(57)【要約】【課題】半導体ウエハ、ガラス基板等の被処理物（基板）を処理するためのチャンバにおいて、チャンバを形成する上面部、側面部に生じる変形を効果的に吸収し、破損を防止したチャンバを提供する。【解決手段】内部を気密状態になし、被処理物に対して処理を行う直方体形状のチャンバ１において、矩形板状の上面部２と、前記上面部２に対して垂直に配置された矩形板状の側面部３とを備え、前記上面部１と側面部３の接合、あるいは一側面部３と他側面部３の接合の少なくともいずれかの接合が、変形可能な接合部４，５を介して接合されている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部を気密状態になし、被処理物に対して処理を行う直方体形状のチャンバにおいて、矩形板状の上面部と、前記上面部に対して垂直に配置された矩形板状の側面部とを備え、前記上面部と側面部の接合、あるいは一側面部と他側面部の接合の少なくともいずれかの接合が、変形可能な接合部を介して接合されていることを特徴とするチャンバ。
【請求項２】
前記接合部が、前記上面部の一の辺部及び前記上面部の一の辺部に隣り合う側面部の辺部に対して中心線が平行に、かつ上面部及び側面部の外側に設けられた、断面形状が円弧状の上部接合部とからなることを特徴とする請求項１に記載されたチャンバ。
【請求項３】
前記接合部が、前記側面部の一の辺部及び前記側面部の一の辺部に隣り合う他の側面部の辺部に対して中心線が平行に設けられ、かつ側面部の外側に設けられた断面形状が円弧状の縦部接合部とからなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載されたチャンバ。
【請求項４】
前記上面部が複数の矩形板状体からなり、隣り合う矩形板状体の辺部に対して中心線が平行に、かつ矩形板状体の外側に設けられた、断面形状が円弧状の接合部によって、一体の上面部として形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載されたチャンバ。
【請求項５】
前記一の側面部が複数の矩形板状体からなり、隣り合う矩形板状体の辺部に対して中心線が平行に、かつ矩形板状体の外側に設けられた、断面形状が円弧状の接合部によって一体の側面部として形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載されたチャンバ。
【請求項６】
前記上面部、前記側面部、前記接合部が、シリカガラス材で形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載されたチャンバ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、半導体ウエハ、液晶用ガラス基板等の被処理物を収容し、減圧状態もしくは常圧状態において所定の熱処理もしくは常温での処理を行う際、用いられるチャンバに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、半導体ウエハ、液晶ディスプレイ（以下、ＬＣＤと称する）等の製造工程において、密封された容器（以下、チャンバと称する）を用いて熱処理等がなされている。例えば、ＬＣＤの製造工程にあっては、ガラス基板に塗布されたレジスト膜の基板への密着強度を向上させる工程、あるいは不要な液体を蒸発させて除去する洗浄工程等において、チャンバ内を減圧状態とした熱処理がなされている。
【０００３】
このように、チャンバ内を減圧状態とした熱処理の際、外気との圧力差からチャンバには内部に向かう応力が働き、チャンバの上面、側面に負荷（外力）が加わる。また、熱処理時におけるチャンバ内部の温度変化、特に加熱後の冷却において外部と大きな圧力差が生じ、チャンバには内部に向かう応力が働き、チャンバの上面、側面に負荷（外力）が加わる。
【０００４】
一方、熱処理に用いられるチャンバの材質は、一般的に、熱に強く不純物が少ないシリカガラス材が用いられている。このシリカガラス材は、金属よりも機械的強度が弱いため、前記した応力により、あるいは前記応力の繰り返しにより、チャンバが破損する虞があった。
また、前記チャンバの上面部と側面部の接合部分及び一の側面部と他の側面部の接合部分は、両者の辺部を融着することにより接合している。そのため、前記チャンバの内部が高減圧化、あるいは急激な温度変化により外部との間に大きな圧力差が生じた際、図５に示すように、チャンバ５０を形成する上面部５１及び側面部５２の中央部５１ａ，５２ａが仮想線で示すように変形する。その結果、上面部５１と側面部５２の接合部５３、および側面部５２と側面部５２の接合部（図示せず）が互いに離れる方向に変形するため、接合部において破損する虞があった。
【０００５】
そのため、かかる問題を解決するものとして、米国特許第５１９４４０１号に示されるような、複数のリブをチャンバの外側に補強部材として備えるものが提案されている。図６に基づいて、機械的強度を増すための補強材を備えたチャンバについて説明する。
【０００６】
図６において、符号６０はチャンバであって、被処理基板を熱処理するために用いられる容器である。その上面部６２、下面部６３及び側面部６４、６５はシリカガラス材で形成され、このチャンバ６０の外側には、機械的強度を増すために複数のリブ６１が設けられている。このリブ６１も、前記した上面部６２、下面部６３及び側面部６４、６５と同様に、シリカガラス材によって形成されている。なお、このチャンバ６０の内部空間には、図示しない搬送機構によって被処理基板が搬送され、図示しない真空ポンプによって減圧状態になされるよう構成されている。
このように構成されたチャンバ６０にあっては、複数のリブ６１を設けることによって、前記した応力が作用しても、チャンバ６０の変形が抑制され、破損が防止される。
【０００７】
【特許文献１】
米国特許第５１９４４０１号公報（図３、図４）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、被処理物（基板）の大型化に伴い、チャンバも大型化の傾向にある。チャンバが大型化した場合、従前と同様の応力がチャンバ上面部、側面部等に作用しても、これらチャンバ上面部、側面部等の面積が大きくなるため、チャンバ上面部、側面部等に作用する全体の負荷（外力）は大きくなり、また自重も大きくなる。
この大型化するチャンバにおいて機械的強度を保つためには、チャンバの上下面部及び側面部を構成するシリカガラス材の厚さを厚くし、また大型化したチャンバに対応した大型の補強部材を多数設ける必要がある。
しかしながら、チャンバの上下面部及び側面部を構成するシリカガラス材の厚さを厚くし、また大型の補強部材を多数設けることは、コストが嵩むばかりでなく、設置スペースが大きくなるという新たな技術的課題を招来する。
【０００９】
本発明者らは、従来のような補強リブ等によってチャンバ自体の変形を抑制することによってチャンバの破損を防止するのではなく、チャンバ自体の変形を許容することによって、チャンバの破損を防止しようとする新たな考え方に基づいて、本発明を完成するに至ったものである。
【００１０】
本発明は、前記技術的課題を解決するためになされたものであり、半導体ウエハ、ガラス基板等の被処理物を処理するためのチャンバにおいて、チャンバを形成する上面部、側面部に生じる変形を効果的に吸収し、破損を防止したチャンバを提供することを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記した目的を達成するためになされものであって、この発明にかかるチャンバは、内部を気密状態になし、被処理物に対して処理を行う直方体形状のチャンバにおいて、矩形板状の上面部と、前記上面部に対して垂直に配置された矩形板状の側面部とを備え、前記上面部と側面部の接合、あるいは一側面部と他側面部の接合の少なくともいずれかの接合が、変形可能な接合部を介して接合されていることを特徴としている。
【００１２】
前記チャンバの内部が特に、減圧状態もしくは／または高温状態となり、外部との間に大きな圧力差が生じた際、あるいはまた急激な温度変化により外部との間に大きな圧力差が生じた際、チャンバを形成する上面部及び側面部が変形し、その辺部も変形する。
このチャンバにあっては、接合部が変形することによって前記辺部での変形を吸収することができるため、チャンバの破損、特に接合部における破損を防止することができる。本発明にかかるチャンバは、減圧状態での熱処理用のチャンバとして、特に有用である。
【００１３】
ここで、前記接合部が、前記上面部の一の辺部及び前記上面部の一の辺部に隣り合う側面部の辺部に対して中心線が平行に、かつ上面部及び側面部の外側に設けられた、断面形状が円弧状の上部接合部とからなることが望ましい。
また、前記接合部が、前記側面部の一の辺部及び前記側面部の一の辺部に隣り合う他の側面部の辺部に対して中心線が平行に設けられ、かつ側面部の外側に設けられた断面形状が円弧状の縦部接合部とからなることが望ましい。
このような上部接合部、縦部接合部によれば、チャンバの外側に設けられるため、チャンバ内の容積を減少させることなく、前記辺部での変形が吸収され、接合部における破損を防止することができる。
【００１４】
また、前記上面部が複数の矩形板状体からなり、隣り合う矩形板状体の辺部に対して中心線が平行に、かつ矩形板状体の外側に設けられた、断面形状が円弧状の接合部によって、一体の上面部として形成されていることが望ましい。
このように、上面部が複数の矩形板状体からなり、断面形状が円弧状の接合部によって一体の上面部として形成されているため、上面部の変形を吸収することができ、上面部での破損を防止することができる。
【００１５】
また、前記一の側面部が複数の矩形板状体からなり、隣り合う矩形板状体の辺部に対して中心線が平行に、かつ矩形板状体の外側に設けられた、断面形状が円弧状の接合部によって一体の側面部として形成されていることが望ましい。
このように、側面部が複数の矩形板状体からなり、断面形状が円弧状の接合部によって一体の側面部として形成されているため、側面部の変形を吸収することができ、側面部での破損を防止することができる。
なお、前記上面部、前記側面部、前記接合部が、不純物汚染の観点からシリカガラス材で形成されていることが望ましい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明にかかるチャンバの一実施の形態について、図１乃至図３を参照して説明する。図１は本発明にかかるチャンバの外観を示す斜視図、図２は図１に示した接合部の断面拡大図、図３は図１に示したチャンバの内部を減圧状態にしたときの外観を示す斜視図である。
【００１７】
図１に示した符号１は、シリカガラス材で形成された直方体形状のチャンバであって、このチャンバ１はその天蓋部を形成する矩形平板状の上面部２と、前記上面部２に対して垂直に配置され、４つの側面を形成する矩形平板状の側面部３とから形成されている。
また、前記上面部２の辺部２ａ及びこの辺部２ａに隣り合う側面部２の辺部３ａに対して中心線が平行に、かつ上面部２及び側面部３の外側に設けられた、断面形状が円弧状の上部接合部４が形成されている。
【００１８】
更に、前記側面部３の辺部３ｂ及びこの辺部３ｂに隣り合う他の側面部３の辺部３ｂに対して中心線が平行に設けられ、かつ側面部２の外側に設けられた断面形状が円弧状の縦部接合部５が形成されている。
また、フランジ６が側面部３の底辺及び縦部接合部５の端部に一体に取り付けられている。
【００１９】
更に、前記した上部接合部４および縦部接合部５について図２に基づいて詳細に説明する。なお、前記上部接合部４および縦部接合部５は基本的に同一の構成であるため、上部接合部４を例にとって説明する。
図２に示すように、上面部２の辺部２ａと側面部３の辺部３ａとは、垂直に交差した状態におかれている。なお、チャンバ１が変形した際、上面部２、側面部３の変形を受けて、上面部２の辺部２ａと側面部３の辺部３ａが自由に変形できるように、両者は融着されておらず、隙間が形成されている。
【００２０】
また、上部接合部４は側面部３の辺部３ａを起点（または終点）とし、上面部部２の辺部２ａを終点（または起点）として、チャンバ１の外側に突出して円弧状に形成されている。この円弧状の上部接合部４は、前記辺部２ａおよび辺部３ａに対してその中心線Ｌが平行に、かつ前記辺部３ａおよび辺部２ａに沿って延設されている。
【００２１】
また、チャンバ１の底面は、上下動可能な載置台（図示せず）によって閉塞されるように構成されている。即ち、この載置台には被処理物（基板）が搭載され、被処理物（基板）を搭載した載置台を上昇させ、載置台がチャンバ１の底面と結合したときに、その内部に被処理物（基板）が収納されると共に、チャンバ１の内部空間が完全に密閉されるように構成されている。
但し、チャンバ１を構成要素とする処理装置は、前記チャンバの他、必要に応じチャンバ内部を加熱する加熱機構や雰囲気ガス注入機構、真空ポンプ等が具備される。
【００２２】
次に、前記チャンバの変形について説明する。
前記チャンバの内部が高減圧化された際、あるいはまた急激な温度変化により外部との間に大きな圧力差が生じた際、図３（ａ）に示すように上面部２の中央部２ｂ及び側面部３の中央部３ｃを中心とした、チャンバ１の内部方向への凹みが生じる。
そして、その凹みによる変形が、チャンバ１を構成する上面部２、側面部３の辺部２ａ，３ａ，３ｂの夫々に作用する。この凹みによる辺部の変形は、例えば図３（ｂ）に示すように、辺部２ａ，３ａの角度を鋭角になす方向に変形する。
しかしながら、従来の場合のように上面部２、側面部３の辺部が融着により固定されたものでないため、図３（ｂ）に示すように、上部接合部４によって辺部２ａ，３ａ，３ｂの変形は許容される。即ち、上部接合部４が、図２の仮想線４Ｓに示すように変形することによって、その変形は吸収される。
【００２３】
このように、前記チャンバ１にあっては、特には内部と外部との圧力差は大きくなるとチャンバ自体が大きく変形するが、前記したように上面部、側面部の辺部の変形を上部接合部４、縦部接合部５によって吸収する。
これにより、直方体形状の角型チャンバの破損は防止されると共に、チャンバの耐久性を向上させることができる。また、従来の補強リブを設けた場合のような、コスト高、設置スペースが大きくなるという弊害も防止される。
【００２４】
次に、前記実施形態の変形例を図４に示す。この図４に示した符号１は、シリカガラス材で形成された直方体形状のチャンバであって、このチャンバ１はその天蓋部を形成する矩形平板状の上面部２が４つの矩形板状体２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆからなり、隣り合う矩形板状体の辺部に対して中心線が平行に、かつ矩形板状体の外側に設けられた、断面形状が円弧状の接合部７によって、一体の上面部として形成されている。
また、同様に、前記側面部３が２つの矩形板状体３ｄ，３ｅからなり、隣り合う矩形板状体の辺部に対して中心線が平行に、かつ矩形板状体の外側に設けられた、断面形状が円弧状の接合部８によって一体の側面部２として形成されている。
なお、前記接合部７，８は一つの平面、即ち上面部２、側面部３を構成するため、その断面形状は半円状に形成されている。
【００２５】
このように、上面部２が４つの矩形板状体２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆからなり、断面形状が半円状の接合部７によって一体の上面部２として形成されているため、上面部２の変形を吸収することができ、上面部２での破損を防止することができる。
同様に、側面部３が２つの矩形板状体３ｄ，３ｅからなり、断面形状が半円状の接合部８によって一体の側面部３として形成されているため、側面部３の変形を吸収することができ、側面部３での破損を防止することができる。
【００２６】
なお、この変形例にあっては、上面部２が４つの矩形板状体からなり、側面部３が２つの矩形板状体からなる場合について説明したが、特にこれに限定されものではなく、上面部２が複数の矩形板状体からなり、側面部３が複数の矩形板状体からなる場合に適用することができる。
また、上記実施形態及び実施形態の変形例にあっては、上部接合部および縦部接合部の両方を形成した例を示したが、チャンバの変形度合いを考慮して、上部接合部のみ、あるいは縦部接合部のみ形成しても良い。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、チャンバを形成する上面部、側面部に生じる変形を効果的に吸収し、破損を防止したチャンバを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかるチャンバの外観を示す斜視図である。
【図２】図１に示したチャンバの接合部の断面拡大図である。
【図３】図１に示したチャンバの変形状態を示す図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は縦断面図である。
【図４】一実施形態の変形例を示す斜視図である。
【図５】従来の角型チャンバの変形を示す概略断面図である。
【図６】従来の角型チャンバを示す斜視図である。
【符号の説明】
１          チャンバ
２          上面部
２ａ        辺部
２ｂ        中央部
２ｃ〜２ｆ  矩形板状体
３          側面部
３ａ        辺部
３ｂ        辺部
３ｃ        中央部
３ｄ        矩形板状体
３ｅ        矩形板状体
４          上部接合部
５          縦部接合部
６          フランジ
７          接合部
８          接合部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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