防止機構を説明するための図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の構成については、同一の符号を付することにより重複した説明を省く。
【００１１】
〔熱処理装置〕
本発明の実施形態に係る熱処理装置について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る熱処理装置の概略断面図である。
【００１２】
図１に示されるように、熱処理装置１は、長手方向が鉛直方向である有天井の略円筒形の処理容器２を有する。処理容器２は、例えば石英により形成されている。処理容器２の下端部は開放されて開口部１８が形成され、その外周には外向きに突出するフランジ部４が形成されている。フランジ部４は、水冷フランジ５０及びベースプレート５２に固定されることで支持されている。水冷フランジ５０の下面には、上向きのネジ５８を用いて板状のカバー部材５４が取り付けられている。カバー部材５４は、処理容器２が設けられた領域Ｓ１と処理容器２の下方の領域Ｓ２とを分離するための板状の部材である。また、水冷フランジ５０と処理容器２の外側壁との間には断熱材５６が設けられている。
【００１３】
処理容器２の下端部の開口部１８は、昇降機構３０により昇降可能な石英製のキャップ部６により開閉可能になされている。キャップ部６上には、保温筒１０を介して、石英製のウエハボート８が載置されている。ウエハボート８は、複数枚の半導体ウエハ（以下「ウエハＷ」という。）を上下方向に所定間隔を有して略水平に保持する。ウエハボート８は、キャップ部６が昇降することにより、処理容器２内に対して搬入又は搬出される。
【００１４】
処理容器２の下部側壁には、処理容器２内に処理ガスを導入するためのガス導入管２４が処理容器２を貫通して設けられている。ガス導入管２４は、処理容器２の外部から内部へ水平方向に貫通して挿入され、処理容器２内においてＬ字状に屈曲し、側壁に沿って天井部まで延在している。
【００１５】
処理容器２の下部側壁には、処理容器２内を排気するための排気口２６が形成されており、排気口２６に図示しない排気系が連結される。排気系は、排気口２６に接続されたいずれも図示しない排気通路と、排気通路の途中に順次接続された圧力調整弁及び真空ポンプとを含む。排気系により、処理容器２内の圧力を調整しながらガスを排気することができる。
【００１６】
処理容器２の外周側には、処理容器２を囲むようにしてウエハＷを加熱するヒータ２０が設けられている。ヒータ２０は、略円筒形の断熱材２２の内周側に配設されている。
【００１７】
このような熱処理装置においては、水冷フランジ５０の下面にカバー部材５４を固定する上向きのネジ５８が、処理容器２内で行われる繰り返しの成膜処理で生じる温度変化によって、緩む場合がある。また、緩みを放置すると、ネジ５８が落下する。ネジ５８の緩みの発生を抑制する方法としては、例えばスプリングワッシャやハイブリッドネジを使用する方法が考えられる。
【００１８】
しかしながら、スプリングワッシャやハイブリッドネジを使用した場合であっても、処理容器２内で行われる繰り返しの成膜処理で生じる温度変化によって、ネジ５８が緩み、落下する場合がある。また、処理容器２内に搬入される前、即ち、処理容器２の下方で待機している状態のウエハＷやウエハボート８の上にネジ５８が落下すると、処理容器２内にウエハボート８を搬入する際にネジ５８も搬入され、不純物発生の原因となる。
【００１９】
このため、ネジ５８が緩んだ場合であってもネジ５８の落下を防止することができるネジ落下防止機構が求められている。
【００２０】
以下では、ネジ５８が緩んだ場合であってもネジ５８の落下を防止することができる本発明の実施形態に係るネジ落下防止機構について説明する。
【００２１】
〔ネジ落下防止機構〕
本発明の実施形態に係るネジ落下防止機構について説明する。本発明の実施形態に係るネジ落下防止機構は、ウエハＷを内部に収容してウエハＷに所定の熱処理を行う処理容器２を支持する水冷フランジ５０の下面に、カバー部材５４を固定する上向きのネジ５８の落下を防止するものである。
【００２２】
（第１構成例）
図２は、第１構成例のネジ落下防止機構を説明するための図である。図２（ａ）はネジ落下防止機構を示す概略断面図であり、図２（ｂ）はネジ落下防止機構を示す概略斜視図である。
【００２３】
図２（ａ）及び図２（ｂ）に示されるように、第１構成例のネジ落下防止機構６０Ａは、固定部６２と、支持部材６４と、板バネ６６とを有する。固定部６２、支持部材６４及び板バネ６６は、高温になる部位において使用可能であるという観点から、金属等の耐熱材料により形成されていることが好ましい。
【００２４】
固定部６２は、カバー部材５４の下面に固定される部位である。固定部６２は、取付部６２２と、案内部６２４と、を有する。
【００２５】
取付部６２２は、カバー部材５４に２つのリベット６８により固定されている。これにより、処理容器２内で行われる繰り返しの成膜処理で生じる温度変化によって、カバー部材５４が膨張又は収縮した場合であっても、取付部６２２がカバー部材５４から容易に外れることがない。また、取付部６２２は、カバー部材５４に溶接により固定されていてもよい。
【００２６】
案内部６２４は、取付部６２２に接続されており、支持部材６４の移動をガイド（案内）する。案内部６２４には、貫通穴６２６が形成されている。また、案内部６２４は、取付部６２２と一体的に形成されていてもよい。
【００２７】
支持部材６４は、案内部６２４に移動可能に取り付けられ、ネジ５８の頭部５８２を支持可能に構成されている。図示の例では、支持部材６４は、案内部６２４に移動可能に取り付けられた第１水平部６４２と、第１水平部６４２の一端から垂直方向に延在する垂直部６４４と、垂直部６４４の第１水平部６４２と反対側の端から水平方向に延在し、ネジ５８の頭部５８２を下方から支持可能な第２水平部６４６とを有する。
【００２８】
板バネ６６は、支持部材６４に設けられ、支持部材６４の水平方向の移動を制限する。板バネ６６は、支持部材６４の第２水平部６４６がネジ５８の頭部５８２を支持する位置において、案内部６２４に形成された貫通穴６２６に入り込むことで、支持部材６４の水平方向への移動を制限するように形成されている。
【００２９】
なお、ネジ５８は、緩みにくいという観点から、ハイブリッドネジであることが好ましい。また、ネジ５８は、カバー部材５４が処理容器２内で行われる繰り返しの成膜処理で生じる温度変化によって膨張又は収縮した場合であっても、ネジ５８の座面にネジ５８を緩めようとする力が加わりにくいという観点から、段付きネジであることが好ましい。
【００３０】
以上に説明したように、第１構成例のネジ落下防止機構６０Ａは、カバー部材５４の下面に固定された固定部６２と、固定部６２に移動可能に取り付けられ、ネジ５８の頭部５８２を下方から支持可能な支持部材６４と、支持部材６４の移動を制限する板バネ６６とを有する。これにより、ネジ５８が緩んだ場合であっても、支持部材６４がネジ５８の頭部５８２を下方から支持しているので、ネジ５８の落下を防止することができる。
【００３１】
（第２構成例）
図３は、第２構成例のネジ落下防止機構を説明するための図である。図３（ａ）はネジ落下防止機構によりネジを支持している状態を示す概略断面図であり、図３（ｂ）はネジ落下防止機構によりネジを支持していない状態を示す概略斜視図である。
【００３２】
図３（ａ）及び図３（ｂ）に示されるように、第２構成例のネジ落下防止機構６０Ｂは、カバー部材５４に形成された貫通穴に入り込むことで、支持部材６４の水平方向への移動を制限する板バネ７０を有する点で、第１構成例と異なる。なお、他の構成については、第１構成例と同様とすることができるので、説明の一部を省略する。
【００３３】
第２構成例のネジ落下防止機構６０Ｂは、固定部６２と、支持部材６４と、板バネ７０とを有する。
【００３４】
板バネ７０は、支持部材６４に設けられ、支持部材６４の水平方向の移動を制限する。板バネ７０は、支持部材６４の第２水平部６４６がネジ５８の頭部５８２を支持する位置において、カバー部材５４に形成された貫通穴５４２に入り込むことで、支持部材６４の水平方向への移動を制限する。
【００３５】
以上に説明したように、第２構成例のネジ落下防止機構６０Ｂは、カバー部材５４の下面に固定された固定部６２と、固定部６２に移動可能に取り付けられ、ネジ５８の頭部５８２を下方から支持可能な支持部材６４と、支持部材６４の移動を制限する板バネ７０とを有する。これにより、ネジ５８が緩んだ場合であっても、支持部材６４がネジ５８の頭部５８２を下方から支持しているので、ネジ５８の落下を防止することができる。
【００３６】
（第３構成例）
図４は、第３構成例のネジ落下防止機構を説明するための図であり、ネジ落下防止機構を示す概略断面図である。
【００３７】
図４に示されるように、第３構成例のネジ落下防止機構６０Ｃは、板バネ６６に代えてボールプランジャ７２を有する点で、第１構成例と異なる。なお、他の構成については、第１構成例と同様とすることができるので、説明の一部を省略する。
【００３８】
第３構成例のネジ落下防止機構６０Ｃは、固定部６２と、支持部材６４と、ボールプランジャ７２とを有する。
【００３９】
支持部材６４は、案内部６２４に移動可能に取り付けられ、ネジ５８の頭部５８２を支持可能に構成されている。支持部材６４は、案内部６２４に移動可能に取り付けられた第１水平部６４２と、第１水平部６４２の一端から垂直方向に延在する垂直部６４４と、垂直部６４４の第１水平部６４２と反対側の端から水平方向に延在し、ネジ５８の頭部５８２を下方から支持可能な第２水平部６４６とを有する。また、第１水平部６４２には、貫通穴６４８が形成されている。
【００４０】
ボールプランジャ７２は、カバー部材５４を貫通して設けられ、支持部材６４の水平方向の移動を制限する。ボールプランジャ７２は、支持部材６４の第２水平部６４６がネジ５８の頭部５８２を支持する位置において、支持部材６４の水平方向への移動を制限するように形成されている。
【００４１】
以上に説明したように、第３構成例のネジ落下防止機構６０Ｃは、カバー部材５４の下面に固定された固定部６２と、固定部６２に移動可能に取り付けられ、ネジ５８の頭部５８２を下方から支持可能な支持部材６４と、支持部材６４の移動を制限するボールプランジャ７２とを有する。これにより、ネジ５８が緩んだ場合であっても、支持部材６４がネジ５８の頭部５８２を下方から支持しているので、ネジ５８の落下を防止することができる。
【００４２】
（第４構成例）
図５は、第４構成例のネジ落下防止機構を説明するための図であり、ネジ落下防止機構を示す概略断面図である。
【００４３】
図５に示されるように、第４構成例のネジ落下防止機構６０Ｄは、支持部材６４に貫通穴６４８が形成されており、自重で落下することにより支持部材６４に形成された貫通穴６４８に挿通可能なピン７４が設けられている点で、第１構成例と異なる。なお、他の構成については、第１構成例と同様とすることができるので、説明の一部を省略する。
【００４４】
第４構成例のネジ落下防止機構６０Ｄは、固定部６２と、支持部材６４と、ピン７４と、ガイド７６とを有する。
【００４５】
支持部材６４は、案内部６２４に移動可能に取り付けられた第１水平部６４２と、第１水平部６４２の一端から垂直方向に延在する垂直部６４４と、垂直部６４４の第１水平部６４２と反対側の端から水平方向に延在し、ネジ５８の頭部５８２を下方から支持可能な第２水平部６４６とを有する。また、第１水平部６４２には、貫通穴６４８が形成されている。貫通穴６４８は、支持部材６４がネジ５８の頭部５８２を支持する位置において、ピン７４が挿通される位置に形成されている。
【００４６】
ピン７４は、支持部材６４の水平方向の移動を制限する。ピン７４は、自重で落下することにより支持部材６４に形成された貫通穴６４８に挿通可能である。ピン７４が支持部材６４に形成された貫通穴６４８に挿通されることで、支持部材６４の水平方向への移動が制限される。ピン７４は、ガイド７６により覆われている。これにより、ピン７４が外れることが防止される。
【００４７】
以上に説明したように、第４構成例のネジ落下防止機構６０Ｄは、カバー部材５４の下面に固定された固定部６２と、固定部６２に移動可能に取り付けられ、ネジ５８の頭部５８２を下方から支持可能な支持部材６４と、支持部材６４の移動を制限するピン７４とを有する。これにより、ネジ５８が緩んだ場合であっても、支持部材６４がネジ５８の頭部５８２を下方から支持しているので、ネジ５８の落下を防止することができる。
【００４８】
〔実験結果〕
前述の熱処理装置の水冷フランジ５０の下面に、カバー部材５４を固定する上向きのネジ５８を取り付けて、処理容器２内で成膜処理を１１０回（Ｒｕｎ）、繰り返し行った。成膜処理のときの水冷フランジ５０の温度は２５〜３０℃、カバー部材５４の温度は約３０℃であった。また、１回の成膜処理の時間は３〜８時間であった。一方、ウエハボート８の搬出及び搬入を行っているときの水冷フランジ５０の温度は６８．７〜１１０℃、カバー部材５４の温度は１００℃〜２２０℃であった。また、ウエハボート８の搬出及び搬入の時間は、７〜１５分であった。
【００４９】
１１０回（Ｒｕｎ）の成膜処理の後、ネジが落下していないかどうかの確認を行った。その結果、ネジの落下は全く発生していなかった。
【００５０】
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、上記内容は、発明の内容を限定するものではなく、本発明の範囲内で種々の変形及び改良が可能である。
【００５１】
なお、上記の実施形態において、ウエハＷは基板の一例である。水冷フランジ５０は支持台の一例である。カバー部材５４は板状部材の一例である。板バネ６６、７０、ボールプランジャ７２及びピン７４は、移動制限機構の一例である。
【００５２】
また、上記の実施形態では、移動制限機構が板バネ６６、７０、ボールプランジャ７２又はピン７４である場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されず、支持部材６４の移動を制限することが可能であれば他の機構であってもよい。
【符号の説明】
【００５３】
１      熱処理装置
２      処理容器
５０    水冷フランジ
５４    カバー部材
５８    ネジ
５８２  頭部
６０    ネジ落下防止機構
６２    固定部
６２２  取付部
６２４  案内部
６４    支持部材
６４２  第１水平部
６４４  垂直部
６４６  第２水平部
６４８  貫通穴
６６    板バネ
６８    リベット
７０    板バネ
７２    ボールプランジャ
７４    ピン
Ｗ      ウエハ
【図１】
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【図２】
2018098400.tif 000004
【図３】
2018098400.tif 000005
【図４】
2018098400.tif 000006
【図５】
2018098400.tif 000007