(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板（７）およびカバー（８）から構成され、当該カバー（８）は高温における化学薬品溶着運転中は前記基板（７）に対してほぼ並行な溶着室の第１の分離可能な要素を形成し、さらに、前記基板（７）および前記カバー（８）の間に配置される処理ガスの排気導管であるガス収集環状体（１６）は前記溶着室の第２の分離可能な要素を形成し、前記溶着室に第１の圧力（Ｐ１）の処理ガスである第１のガスが、第１の入口（１）を経て導入され前記溶着室内で第１のガス流（Φ１）を形成する半導体ウエハを収納する化学薬品蒸気溶着室において、
１つの面が他の面に向い合って配置される複数の接触面対（５ａ、８ａ；７ａ、９ａ；４ａ、１０ａ）の間の各対向部（Ｉ）を通った第１のガス流（Φ１）の流出によって前記溶着室の外側のガス収集環状体（１６）と低温の円筒体（１９）の間に形成される第２の空間（１０２）の汚染および溶着を防止するため、前記溶着室によって構成される第１の空間（１０１）と前記第２の空間（１０２）の間に存在する少なくとも一つの各前記対向部（Ｉ）をシールするシール手段を備え、
前記シール手段は、シールされる各前記対向部（Ｉ）の接触面対（５ａ、８ａ；７ａ、９ａ；４ａ、１０ａ）の少なくとも片方の面に一連の溝（ＴＲ）が前記第１のガス流（Φ１）の流れの方向に各前記対向部（Ｉ）の長さ（Ｌ）に渡って設けられる構造から構成され、および第２の圧力（Ｐ２）で前記第２の空間（１０２）から前記一連の溝（ＴＲ）を通って導入される不活性ガスの逆流（Φ２）の進行から構成され、
前記第２の空間（１０２）および前記第１の空間（１０１）の間の圧力差（ΔＰ＝Ｐ２−Ｐ１）が溶着処理を阻害しない大きさであるときに、前記第１のガス流（Φ１）が各前記溝（ＴＲ）および各前記溝（ＴＲ）の間を通って流出することを防ぐように、各前記対向部（Ｉ）の高さ（Ｈ）と長さ（Ｌ）、各前記溝（ＴＲ）の幅（ｗ）と深さ（ｈ）および各前記溝（ＴＲ）の間の間隔（Ｗ）を含む構造パラメータが定められている化学薬品蒸気溶着室。
【請求項２】
前記逆流（Φ２）が第２の入口（３９）を経て前記第２の空間（１０２）に導入され、前記第１のガス流（Φ１）と前記逆流（Φ２）は、前記ガス収集環状体（１６）および共通排気口（２９）を通って排出するため、前記ガス収集環状体（１６）の出口(１２)に集められる請求項１に記載の化学薬品蒸気溶着室。
【請求項３】
前記ガス収集環状体（１６）がプラットホーム（４）を取巻き、当該プラットホーム（４）の正しい位置に置くべき半導体ウエハを配置するため、前記カバー（８）を吊上げることができる請求項１または２に記載の化学薬品蒸気溶着室。
【請求項４】
前記ガス収集環状体（１６）は運転中に前記カバー（８）にほぼ並行な上側部分（５）を有し、当該上側部分（５）の上側面（５ａ）は前記複数の接触面対（５ａ、８ａ；７ａ、９ａ；４ａ、１０ａ）の中の第１の接触面対（５ａ、８ａ）に含まれる一方の面を形成し、前記カバー（８）および前記ガス収集環状体（１６）の上側部分（５）が、シールする場合に前記第１の空間（１０１）および前記ガス収集環状体（１６）の外側に形成される前記第２の空間（１０２）の間に前記シール手段を形成する請求項１ないし３の何れか１項に記載の化学薬品蒸気溶着室。
【請求項５】
前記基板（７）の上側面（７ａ）は前記複数の接触面対（８ａ、５ａ；７ａ、９ａ；４ａ、１０ａ）の中の第２接触面対（７ａ、９ａ）に含まれる一方の面を形成し、前記ガス収集環状体（１６）は運転中に前記基板（７）とほぼ並行な下側部分（９）を有し、当該下側部分（９）の下側面（９ａ）は前記第２の接触面対（７ａ、９ａ）に含まれる他方の面を形成し、シールする場合に前記基板（７）および前記ガス収集環状体（１６）の下側部分（９）が、前記第１の空間（１０１）および前記ガス収集環状体（１６）の外側に形成される前記第２の空間（１０２）の間に前記シール手段を形成する請求項４に記載の化学薬品蒸気溶着室。
【請求項６】
前記基板（７）が前記溶着室で処理する半導体ウエハを支持する前記プラットホーム（４）を支え、前記プラットホーム（４）の上側面（４ａ）は前記複数の接触面対（８ａ、５ａ；７ａ、９ａ；４ａ、１０ａ）の中の第３の接触面対（４ａ、１０ａ）に含まれる一方の面を形成し、前記ガス収集環状体（１６）は運転中に前記プラットホーム（４）にほぼ並行な突出部分（１０）を有し、当該突出部分（１０）の下側面（１０ａ）は前記第３の接触面対（４ａ、１０ａ）に含まれる他方の面を形成し、シールする場合に前記プラットホーム（４）および前記ガス収集環状体（１６）の突出部分（１０）が、前記第１の空間（１０１）および前記ガス収集環状体（１６）の外側に形成される前記第２の空間（１０２）の間に前記シール手段を形成する請求項３に記載の化学薬品蒸気溶着室。
【請求項７】
前記ガス収集環状体（１６）の上側面（５ａ）が前記カバー（８）の下側面（８ａ）と密着した接触となるように配置されて前記第１の接触面対（５ａ、８ａ）を形成し、および／または前記ガス収集環状体（１６）の下側面（９ａ）が前記基板（７）の上側面（７ａ）と密着した接触となるように配置されて前記第２の接触面対（７ａ、９ａ）を形成する請求項５に記載の化学薬品蒸気溶着室。
【請求項８】
基板（７）、円筒体（１９）および前記基板（７）に平行なほぼ平らなカバー（８）から構成され、プラットホーム（４）の中心から周辺に進行する第１の圧力（Ｐ１）の第１のガス流（Φ１）によって前記溶着室で処理されるウエハを支持し、前記第１のガス流（Φ１）と逆流（Φ２）のガス出口を形成するガス収集環状体（１６）によって取り囲まれる前記プラットホーム（４）を内蔵する溶着室で構成される第１の空間（１０１）を備えたエピタクシー反応装置において、
請求項４ないし６の何れか１項に記載の化学薬品蒸気溶着室を備えるエピタクシー反応装置。
【請求項９】
前記ガス収集環状体（１６）は、前記プラットホーム（４）を取巻いて、前記プラットホーム（４）の周辺に沿って均等に配分される出口を備えた導管で、
前記第１のガス流（Φ１）が前記溶着室の中心の前記第１の入口（１）を通って前記溶着室に導入され前記ガス収集環状体（１６）の前記出口を通って排出され、前記逆流（Φ２）が前記ガス収集環状体（１６）および前記円筒体（１９）の間にある前記第２の空間（１０２）に導入され、前記ガス収集環状体（１６）の前記出口を通って排出される請求項８に記載のエピタクシー反応装置。
【請求項１０】
前記ガス収集環状体（１６）が、モリブデンで形成された一枚の板からその折り曲げ線に沿って折り曲げて形成され、前記溶着室の前記複数の接触面対（５ａ、８ａ；７ａ、９ａ；４ａ、１０ａ）の中の少なくとも一つの接触面対に含まれる片方の面を有する多角形の断面を備えた前記導管を形成し、前記導管は前記プラットホーム（４）を取り囲む多角形の概略形状を有する請求項９に記載の前記エピタクシー反応装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は２つのそれぞれ分離可能な要素のほぼ平らな近接面をシールするためのシール手段に関するもので、第１の空間を流れる第１の圧力を持つ第１のガスが、シールのため１つの面が他の面に対向して配置される当該の２つの近接面の間になお存在している対向部を通って流出することを防ぐため、シールする場合に当該要素は第１の空間および第２の空間の間に境界を形成する。
【０００２】
本発明はさらに、高温化学薬品蒸気の溶着室のシール手段に関するものである。また本発明はこのようなシール手段を備えた溶着室を有する化学薬品蒸気の溶着装置に関するものである。
【０００３】
本発明は、たとえばヒ化ガリウム半導体デバイスのような半導体デバイス製造用の蒸気溶着装置産業に適用される。
【０００４】
【従来の技術】
ＣＣＶＤ反応装置の支持およびシール構造はアメリカ特許第５１０５７６２号によって既知である。この文書は複数の処理室の連続化学薬品蒸気溶着反応装置を開示している。処理室内の溶着処理は反応装置を流れるガス流に依存する。半導体ウエハは搬送装置の上に置かれ次々と種々の処理室を通って移動し、反応装置の端末から外に出る。種々の処理室は接続壁によって分離される。それぞれの処理室はウエハ用の加熱手段、ガスの入口および出口、ウエハの搬送装置が移動するレール、およびガスが反応装置の外部の雰囲気に流出することならびに排気ガスが処理室に進入することを防止するシール手段を備えている。シール手段はガスが反応装置内の区域に進入することおよび排気口以外の場所に流出することを防止するための差圧シールである。このようなガスのシール手段は処理室および接続壁の間に形成される。処理室の壁は接続壁に対してフランジ部品およびボルトで構成される締金具によって保持される。締金具および処理室壁の間の対向部は密閉シールではない。窒素Ｎ２のような不活性掃気ガスが接続壁を通って対向開口部に向かって形成されるガス溜によって導入される。窒素Ｎ２は対向開口部を両方向に向かって進行する。一方では窒素Ｎ２は、フランジおよび処理室壁の間に位置する対向開口部の第１の部分を通って反応装置の外側の方向に流れる。他方では窒素Ｎ２は、処理室壁および接続壁の間に位置する対向開口部の第２の部分を通って反対方向に、処理室壁に対して接続壁の別の方向に配置される排気溜に向かう排気口に流出する。シラン、Ｈ２、ＨＣｌのような反応処理ガスは接続壁を通って形成される入口に導入され、ウエハの搬送装置の上を通って当該排気口から当該排気溜に流出する。接続壁／処理室の対抗開口部に導入される不活性ガスＮ２の圧力は、反応処理ガスが反応室に流れ込むように特定の入口に導入される反応処理ガスよりも高くし、反応室の外側の雰囲気を反応処理ガスからシールする。特に、対向開口部の第１の部分を通って処理室の外側に向かって流れようとする反応処理ガスの一部は、不活性ガスＮ２によって形成される逆流によって接続壁の内部に形成される出口を通って当該の排気溜に向かうよう強制される。
【０００５】
【本発明が解決しようとする課題】
したがって既知の特許においては、反応室壁は接続壁にフランジおよびボルトを使用して固定され高温領域で固定対向部を形成する。処理室および接続壁は厳密な意味で互いに分離することは不可能である。これらは分解することができるだけである。高温シール手段は分離可能な要素間に設置することは考慮されていない。反応ガスと同じ接続壁の領域に導入される不活性ガスは、反応ガスの流れがいわゆる固定対向部を通って流出することを逆流を形成することによって防止する。反応装置はそれぞれが一回に一つのウエハだけを収納する幾つかの小さな処理室で構成される。これは分離可能なウエハである。
【０００６】
幾つかのウエハを同時に収納するため大きな寸法の処理室の場合で、例えばウエハを供給するための処理室の開放／閉鎖など、当該の大きな処理室の第１の要素を第２の要素に対し分離可能としなければならない場合に問題点が発生する。また当該の分離可能な要素が、処理反応ガスが高温の処理室を流れている高温領域に設置される場合に別の問題点が発生する。
【０００７】
高温領域の場所のため、このような第１および第２の分離可能な要素をシールするために標準のシールを使用することができない。処理室の寸法が大きく、また処理室を開放／閉鎖する観点から、このように大きい寸法の近接面における十分な平坦度を機械的に得ることは不可能なので、第１の分離可能な要素の平らな部分として形成される第１の近接面は、それに対応する第２の分離可能な要素の平らな部分として形成される第２の近接面上に接触を保って取り付けることは容易ではない。得られる近接した対向面は不均一である。したがって処理室を対向する近接面でシール手段なしで閉鎖すると、反応ガスの流れは避けることができない近接した対向面を通って流出するか、または当該の近接した対向面を通って流れる不活性ガス流によって形成される逆流は不均一な流れとなり均一に有効とすることはできない。一般に化学薬品溶着処理において使用される処理反応ガスの流れは非常に危険で汚染性があり、処理室の外部に流れることは許容できず排気溜を通って流れなければならない。
【０００８】
化学薬品蒸気の溶着における別の問題点は、処理室の内部の圧力を大気圧に対し大きな差を付けることができないことである。したがって逆流を形成する不活性ガスは処理圧力値を阻害しないように導入しなければならず、すなわち効果的な逆流を形成する不活性ガスの量は処理室の分離可能な要素の周辺長さに関らず多過ぎてはならない。反応処理ガスが反応室から流出することを防ぐための不活性ガスの量が多過ぎると、混合して反応処理ガスを希釈し処理室で行われる処理を阻害する。
【０００９】
また不活性ガスが処理を阻害してはならないという現実から、不活性ガスおよび処理ガスの混合を避けることが非常に重要なので、不活性ガスを処理ガスと同じ領域に導入してはならないという問題点がある。
【００１０】
したがって処理室が大きな寸法を有し、分離可能な要素が一般的に３００℃以上の高温領域に配置され、処理がほぼ大気圧に近い低い圧力の反応ガスの流れを使用することを考慮した、反応装置の処理室の分離可能な要素に対するシール手段を提供すると言う問題点は、既知の文書の開示では解決されない。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
２つのそれぞれ分離可能な要素のほぼ平らな近接面を分離可能でシールするため、第１の空間を流れる第１の圧力を持つ第１のガスが、シールのため１つの面が他の面に対向して配置される当該の２つの近接面の間になお存在している対向部を通って流出することを防ぐため、シールする場合に当該要素が第１の空間および第２の空間の間に境界を形成するシール手段を提供することが本発明の目的である。
【００１３】
本発明の別の目的は、当該処理室の分離可能な第１および第２の要素の第１および第２の近接面に適用されるシール手段を有する処理室を提供することで、シールする場合に第１の空間と称される処理室および当該処理室を取り囲む第２の空間の間に当該要素が境界を形成し、処理運転の中間で処理室を開放または閉鎖するため当該の第１および第２の要素を互いに分離することを可能とし、当該の処理運転は処理室内で所定のガス圧を持つ処理ガスの流れを使用して行なわれ、当該の処理ガスの流れは流出することなく特定の排気口を通じて処理室から排出される一方で、処理室の処理ガスの流れは当該の処理運転中は制御された圧力条件を維持している。
【００１５】
また本発明の目的は、高温で低ガス圧値の処理反応ガスの流れを使用してウエハを処理する処理室を提供することで、当該処理室は第１および第２の分離可能な要素、処理反応ガス用の少なくとも１つの入口を有し、かつ当該の第１および第２の分離可能な要素が例えば処理運転の中間で処理室を開放および閉鎖するため厳密な意味で互いに分離可能であり、一方処理反応ガスの流は処理運転の間に処理室から流出することを防いで特定の排気口から流出される。
【００１７】
本発明の目的は、このようなシール手段を備えた処理室を有する反応装置を提供することで、当該の処理室は同時に幾つかのウエハを収納するために適切な寸法の第１および第２の部分を有している。
【００１９】
以下本発明の目的を、以下の概略図を参照して詳細に説明する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明２つのそれぞれ分離可能な要素の２つのほぼ平らな近接面の分離可能なシールのためのシール手段に関するもので、第１の空間を流れる第１の圧力を持つ第１のガスが、シールのため１つの面が他の面に対向して配置される当該の２つの近接面の間になお存在している対向部を通って流出することを防ぐため、当該要素はシールする場合に第１の空間および第２の空間の間に境界を形成する。
【００２１】
本発明は特に処理室の高温で分離可能な要素のシール手段に関するもので、当該シール手段は処理室の内部および外部の圧力差が小さいとき、すなわち処理室の内部空間のガス圧が処理室の外部空間の大気圧にほぼ近いときに、当該処理室を流れる処理反応ガスが流出することを防ぐのに適している。本発明は、例えば幾つかの半導体ウエハが収納され、このようなシール手段を備えた分離可能な要素を有する処理室と称される化学薬品蒸気の溶着室に好都合に適用される。また本発明は、このようなシール手段を備えた処理室を有する反応装置と称される化学薬品蒸気の溶着装置に関するものである。高温とは３００℃程度またはそれ以上の温度と考える。本発明は、例えばヒ化ガリウム半導体デバイス製造用の化学薬品蒸気の溶着装置産業に適用される。
【００２２】
ヒ化ガリウム半導体デバイスを製造するため幾つかのウエハを収納するには、アメリカ特許第４９７６２１７号に説明されるように大形の反応装置を必要とし、その特徴は参照として本申請に包含される。しかし本発明は、溶着室に分離可能で近接する改善されたシール手段に関するものである。このシール手段は言及した参照のガス収集環状体と称される要素に適用される。改善修正された構造のガス収集環状体を備えた処理室の幾つかの好ましい実施例を以下説明する。
【００２３】
図１Ａおよび１Ｂに図式的に示した反応装置は垂直中心軸を有するほぼ円筒形である。反応装置は例えば直径が約２５ｃｍの円形の固定プラットホーム４を備え、１つまたは幾つかのウエハが置かれる図示されていない回転板装置を順番に支持する。アメリカ特許第４９６１３９９号は、例としてこのようなウエハを回転する装置を説明している。
【００２４】
このプラットホーム４は、反応ガスがウエハと接触する空間に配置される。この空間は垂直中心軸を有し、プラットホーム４を取り囲む円筒体１９によって構成される。当該円筒体１９の下側および上側の部分に、基板７によって構成される底部およびほぼ平らなカバー８によって構成される頭部がそれぞれ配置される。円筒体１９は反応装置の低温部分にあり、当該円筒部分と板７およびカバー８の間の気密は環状パッキング結合２０によって確保される。カバー８はプラットホーム４を設置するため吊上げることができる。図示された運転中はカバーはプラットホームとほぼ並行に位置にあり、反応ガスは入口１を通って導入されプラットホーム４の上を当該プラットホームの周辺に向かって半径方向に移動する。反応処理ガスは、当外プラットホーム４の周辺に沿って一様に配分された処理ガス収集用の出口１２を備えたガス収集環状体１６、および処理ガスの排気口を形成するガス溜２９によって集められる。直径上に互いに対向して配置される２本の管は、ガスを外部に排出するためガス収集環状体１６の内部に挿入される。
【００２５】
処理室１０１と称される第１の空間を分離するためプラットホーム４を取り囲むガス収集環状体１６は処理ガスを内蔵し、ガス収集環状体１６および周囲壁１９の間に配置される第２の空間１０２を形成する。処理室１０１用のこのようなガス収集環状体１６は上側面５ａを有する上部５および下側面９ａを有する下部９から成り、当該の上部および下部は側面のフランジ１７および１８によって結合されている。処理室１０１はガス収集環状体１６のフランジ１７によって仕切られる。
【００２６】
ガス収集環状体１６の実施例として、当外環状体のＡ部の詳細を図２に示す。これは閉じられた外被を形成するように折り曲げられた金属の弾性板から構成される。板の１つの縁２から水平の折り曲げ線１３に沿って、順番にそれぞれが互いに接続する参照番号１７、５、１８、９、３、１０が平らな板の部分に割り当てられる。垂直方向の折り曲げ線１４によって、閉じられた外被は互いに角度を持って取り囲む連続した部分に分割され、全体としてプラットホームを取巻く多角形を構成する。例えば図１Ｂにおいて部分的に示される多角形は２４の辺を持つ多角形である。この環状体の主要部分は底部９、頭部５、垂直遮蔽板１８および１７であり、垂直遮蔽板１７の上方部分の下端２は当該垂直遮蔽板１７の下方部分の上端３に固定される。
【００２７】
図３Ｂに示す例では、縁３に接続する水平に突き出した部分１０が環状体１６をプラットホーム４の周辺に支える役目を果たす。図３Ａに示す別の例では、水平に突き出した部分１０は設けられない。この場合は、ガス収集環状体１６は基板７およびカバー８の間に配置される。
【００２８】
図３Ａ、４Ａ、４Ｂを参照すると、環状体の上側面５ａはカバー８の下側面８ａと密着した接触によって配置され第１の接触面５ａ、８ａを形成する。またガス収集環状体の下側面９ａは基板７の上側面７ａと密着した接触によって配置され第２の接触面９ａ、７ａを形成する。
【００２９】
図３Ｂ、４Ａ、４Ｂを参照すると、環状体の上側面５ａはカバー８の下側面８ａと密着した接触によって配置され第１の接触面５ａ、８ａを形成する。またガス収集環状体の突出部１０の下側面１０ａはプラットホーム４の上側面４ａと密着した接触によって配置され第２の接触面１０ａ、４ａを形成する。ガス収集環状体は、それぞれ５ａ、８ａおよび９ａ、７ａまたは１０ａ、４ａの第１および第２の接触面の間にＩで示した非常に小さく一様なそれぞれの対向部が存在するような密着した接触を備えることができる材料で製作される。ガス収集環状体を形成する金属はモリブデンが好ましい。モリブデンによって製作されたガス収集環状体はカバー、プラットホームまたは基板に過大な荷重を加える危険性がなく、処理室の半導体ウエハの高さ位置で普遍的な温度に耐え、処理ガスの使用に抵抗性がある利点がある。しかしそれぞれ５ａ、８ａおよび９ａ、７ａまたは１０ａ、４ａの当該のそれぞれ第１および第２の接触面における密着部には上記に説明した小さな対向部Ｉを避けることはできない。このようにして、非常に危険で汚染性のある少量の処理ガスがこれらの小さな対向部を通過して排出される恐れがある。
【００３０】
本発明は、当該の対向部を通って排出される処理ガスを防止し、当該の処理ガスを出口１２および続いて排気口２９を通過させるためのシール手段を提供する。このシール手段は、処理ガスが反応装置の当該ガス収集環状体１６および円筒体１９の間にあるガス収集環状体１６の周囲に配置される空間１０２に進入することを防ぐ。小さな対向部を通って排出される処理ガスの問題点は、処理室１０１の外部の当該空間１０２を汚染し溶着を生じさせるので当該空間１０２を清掃することが困難となることである。その上、溶着処理が完了した後で処理室を開放する場合に、まだ危険な処理ガスが空間に残留している。
【００３１】
図４Ａ、４Ｂ、４Ｃなどに示される対向部の拡大図である図５を参照すると、処理室などの第１の空間１０１に存在する処理ガスは外部の大気圧よりも僅かに高い圧力Ｐ１を持つガス流Φ１を形成し、当該ガス流Φ１は第１の方向Ｄ１に進み当該の近接部Ｉを通って処理室１０１から流出しようとする。
【００３２】
本発明によるシール手段は、第１にΦ２で示される不活性ガスの逆流の適用から構成される。不活性ガスは例えば入口３９を通じてガス収集環状体１６を取り囲む周囲の空間１０２などの第２の空間に供給され、圧力Ｐ１より僅かに高い圧力を持ち、当該のガス流Φ２は第２の反対の方向Ｄ２に進み当該の対向部Ｉを通って処理室１０１に進入しようとする。不活性ガスの逆流Φ２は対向部Ｉを放物線状の速度分布を持つ層流として進む。放物線状の流れの進行によって、層流の速度Ｖ２は対向部ＩのＨで示される小さな高さの中央で最大となり、一方で層流速度は図５におけるそれぞれ９ａ、７ａのいわゆる接触面に沿ってほとんど零となる。このようにして低い圧力を持つ第１の流れΦ１は、対向部Ｉを通って処理室１０１から流出することができない。当業者にとって、層流のガス流の進行は対向部の高さＨおよび正流と逆流の圧力差ΔＰに関連することは次のように既知である。
Ｐ２−Ｐ１＝ΔＰ＝Φ２／Ｈ３                    （１）
また流れΦ２の速度Ｖ２は次の関係によって与えられる。
Ｖ２＝α・Φ２／Ｈ                              （２）
ここでαは比例係数である。したがって流れΦ２の速度Ｖ２は次の通りである。
Ｖ２＝α・ΔＰ・Ｈ２                            （３）
このようにして、逆流を効果的にするために必要な速度Ｖ２を得るためには、ΔＰ，Ｈ２が小さ過ぎないことが必要である。溶着処理を阻害しないためにΔＰが大き過ぎない必要があることは上述して説明されている。ここではまた、溶着処理を阻害する多量の不活性ガスを使用しないためＨ２が大き過ぎないことも重要である。実際問題として処理室の周囲長さは幾つかのウエハを収納するために絶対に大きくなることを考慮しなければならないので、対向部Ｉを通って進入する不活性ガスの量は多くなり過ぎ易い。
【００３３】
図６Ａ、６Ｂ、６Ｃを参照すると、これらの問題点をすべて解決する方法を提供するため、本発明によるシール手段は２つの対向する接触面の少なくとも片方にほぼ半径方向の一連の溝ＴＲが形成されて構成される。溝は逆流Φ２が当該の溝を通って処理室１０１に進入するため、少なくともガス収集環状体の水平面における半径方向の長さに等しい長さＬに沿って設けられる。一連の溝は、上側面５ａまたは下側面９ａまたは突出面１０ａなどガス収集環状体１６の金属の水平面に形成されることが好ましい。ここで、溝ＴＲの深さｈおよび幅ｗおよび２つの隣り合う溝の間隔Ｗは本発明の目的を達成するために決定される。この目的のため、溶着処理を阻害しないために十分に小さな圧力差ΔＰおよび逆流Φ２を使用することができるように、小さな値Ｈと組み合わされてＬおよび処理室の周囲長さに関連するｈ、ｗおよびＷの適正な値を求めることができる、既知の標準的な計算方法に基く標準の計算手段によるシミュレーションを実施した。
【００３４】
図６Ａは、例えば５ａ、９ａまたは１０ａなどの溝ＴＲが設けられる接触面の平面図である。逆流Φ２はほとんどが溝ＴＲを通ってＤ２の方向、すなわち空間１０２から処理室１０１の内部に向かって進行する。逆流Φ２の大きさのために溝を通って進行することができないガス流Φ１は、なお残存する間隔Ｗおよび長さＬの対向部Ｉを通って溝の間を進行する。溝の間の間隔Ｗが大き過ぎると、当該の流れΦ１は対向部Ｉの全部の長さＬを通って処理室１０１から空間１０２に到達するまで進行する恐れがあり不都合である。
【００３５】
溝がそれ程離れていない配置、すなわち間隔Ｗが図６Ａ示されている程大きくない配置を示す図６Ｂを参照すると、ＷおよびＬの適切な比率によって当該ガス流Φ１は全部の長さＬを初めから終りまで通過することができないので、ガス流Φ１は最早対向部Ｉを通って処理室１０１から流出することは不可能となる。勿論当該ガス流Φ１は溝を通って流出することもできない。
【００３６】
ガス収集環状体１６の一部の断面を示す図７を参照すると、逆流Φ２は入口３９によって導入される。Φ１およびΦ２の両方の流れは出口１２、続いて排気口２９により集められることが示されている。したがって逆流Φ２は処理を阻害しない。さらにガス流Φ１は対向部Ｉを通過することができずガス収集環状体１６を通って排出される。
【００３７】
ここで再び図５を参照すると、高温な部分に配置され当該要素を分離している７，９のような２つの分離可能な要素のそれぞれの７ａ、９ａのような２つのほぼ平らな接触面の分離可能なシールに対し、第１の空間１０１で第１の圧力Ｐ１を持つ第１のガス流Φ１が、当該の２つの接触面が互いに向かい合って配置される場合にその部分に残存する不可避の対向部Ｉを通過することを防ぐため、高温シール手段は下記の一般的な原理によって形成される。
【００３８】
１つの面が他の面に向い合って適正に配置される２つの分離可能要素７、９の２つの当該接触面７ａ、９ａを、高さＨおよび第１のガス流Φ１の方向に接触長さＬを持つ対向部Ｉが形成されるように構成する。
【００３９】
少なくとも１つの当該接触面を貫通して、第１のガス流Φ１の方向に当該長さＬに沿って互いに間隔Ｗだけ離れた、深さｈおよび幅ｗを有する均等に配置される溝ＴＲを形成する。このＬ、ｗ、Ｗ、ｈおよびＨの値は関係式（３）の効果を得るため上述したように計算する。
【００４０】
第１の空間１０１で第１の圧力Ｐ１を持つ第１のガス流Φ１が第１の方向Ｄ１に進行し、第２の空間１０２で第２の圧力Ｐ２を持つ逆流と称される第２のガス流Φ２が反対の方向Ｄ２に進行する互いに向かい合う近接する面を、当外の対向部Ｉを貫通して、Ｐ２＞Ｐ１でかつ関係式（３）が成り立つような溝ＴＲを設ける。
【００４１】
このシール手段は第１のガス流Φ１が対向部Ｉを通して流出することを防止することを可能とする。図７の断面図は入口１を経て導入されるガスはガス収集環状体の周囲を通過することができないことを明確に示している。したがってガスは専ら入口１２を通って流れ、カバーおよびプラットホームの周辺の何れにも汚染された溶着を形成することはない。
【００４２】
処理室１０１およびガス収集環状体１６の周囲の空間１０２を有し、小さな圧力差と考えられる圧力差ΔＰ＝Ｐ２−Ｐ１が約１０−５ないし１０３ｍｂａｒｓの反応装置において、近接面間の対向部Ｉの高さＨは約０ないし１ｍｍで小さいと考えられる０．０５ないし０．１ｍｍであることが好ましく、溝の幅ｗおよび深さｈは約ｗ≒１ｍｍおよびｈ≒０．３ｍｍで、溝間の間隔を示す比率はＷ≒５ｗ程度であることが好ましい。
【発明の効果】
大きな寸法を有し、高温領域に配置され、大気圧に近い低い圧力の反応装置における分離可能なシール手段が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１Ａ】ほぼ円筒状の処理反応装置の断面図である。
【図１Ｂ】図１Ａに示す反応装置の平面図でカバーを取り外したものである。
【図２】ガス収集環状体を折りたたんで形成する板である。
【図３Ａ、３Ｂ】処理室のガス収集環状体の俯瞰図である。
【図４Ａ、４Ｂ、４Ｃ】処理室の分離可能な要素の相対する近接面の対向部の断面である。
【図５】図４Ａの対向部の拡大図で、当該対向部の１つの面に形成された溝によって構成されたシール手段が設けられた当該対向部を通過する、処理反応ガスおよび逆流ガスのそれぞれの通路を示したものである。
【図６Ａ】分離可能な要素の少なくとも１つの近接面に設けられるシール手段を備えた対向部の平面図で、溝が不都合に配置された状態において当該対向部を通過する処理反応ガスおよび逆流ガスのそれぞれの通路を示したものである。
【図６Ｂ】分離可能な要素の少なくとも１つの近接面に設けられるシール手段を備えた対向部の平面図で、溝が好都合に配置された状態において当該対向部を通過する処理反応ガスおよび逆流ガスのそれぞれの通路を示したものである。
【図６Ｃ】近接面の１つに形成されるシール手段を構成する溝に対する図６ＡのＡ―Ｂ軸に沿った断面図である。
【図７】処理室の周囲に配置され、その近接面に当該シール手段が設けられている収集環状体に供給される、反応ガスおよび逆流ガスのそれぞれの通路を示す断面図である。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７】
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