(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ウェハ（７０）を加熱処理するための処理室（１３）と、
前記処理室（１３）の境界の一部を形成するように配置され、前記処理室（１３）より外側に向けて凸状の石英窓（１１ａ、１２ａ）と、前記石英窓（１１ａ、１２ａ）の開口端部に設けられたフランジ部（１１ｂ、１２ｂ）とで構成される一対の石英ドーム（１１、１２）と、
複数のＯリング（６０）を介して前記石英ドーム（１１、１２）の前記フランジ部（１１ｂ、１２ｂ）を拘束する冷却チャンバ（２１、２２）とを備えた半導体製造装置であって、
前記複数のＯリング（６０）は、前記フランジ部（１１ｂ、１２ｂ）のうち前記石英窓（１１ａ、１２ａ）の凸側と該凸側とは反対側とにそれぞれ同心円状に配置されて前記フランジ部（１１ｂ、１２ｂ）を挟んでおり、
前記同心円状に配置された複数のＯリング（６０）のうち内側のものと外側のものとで隣り合うＯリング（６０）と前記フランジ部（１１ｂ、１２ｂ）と前記冷却チャンバ（２１、２２）とで構成された複数のガス用通路（２６）のうち、少なくとも、もっとも前記処理室（１３）側に位置するガス用通路（２６）に不活性ガスを流す不活性ガス流入装置（３０）を備えており、
前記冷却チャンバ（２１、２２）のうち前記ガス用通路（２６）を構成する壁面（２１ａ、２２ａ）が粗くなっていることを特徴とする半導体製造装置。
【請求項２】
前記隣り合うＯリング（６０）と前記フランジ部（１１ｂ、１２ｂ）と前記冷却チャンバ（２１、２２）とで構成されたガス用通路（２６）が同心円状に複数設けられ、前記各ガス用通路（２６）にそれぞれ不活性ガスが流れるようになっており、
前記同心円状に配置された前記複数のガス用通路（２６）のうち内側の通路に流れる不活性ガスの流量が外側の通路に流れる不活性ガスの流量よりも大きくなっていることを特徴とする請求項１に記載の半導体製造装置。
【請求項３】
半導体ウェハ（７０）を加熱処理するための処理室（１３）と、
前記処理室（１３）の境界の一部を形成するように配置され、前記処理室（１３）より外側に向けて凸状の石英窓（１１ａ、１２ａ）と、前記石英窓（１１ａ、１２ａ）の開口端部に設けられたフランジ部（１１ｂ、１２ｂ）とで構成される一対の石英ドーム（１１、１２）と、
複数のＯリング（６０）を介して前記石英ドーム（１１、１２）の前記フランジ部（１１ｂ、１２ｂ）を拘束する冷却チャンバ（２１、２２）とを備えた半導体製造装置であって、
前記複数のＯリング（６０）は、前記フランジ部（１１ｂ、１２ｂ）のうち前記石英窓（１１ａ、１２ａ）の凸側と該凸側とは反対側とにそれぞれ同心円状に配置されて前記フランジ部（１１ｂ、１２ｂ）を挟んでおり、
前記同心円状に配置された複数のＯリング（６０）のうち内側のものと外側のものとで隣り合うＯリング（６０）と前記フランジ部（１１ｂ、１２ｂ）と前記冷却チャンバ（２１、２２）とで構成された複数のガス用通路（２６）のうち、少なくとも、もっとも前記処理室（１３）側に位置するガス用通路（２６）に不活性ガスを流す不活性ガス流入装置（３０）を備えており、
前記隣り合うＯリング（６０）と前記フランジ部（１１ｂ、１２ｂ）と前記冷却チャンバ（２１、２２）とで構成されたガス用通路（２６）が同心円状に複数設けられ、前記各ガス用通路（２６）にそれぞれ不活性ガスが流れるようになっており、
前記同心円状に配置された前記複数のガス用通路（２６）のうち内側の通路に流れる不活性ガスの流量が外側の通路に流れる不活性ガスの流量よりも大きくなっていることを特徴とする半導体製造装置。
【請求項４】
前記隣り合うＯリング（６０）と前記フランジ部（１１ｂ、１２ｂ）と前記冷却チャンバ（２１、２２）とで構成されたガス用通路（２６）が同心円状に複数設けられ、前記各ガス用通路（２６）にそれぞれ不活性ガスが流れるようになっており、
前記同心円状に配置された前記複数のガス用通路（２６）のうち内側のガス用通路（２６）を構成する前記冷却チャンバ（２１、２２）の壁面（２１ｂ、２２ｂ）の面積が外側のガス用通路（２６）を構成する前記冷却チャンバ（２１、２２）の壁面（２１ｃ、２２ｃ）の面積よりも大きくなっていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の半導体製造装置。
【請求項５】
半導体ウェハ（７０）を加熱処理するための処理室（１３）と、
前記処理室（１３）の境界の一部を形成するように配置され、前記処理室（１３）より外側に向けて凸状の石英窓（１１ａ、１２ａ）と、前記石英窓（１１ａ、１２ａ）の開口端部に設けられたフランジ部（１１ｂ、１２ｂ）とで構成される一対の石英ドーム（１１、１２）と、
複数のＯリング（６０）を介して前記石英ドーム（１１、１２）の前記フランジ部（１１ｂ、１２ｂ）を拘束する冷却チャンバ（２１、２２）とを備えた半導体製造装置であって、
前記複数のＯリング（６０）は、前記フランジ部（１１ｂ、１２ｂ）のうち前記石英窓（１１ａ、１２ａ）の凸側と該凸側とは反対側とにそれぞれ同心円状に配置されて前記フランジ部（１１ｂ、１２ｂ）を挟んでおり、
前記同心円状に配置された複数のＯリング（６０）のうち内側のものと外側のものとで隣り合うＯリング（６０）と前記フランジ部（１１ｂ、１２ｂ）と前記冷却チャンバ（２１、２２）とで構成された複数のガス用通路（２６）のうち、少なくとも、もっとも前記処理室（１３）側に位置するガス用通路（２６）に不活性ガスを流す不活性ガス流入装置（３０）を備えており、
前記隣り合うＯリング（６０）と前記フランジ部（１１ｂ、１２ｂ）と前記冷却チャンバ（２１、２２）とで構成されたガス用通路（２６）が同心円状に複数設けられ、前記各ガス用通路（２６）にそれぞれ不活性ガスが流れるようになっており、
前記同心円状に配置された前記複数のガス用通路（２６）のうち内側のガス用通路（２６）を構成する前記冷却チャンバ（２１、２２）の壁面（２１ｂ、２２ｂ）の面積が外側のガス用通路（２６）を構成する前記冷却チャンバ（２１、２２）の壁面（２１ｃ、２２ｃ）の面積よりも大きくなっていることを特徴とする半導体製造装置。
【請求項６】
前記ガス用通路（２６）には、一方が前記フランジ部（１１ｂ、１２ｂ）に接触すると共に、他方が前記冷却チャンバ（２１、２２）に接触し、前記フランジ部（１１ｂ、１２ｂ）の熱を前記冷却チャンバ（２１、２２）に伝達する熱伝導性材料（８０）が配置されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の半導体製造装置。
【請求項７】
前記ガス用通路（２６）には、一方が前記フランジ部（１１ｂ、１２ｂ）に接触すると共に、他方が前記冷却チャンバ（２１、２２）に接触し、前記フランジ部（１１ｂ、１２ｂ）の熱を前記冷却チャンバ（２１、２２）に伝達する金属部材（９０）が配置されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の半導体製造装置。
【請求項８】
半導体ウェハ（７０）を加熱処理するための処理室（１３）と、
前記処理室（１３）の境界の一部を形成するように配置され、前記処理室（１３）より外側に向けて凸状の石英窓（１１ａ、１２ａ）と、前記石英窓（１１ａ、１２ａ）の開口端部に設けられたフランジ部（１１ｂ、１２ｂ）とで構成される一対の石英ドーム（１１、１２）と、
複数のＯリング（６０）を介して前記石英ドーム（１１、１２）の前記フランジ部（１１ｂ、１２ｂ）を拘束する冷却チャンバ（２１、２２）とを備えた半導体製造装置であって、
前記複数のＯリング（６０）は、前記フランジ部（１１ｂ、１２ｂ）のうち前記石英窓（１１ａ、１２ａ）の凸側と該凸側とは反対側とにそれぞれ同心円状に配置されて前記フランジ部（１１ｂ、１２ｂ）を挟んでおり、
前記同心円状に配置された複数のＯリング（６０）のうち内側のものと外側のものとで隣り合うＯリング（６０）と前記フランジ部（１１ｂ、１２ｂ）と前記冷却チャンバ（２１、２２）とで構成された複数のガス用通路（２６）のうち、少なくとも、もっとも前記処理室（１３）側に位置するガス用通路（２６）に不活性ガスを流す不活性ガス流入装置（３０）を備えており、
前記ガス用通路（２６）には、一方が前記フランジ部（１１ｂ、１２ｂ）に接触すると共に、他方が前記冷却チャンバ（２１、２２）に接触し、前記フランジ部（１１ｂ、１２ｂ）の熱を前記冷却チャンバ（２１、２２）に伝達する熱伝導性材料（８０）が配置されていることを特徴とする半導体製造装置。
【請求項９】
半導体ウェハ（７０）を加熱処理するための処理室（１３）と、
前記処理室（１３）の境界の一部を形成するように配置され、前記処理室（１３）より外側に向けて凸状の石英窓（１１ａ、１２ａ）と、前記石英窓（１１ａ、１２ａ）の開口端部に設けられたフランジ部（１１ｂ、１２ｂ）とで構成される一対の石英ドーム（１１、１２）と、
複数のＯリング（６０）を介して前記石英ドーム（１１、１２）の前記フランジ部（１１ｂ、１２ｂ）を拘束する冷却チャンバ（２１、２２）とを備えた半導体製造装置であって、
前記複数のＯリング（６０）は、前記フランジ部（１１ｂ、１２ｂ）のうち前記石英窓（１１ａ、１２ａ）の凸側と該凸側とは反対側とにそれぞれ同心円状に配置されて前記フランジ部（１１ｂ、１２ｂ）を挟んでおり、
前記同心円状に配置された複数のＯリング（６０）のうち内側のものと外側のものとで隣り合うＯリング（６０）と前記フランジ部（１１ｂ、１２ｂ）と前記冷却チャンバ（２１、２２）とで構成された複数のガス用通路（２６）のうち、少なくとも、もっとも前記処理室（１３）側に位置するガス用通路（２６）に不活性ガスを流す不活性ガス流入装置（３０）を備えており、
前記ガス用通路（２６）には、一方が前記フランジ部（１１ｂ、１２ｂ）に接触すると共に、他方が前記冷却チャンバ（２１、２２）に接触し、前記フランジ部（１１ｂ、１２ｂ）の熱を前記冷却チャンバ（２１、２２）に伝達する金属部材（９０）が配置されていることを特徴とする半導体製造装置。
【請求項１０】
前記金属部材（９０）はスプリングもしくは板バネであることを特徴とする請求項１ないし７、９のいずれか１つに記載の半導体製造装置。
【請求項１１】
前記複数のＯリング（６０）のうち、少なくとも、もっとも前記処理室（１３）側に位置するＯリング（６０）には、フッ素が６７％以上含有されていることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１つに記載の半導体製造装置。
【請求項１２】
半導体ウェハ（７０）を加熱処理するための処理室（１３）と、
前記処理室（１３）の境界の一部を形成するように配置され、前記処理室（１３）より外側に向けて凸状の石英窓（１１ａ、１２ａ）と、前記石英窓（１１ａ、１２ａ）の開口端部に設けられたフランジ部（１１ｂ、１２ｂ）とで構成される一対の石英ドーム（１１、１２）と、
複数のＯリング（６０）を介して前記石英ドーム（１１、１２）の前記フランジ部（１１ｂ、１２ｂ）を拘束する冷却チャンバ（２１、２２）とを備えた半導体製造装置であって、
前記複数のＯリング（６０）は、前記フランジ部（１１ｂ、１２ｂ）のうち前記石英窓（１１ａ、１２ａ）の凸側と該凸側とは反対側とにそれぞれ同心円状に配置されて前記フランジ部（１１ｂ、１２ｂ）を挟んでおり、
前記同心円状に配置された複数のＯリング（６０）のうち内側のものと外側のものとで隣り合うＯリング（６０）と前記フランジ部（１１ｂ、１２ｂ）と前記冷却チャンバ（２１、２２）とで構成された複数のガス用通路（２６）のうち、少なくとも、もっとも前記処理室（１３）側に位置するガス用通路（２６）に不活性ガスを流す不活性ガス流入装置（３０）を備えており、
前記複数のＯリング（６０）のうち、少なくとも、もっとも前記処理室（１３）側に位置するＯリング（６０）には、フッ素が６７％以上含有されていることを特徴とする半導体製造装置。
【請求項１３】
前記複数のＯリング（６０）のうち、少なくとも、もっとも前記処理室（１３）側に位置するＯリング（６０）には、アルミニウム粉もしくは銅粉が含まれており、かつ、熱伝導率が０．１９Ｗ／ｍ・Ｋよりも大きいことを特徴とする請求項１ないし１２のいずれか１つに記載の半導体製造装置。
【請求項１４】
半導体ウェハ（７０）を加熱処理するための処理室（１３）と、
前記処理室（１３）の境界の一部を形成するように配置され、前記処理室（１３）より外側に向けて凸状の石英窓（１１ａ、１２ａ）と、前記石英窓（１１ａ、１２ａ）の開口端部に設けられたフランジ部（１１ｂ、１２ｂ）とで構成される一対の石英ドーム（１１、１２）と、
複数のＯリング（６０）を介して前記石英ドーム（１１、１２）の前記フランジ部（１１ｂ、１２ｂ）を拘束する冷却チャンバ（２１、２２）とを備えた半導体製造装置であって、
前記複数のＯリング（６０）は、前記フランジ部（１１ｂ、１２ｂ）のうち前記石英窓（１１ａ、１２ａ）の凸側と該凸側とは反対側とにそれぞれ同心円状に配置されて前記フランジ部（１１ｂ、１２ｂ）を挟んでおり、
前記同心円状に配置された複数のＯリング（６０）のうち内側のものと外側のものとで隣り合うＯリング（６０）と前記フランジ部（１１ｂ、１２ｂ）と前記冷却チャンバ（２１、２２）とで構成された複数のガス用通路（２６）のうち、少なくとも、もっとも前記処理室（１３）側に位置するガス用通路（２６）に不活性ガスを流す不活性ガス流入装置（３０）を備えており、
前記複数のＯリング（６０）のうち、少なくとも、もっとも前記処理室（１３）側に位置するＯリング（６０）には、アルミニウム粉もしくは銅粉が含まれており、かつ、熱伝導率が０．１９Ｗ／ｍ・Ｋよりも大きいことを特徴とする半導体製造装置。
【請求項１５】
半導体ウェハ（７０）を加熱処理するための処理室（１３）と、
前記処理室（１３）の境界の一部を形成するように配置され、前記処理室（１３）より外側に向けて凸状の石英窓（１１ａ、１２ａ）と、前記石英窓（１１ａ、１２ａ）の開口端部に設けられたフランジ部（１１ｂ、１２ｂ）とで構成される一対の石英ドーム（１１、１２）と、
複数のＯリング（６０）を介して前記石英ドーム（１１、１２）の前記フランジ部（１１ｂ、１２ｂ）を拘束する冷却チャンバ（２１、２２）とを備えた半導体製造装置であって、
前記複数のＯリング（６０）は、前記フランジ部（１１ｂ、１２ｂ）のうち前記石英窓（１１ａ、１２ａ）の凸側と該凸側とは反対側とにそれぞれ配置されて前記フランジ部（１１ｂ、１２ｂ）を挟んでおり、
前記同心円状に配置された複数のＯリング（６０）のうち内側のものと外側のものとで隣り合うＯリング（６０）と前記フランジ部（１１ｂ、１２ｂ）と前記冷却チャンバ（２１、２２）とで構成されたガス用通路（２６）には、一方が前記フランジ部（１１ｂ、１２ｂ）に接触すると共に、他方が前記冷却チャンバ（２１、２２）に接触し、前記フランジ部（１１ｂ、１２ｂ）の熱を前記冷却チャンバ（２１、２２）に伝達する熱伝導性材料（８０）が配置されていることを特徴とする半導体製造装置。
【請求項１６】
半導体ウェハ（７０）を加熱処理するための処理室（１３）と、
前記処理室（１３）の境界の一部を形成するように配置され、前記処理室（１３）より外側に向けて凸状の石英窓（１１ａ、１２ａ）と、前記石英窓（１１ａ、１２ａ）の開口端部に設けられたフランジ部（１１ｂ、１２ｂ）とで構成される一対の石英ドーム（１１、１２）と、
複数のＯリング（６０）を介して前記石英ドーム（１１、１２）の前記フランジ部（１１ｂ、１２ｂ）を拘束する冷却チャンバ（２１、２２）とを備えた半導体製造装置であって、
前記複数のＯリング（６０）は、前記フランジ部（１１ｂ、１２ｂ）のうち前記石英窓（１１ａ、１２ａ）の凸側と該凸側とは反対側とにそれぞれ配置されて前記フランジ部（１１ｂ、１２ｂ）を挟んでおり、
前記同心円状に配置された複数のＯリング（６０）のうち内側のものと外側のものとで隣り合うＯリング（６０）と前記フランジ部（１１ｂ、１２ｂ）と前記冷却チャンバ（２１、２２）とで構成されたガス用通路（２６）には、一方が前記フランジ部（１１ｂ、１２ｂ）に接触すると共に、他方が前記冷却チャンバ（２１、２２）に接触し、前記フランジ部（１１ｂ、１２ｂ）の熱を前記冷却チャンバ（２１、２２）に伝達する金属部材（９０）が配置されていることを特徴とする半導体製造装置。
【請求項１７】
前記金属部材（９０）はスプリングもしくは板バネであることを特徴とする請求項１６に記載の半導体製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェハに熱処理を行うための半導体製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、半導体基板処理装置が、例えば特許文献１で提案されている。具体的に、特許文献１では、頂部ドームと、底部ドームと、頂部ドームや底部ドームの端部をそれぞれ保持する側壁とを有し、頂部ドーム、底部ドーム、および側壁で区画された処理領域が設けられた半導体製造装置が提案されている。頂部ドームおよび底部ドームは石英材料により形成された石英ドームである。また、半導体ウェハは、処理領域に配置されたサセプタの上に配置される。
【０００３】
側部は、上側のクランプリングとベースリングとで構成されている。また、石英ドームは中央窓部と周縁のフランジ部とで構成されている。フランジ部は、Ｏリングを介してクランプリングとベースリングとで挟み込まれている。そして、この装置では、ランプの光で石英ドームを介して処理領域が加熱されるようになっている。
【特許文献１】特開２００１−６０５５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の技術では、ランプの直接光、ウェハを乗せているサセプタ等からの輻射熱、中央窓部からフランジ部への伝熱などにより、フランジ部に熱が蓄積されてしまう。これに伴って、フランジ部を締め付けているＯリングも加熱され、Ｏリングが耐熱温度を超えてしまうという問題がある。
【０００５】
Ｏリングの温度が耐熱温度を超えてしまうと、処理領域の真空がリークしてしまい、処理領域を真空に保てなくなったり、プロセスが停止してしまったりする。また、耐熱温度を超えたＯリングが軟化すると石英ドームが動いてしまい、これにより石英ドームが側部に当たって石英ドームに亀裂や破壊が生じてしまう。
【０００６】
本発明は、上記点に鑑み、Ｏリングが加熱されても、該Ｏリングの温度が耐熱温度以下となるようにすることができる半導体製造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】
【０００７】
上記目的を達成するため、請求項１、３、５、８、９、１２、１４に記載の発明では、大気圧から減圧された処理ガス内で半導体ウェハ（７０）を加熱処理するための処理室（１３）と、処理室（１３）の境界の一部を形成するように配置され、処理室（１３）より外側に向けて凸状の石英窓（１１ａ、１２ａ）と、石英窓（１１ａ、１２ａ）の開口端部に設けられたフランジ部（１１ｂ、１２ｂ）とで構成される一対の石英ドーム（１１、１２）と、複数のＯリング（６０）を介して石英ドーム（１１、１２）のフランジ部（１１ｂ、１２ｂ）を拘束する冷却チャンバ（２１、２２）とを備えた半導体製造装置であって、複数のＯリング（６０）は、フランジ部（１１ｂ、１２ｂ）のうち石英窓（１１ａ、１２ａ）の凸側と該凸側とは反対側とにそれぞれ同心円状に配置されてフランジ部（１１ｂ、１２ｂ）を挟んでおり、同心円状に配置された複数のＯリング（６０）のうち内側のものと外側のものとで隣り合うＯリング（６０）とフランジ部（１１ｂ、１２ｂ）と冷却チャンバ（２１、２２）とで構成された複数のガス用通路（２６）のうち、少なくとも、もっとも処理室（１３）側に位置するガス用通路（２６）に不活性ガスを流す不活性ガス流入装置（３０）を備えていることを特徴とする。
【０００８】
これにより、不活性ガスを介してフランジ部（１１ｂ、１２ｂ）の熱を冷却チャンバ（２１、２２）に伝達することができる。このように、不活性ガスが熱の伝達経路の一部をなすことにより、冷却チャンバ（２１、２２）がフランジ部（１１ｂ、１２ｂ）を冷却する冷却効率を向上させることができる。したがって、フランジ部（１１ｂ、１２ｂ）が冷却されることで、フランジ部（１１ｂ、１２ｂ）に接触しているＯリング（６０）の温度を耐熱温度以下にすることができる。
【０００９】
請求項１に記載の発明では、冷却チャンバ（２１、２２）のうちガス用通路（２６）を構成する壁面（２１ａ、２２ａ）が粗くなっていることを特徴とする。
【００１０】
これにより、不活性ガスが冷却チャンバ（２１、２２）に接触する面積を大きくすることができる。したがって、冷却チャンバ（２１、２２）の冷却効率をさらに向上させることができる。
【００１１】
請求項２、３に記載の発明では、隣り合うＯリング（６０）とフランジ部（１１ｂ、１２ｂ）と冷却チャンバ（２１、２２）とで構成されたガス用通路（２６）が同心円状に複数設けられ、各ガス用通路（２６）にそれぞれ不活性ガスが流れるようになっており、同心円状に配置された複数のガス用通路（２６）のうち内側の通路に流れる不活性ガスの流量が外側の通路に流れる不活性ガスの流量よりも大きくなっていることを特徴とする。
【００１２】
これにより、フランジ部（１１ｂ、１２ｂ）においてもっとも温度が高くなる該内側において不活性ガスが伝達できる熱の量を増加させることができるので、該内側の冷却効率を高めることができる。したがって、該内側に配置されるもっとも温度が高くなるＯリング（６０）を耐熱温度以下にすることができる。
【００１３】
請求項４、５に記載の発明では、隣り合うＯリング（６０）とフランジ部（１１ｂ、１２ｂ）と冷却チャンバ（２１、２２）とで構成されたガス用通路（２６）が同心円状に複数設けられ、各ガス用通路（２６）にそれぞれ不活性ガスが流れるようになっており、同心円状に配置された複数のガス用通路（２６）のうち内側のガス用通路（２６）を構成する冷却チャンバ（２１、２２）の壁面（２１ｂ、２２ｂ）の面積が外側のガス用通路（２６）を構成する冷却チャンバ（２１、２２）の壁面（２１ｃ、２２ｃ）の面積よりも大きくなっていることを特徴とする。
【００１４】
これにより、フランジ部（１１ｂ、１２ｂ）においてもっとも温度が高くなる該内側における不活性ガスと冷却チャンバ（２１、２２）との接触面積を増加させることができる。したがって、該内側に配置されるもっとも温度が高くなるＯリング（６０）を耐熱温度以下にすることができる。
【００１５】
請求項６、８に記載の発明では、ガス用通路（２６）には、一方がフランジ部（１１ｂ、１２ｂ）に接触すると共に、他方が冷却チャンバ（２１、２２）に接触し、フランジ部（１１ｂ、１２ｂ）の熱を冷却チャンバ（２１、２２）に伝達する熱伝導性材料（８０）が配置されていることを特徴とする。
【００１６】
これにより、フランジ部（１１ｂ、１２ｂ）の熱を冷却チャンバ（２１、２２）に伝達することができ、フランジ部（１１ｂ、１２ｂ）の温度を下げることができるので、フランジ部（１１ｂ、１２ｂ）に接触するＯリング（６０）の温度を該Ｏリング（６０）の耐熱温度以下にすることができる。
【００１７】
請求項７、９に記載の発明では、ガス用通路（２６）には、一方がフランジ部（１１ｂ、１２ｂ）に接触すると共に、他方が冷却チャンバ（２１、２２）に接触し、フランジ部（１１ｂ、１２ｂ）の熱を冷却チャンバ（２１、２２）に伝達する金属部材（９０）が配置されていることを特徴とする。
【００１８】
これにより、請求項６、８に記載の発明と同様に、フランジ部（１１ｂ、１２ｂ）の熱を冷却チャンバ（２１、２２）に伝達して、フランジ部（１１ｂ、１２ｂ）に接触するＯリング（６０）の温度を該Ｏリング（６０）の耐熱温度以下にすることができる。
【００１９】
請求項１０に記載の発明では、金属部材（９０）はスプリングもしくは板バネであることを特徴とする。
【００２０】
これにより、一対の石英ドーム（１１、１２）が互いに近づくように移動したり、離れるように移動したとしても、スプリングもしくは板バネをフランジ部（１１ｂ、１２ｂ）と冷却チャンバ（２１、２２）とに接触し続けることができる。例えば、処理室（１３）を真空にする際に、一対の石英ドーム（１１、１２）が近づく。このように一対の石英ドーム（１１、１２）の距離が変化する場合でも、スプリングもしくは板バネがフランジ部（１１ｂ、１２ｂ）と冷却チャンバ（２１、２２）とに接触した状態を維持することができる。
【００２１】
請求項１１、１２に記載の発明では、複数のＯリング（６０）のうち、少なくとも、もっとも処理室（１３）側に位置するＯリング（６０）には、フッ素が６７％以上含有されていることを特徴とする。
【００２２】
このように、Ｏリング（６０）自体の耐熱温度を上げることで、Ｏリング（６０）が受ける熱を耐熱温度以下にすることができる。
【００２３】
請求項１３、１４に記載の発明では、複数のＯリング（６０）のうち、少なくとも、もっとも処理室（１３）側に位置するＯリング（６０）には、アルミニウム粉もしくは銅粉が含まれており、かつ、熱伝導率が０．１９Ｗ／ｍ・Ｋよりも大きいことを特徴とする。
【００２４】
これにより、Ｏリング（６０）が受けた熱を冷却チャンバ（２１、２２）に伝達させやすくすることができ、Ｏリング（６０）の温度を耐熱温度以下にすることができる。
【００３１】
請求項１５に記載の発明では、同心円状に配置された複数のＯリング（６０）のうち内側のものと外側のものとで隣り合うＯリング（６０）とフランジ部（１１ｂ、１２ｂ）と冷却チャンバ（２１、２２）とで構成されたガス用通路（２６）には、一方がフランジ部（１１ｂ、１２ｂ）に接触すると共に、他方が冷却チャンバ（２１、２２）に接触し、フランジ部（１１ｂ、１２ｂ）の熱を冷却チャンバ（２１、２２）に伝達する熱伝導性材料（８０）が配置されていることを特徴とする。
【００３２】
これにより、熱伝導性材料（８０）を介してフランジ部（１１ｂ、１２ｂ）の熱を冷却チャンバ（２１、２２）に伝達することができる。このため、フランジ部（１１ｂ、１２ｂ）の冷却効率を向上できるので、フランジ部（１１ｂ、１２ｂ）に接触しているＯリング（６０）の温度を耐熱温度以下にすることができる。
【００３３】
請求項１６に記載の発明では、同心円状に配置された複数のＯリング（６０）のうち内側のものと外側のものとで隣り合うＯリング（６０）とフランジ部（１１ｂ、１２ｂ）と冷却チャンバ（２１、２２）とで構成されたガス用通路（２６）には、一方がフランジ部（１１ｂ、１２ｂ）に接触すると共に、他方が冷却チャンバ（２１、２２）に接触し、フランジ部（１１ｂ、１２ｂ）の熱を冷却チャンバ（２１、２２）に伝達する金属部材（９０）が配置されていることを特徴とする。
【００３４】
これにより、金属部材（９０）を介してフランジ部（１１ｂ、１２ｂ）の熱を冷却チャンバ（２１、２２）に伝達することができる。このため、フランジ部（１１ｂ、１２ｂ）の冷却効率を向上できるので、フランジ部（１１ｂ、１２ｂ）に接触しているＯリング（６０）の温度を耐熱温度以下にすることができる。
【００３５】
請求項１７に記載の発明のように、金属部材（９０）をスプリングもしくは板バネすることができる。これにより、請求項７に記載の発明と同様に、石英ドーム（１１、１２）の移動に関わらず、金属部材（９０）がフランジ部（１１ｂ、１２ｂ）および冷却チャンバ（２１、２２）に触れ続けることができる。
【００３６】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
【００３８】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図を参照して説明する。本実施形態で示される半導体製造装置は、処理室を減圧にするものおよびその制御であって、特に、半導体ウェハにエピタキシャル膜等を成膜する装置に好適である。
【００３９】
図１は、本発明の第１実施形態に係る半導体製造装置の概略断面図である。この図に示されるように、半導体製造装置は、石英ドーム１１、１２と、冷却チャンバ２１、２２と、不活性ガス流入装置３０と、側面加圧ポンプ４０と、サセプタ５０と、シャフト５１と、回転機構５２と、ランプモジュール５３とを備えている。
【００４０】
石英ドーム１１、１２は、石英窓１１ａ、１２ａとフランジ部１１ｂ、１２ｂとで構成されている。石英窓１１ａ、１２ａは凸状の容器である。また、フランジ部１１ｂ、１２ｂは石英窓１１ａ、１２ａの開口端部に設けられたものである。
【００４１】
そして、冷却チャンバ２１、２２は、複数のＯリング６０を介して石英ドーム１１、１２のフランジ部１１ｂ、１２ｂを拘束するものであり、内部に冷却水が流れる構造を有している。冷却チャンバ２１、２２は、フランジ部１１ｂ、１２ｂを石英窓１１ａ、１２ａの凸側のものと凹側のものとで挟み込んだ構造になっており、凸側のものと凹側のものとがネジ２３、２４によりねじ止めされ、フランジ部１１ｂ、１２ｂが冷却チャンバ２１、２２に強固に拘束されている。
【００４２】
具体的に、フランジ部１１ｂ、１２ｂの拘束について、図２を参照して説明する。図２は、図１のＡ部拡大断面図であり、Ｏリング６０を介して冷却チャンバ２１、２２がフランジ部１１ｂ、１２ｂを拘束する様子を示したものである。なお、図２では側面加圧ポンプ４０やネジ２３、２４を省略してある。また、フランジ部１１ｂ、１２ｂ、Ｏリング６０、冷却チャンバ２１、２２の関係はすべて図２に示されるものと同じであり、図１に示されるＡ部のみに限定されるものではない。
【００４３】
図２に示されるように、冷却チャンバ２１、２２内には、冷却水が流れる冷却水用通路２５が設けられており、この冷却水用通路２５内に冷却水が流れるようになっている。冷却水は、各冷却チャンバ２１、２２に設けられた図示しない導入口から導入され、冷却水用通路２５を介して冷却チャンバ２１、２２内を通過し、図示しない排出口から排出される。
【００４４】
また、図１に示されるように、石英ドーム１１、１２のフランジ部１１ｂ、１２ｂにＯリング６０を介して冷却チャンバ２１、２２が固定された一対のものが用意され、各石英ドーム１１、１２の各石英窓１１ａ、１２ａの凹部がそれぞれ向かい合わされて、各冷却チャンバ２１、２２が接合されている。このように、石英ドーム１１、１２、Ｏリング６０、および冷却チャンバ２１、２２にて閉じられた空間が処理室１３となる。処理室１３は半導体ウェハ７０を加熱処理する部屋であり、大気圧から減圧されて処理ガス（成膜ガス）が注入される。
【００４５】
冷却チャンバ２１、２２には、成膜ガスを処理室１３に導入するための導入通路２８と、処理室１３から成膜ガスを排出するための排出通路２９とが設けられている。排出通路２９は、配管を介して図示しない成膜ガス排出機構に接続されている。そして、処理室１３から排出された成膜ガスは、該成膜ガス排出機構にて無害化され、成膜ガス中のダストや有害ガス等が薬液等により除去されるようになっている。
【００４６】
フランジ部１１ｂ、１２ｂを拘束するＯリング６０は、当該Ｏリング６０がフランジ部１１ｂ、１２ｂのうち石英窓１１ａ、１２ａの凸側と該凸側とは反対側とにそれぞれ同心円状に配置されてフランジ部１１ｂ、１２ｂを挟んでいる。本実施形態では、図２に示されるように、Ｏリング６０のペアが一定間隔で同心円状に配置されている。
【００４７】
Ｏリング６０は、例えば樹脂により形成されたものである。さらに、複数のＯリング６０のうち、少なくとも、もっとも処理室１３側に位置するＯリング６０には、フッ素が６７％以上含有されている。これにより、Ｏリング６０自体の耐熱温度が上がり、Ｏリング６０が受ける熱が耐熱温度以下になっている。耐熱温度は、例えば２３０℃以上になっている。
【００４８】
不活性ガス流入装置３０は、同心円状に配置された複数のＯリング６０のうち内側のものと外側のものとで隣り合うＯリング６０とフランジ部１１ｂ、１２ｂと冷却チャンバ２１、２２とで構成されたガス用通路２６に不活性ガスを流すものである。
【００４９】
フランジ部１１ｂ、１２ｂには、ガス用通路２６と不活性ガス流入装置３０とを接続する孔２７がそれぞれ設けられており、該孔２７に不活性ガス流入装置３０が取り付けられている。そして、不活性ガスが不活性ガス流入装置３０から孔２７を介してガス用通路２６に導入される。不活性ガスは、ガス用通路２６を一方向に流れ、図示しない排出口から冷却チャンバ２１、２２の外部に排出される。
【００５０】
図２に示されるように、４つのＯリング６０がフランジ部１１ｂ、１２ｂを拘束しているが、Ｏリング６０のペアの間の隙間がガス用通路２６として構成されている。本実施形態ではガス用通路２６は１つであり、該ガス用通路２６が処理室１３にもっとも近い通路に該当する。不活性ガスとして、例えば窒素やアルゴンが採用される。
【００５１】
側面加圧ポンプ４０は、処理室１３が大気圧から減圧されることで石英窓１１ａ、１２ａにおいて処理室１３の中心部側に発生する圧縮力に石英窓１１ａ、１２ａが対抗できるように、フランジ部１１ｂ、１２ｂを処理室１３側に押し込んで石英窓１１ａ、１２ａの湾曲の度合いを維持もしくは高めるものである。この側面加圧ポンプ４０は、図１に示されるように冷却チャンバ２１、２２の側面に接続されており、例えばＮ２やエアーによる加圧によりフランジ部１１ｂ、１２ｂを処理室１３側に押し込むようになっている。
【００５２】
サセプタ５０は、一面５０ａおよび他面５０ｂを有する円板状のテーブルであり、一面５０ａに複数の半導体ウェハ７０が配置されるものである。
【００５３】
シャフト５１は、サセプタ５０の他面５０ｂ側に位置すると共に、サセプタ５０の他面５０ｂに対し垂直方向に延びる棒状の部材であり、サセプタ５０を支持して処理室１３内に配置させるものである。シャフト５１のうちサセプタ５０側の上端部５１ａ側にサセプタ５０が接続され、上端部５１ａとは反対側の下端部５１ｂが回転機構５２に備え付けられている。
【００５４】
図１に示されるように、シャフト５１は、石英窓１２ａに設けられたシャフト貫通部１２ｃに差し込まれた形態になっている。これにより、シャフト５１の上端部５１ａは処理室１３内に配置され、下端部５１ｂは処理室１３の外部に配置される。
【００５５】
回転機構５２は、シャフト５１の下端部５１ｂを支持し、シャフト５１の中心軸を中心にシャフト５１を回転させるものであり、モータ等を備えた周知のものである。この回転機構５２によってシャフト５１が回転すると、これに連動してサセプタ５０も回転するようになっている。この回転機構５２にはＯリング５４を介してシャフト貫通部１２ｃが取り付けられ、これにより処理室１３がシールされる。
【００５６】
また、図１に示されるランプモジュール５３は、輻射熱を発する加熱源であり、処理室１３の外部に複数配置されている。具体的には、ランプモジュール５３は、各石英窓１１ａ、１２ａの凸側に配置され、サセプタ５０の一面５０ａおよび他面５０ｂを照らし、処理室１３内を加熱するようになっている。ランプモジュール５３として、例えばハロゲンランプが採用される。
【００５７】
以上が、本実施形態に係る半導体製造装置の全体構成である。この半導体製造装置において、ランプモジュール５３の照度、回転機構５２の回転速度、側面加圧ポンプ４０の制御、処理室１３への成膜ガスの注入、冷却チャンバ２１、２２の冷却水の制御、流入ガスの流量制御等は、図示しない制御装置により行われる。
【００５８】
次に、上記装置を用いて半導体ウェハ７０に熱処理を行う工程について説明する。まず、装置のメンテが終わった後、Ｏリング６０を介して石英ドーム１１、１２のフランジ部１１ｂ、１２ｂに冷却チャンバ２１、２２をはめ込み、ネジ２３、２４を介して冷却チャンバ２１、２２を締め付ける。そして、一方の冷却チャンバ２１を他方の冷却チャンバ２２に固定して処理室１３を形成する。
【００５９】
続いて、側面加圧ポンプ４０により、石英ドーム１１、１２に側面加圧を行う。また、図示しない真空ポンプにより、処理室１３を真空にする。その後、Ｈ２により所定の圧力（減圧）とする。この状態で、図示しないトランスファーチャンバ（準備室）から半導体ウェハ７０を搬送し、サセプタ５０の一面５０ａに半導体ウェハ７０を配置する。半導体ウェハ７０に膜を成長させるための成膜ガスを冷却チャンバ２１、２２の導入通路２８を介して処理室１３に導入し、ランプモジュール５３によって処理室１３を加熱する。これにより、半導体ウェハ７０に膜を形成する。
【００６０】
その後、成膜ガスを止め、半導体ウェハ７０をトランスファーチャンバ（準備室）に戻し、新しい半導体ウェハ７０を搬送し半導体ウェハ７０に膜を成長する作業を繰り返す。所定枚半導体ウェハ７０に膜を成長させた後、メンテのため処理室１３を大気圧まで不活性ガスで満たす。このようにして、半導体ウェハ７０に熱処理を行う。
【００６１】
このように熱処理を行うに際し、フランジ部１１ｂ、１２ｂを拘束するＯリング６０は、ランプモジュール５３で直接加熱されたり、サセプタ５０の輻射熱を受けたりして加熱される。また、フランジ部１１ｂ、１２ｂもランプモジュール５３の熱やサセプタ５０の輻射熱を受けて加熱されているため、フランジ部１１ｂ、１２ｂからＯリング６０に熱が伝達される。こうして、Ｏリング６０は加熱される。
【００６２】
しかしながら、Ｏリング６０にはフッ素が含有されることで耐熱温度が上げられている。このため、Ｏリング６０が高温にさらされても、Ｏリング６０の耐熱温度を超えることはない。特に、複数のＯリング６０のうちもっとも高温となる処理室１３側にフッ素が含有されたＯリング６０を配置しているので、該Ｏリング６０が軟化して石英ドーム１１、１２が動いてしまうことはなく、石英ドーム１１、１２が冷却チャンバ２１、２２に当たって石英ドーム１１、１２に亀裂や破壊が生じてしまうということもない。
【００６３】
また、フランジ部１１ｂ、１２ｂとＯリング６０と冷却チャンバ２１、２２とで囲まれたガス用通路２６に不活性ガス流入装置３０によって不活性ガスが流れている。これにより、フランジ部１１ｂ、１２ｂの熱が不活性ガスを介して冷却チャンバ２１、２２に伝達され、フランジ部１１ｂ、１２ｂの温度が下がる。つまり、不活性ガスは、フランジ部１１ｂ、１２ｂの熱を冷却チャンバ２１、２２に逃がす経路の一部分を構成していると言える。Ｏリング６０はフランジ部１１ｂ、１２ｂからも熱を受けており、フランジ部１１ｂ、１２ｂの熱が不活性ガスを介して冷却チャンバ２１、２２に伝達されれば、フランジ部１１ｂ、１２ｂの温度が下がる。このため、フランジ部１１ｂ、１２ｂに接触しているＯリング６０の温度も下がり、ひいてはＯリング６０が耐熱温度以下になる。
【００６４】
本実施形態では、フッ素含有による効果と不活性ガスによる効果との相乗効果によって、Ｏリング６０の冷却効率をさらに向上させることができる。
【００６５】
以上説明したように、本実施形態では、Ｏリング６０の耐熱温度を下げるべく、Ｏリング６０にフッ素を６７％以上含有したことを特徴としている。これにより、Ｏリング６０自体の耐熱温度を上げることができ、Ｏリング６０が受ける熱を耐熱温度以下にすることができる。
【００６６】
また、本実施形態では、フランジ部１１ｂ、１２ｂとＯリング６０と冷却チャンバ２１、２２とで囲まれたガス用通路２６に不活性ガスを流すことが特徴となっている。これによると、不活性ガスを介してＯリング６０の熱およびフランジ部１１ｂ、１２ｂの熱を冷却チャンバ２１、２２に伝達することが可能となる。したがって、フランジ部１１ｂ、１２ｂの冷却効率を高めることができ、フランジ部１１ｂ、１２ｂに接触しているＯリング６０の温度を耐熱温度以下にすることができる。
【００６７】
（第２実施形態）
本実施形態では、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。図３は、本実施形態に係るガス用通路２６の拡大断面図である。この図に示されるように、冷却チャンバ２１、２２のうちガス用通路２６を構成する壁面２１ａ、２２ａが粗くなっている。これにより、冷却チャンバ２１、２２に接触する不活性ガスの面積が大きくなる。このため、フランジ部１１ｂ、１２ｂを冷却する冷却効率をさらに向上させることができる。
【００６８】
なお、ガス用通路２６が複数形成されている場合、少なくとも、もっとも処理室１３側に位置するガス用通路２６を構成する壁面２１ａ、２２ａが粗くなっていることが好ましい。これは、フランジ部１１ｂ、１２ｂのうち処理室１３側がもっとも熱くなるため、フランジ部１１ｂ、１２ｂを冷却する冷却効率を高めるためである。
【００６９】
（第３実施形態）
本実施形態では、第１、第２実施形態と異なる部分についてのみ説明する。本実施形態では、隣り合うＯリング６０とフランジ部１１ｂ、１２ｂと冷却チャンバ２１、２２とで複数のガス用通路２６が同心円状に複数設けられ、各ガス用通路２６にそれぞれ不活性ガスが流れるようになっている。すなわち、図１に示される孔２７がガス用通路２６ごとに冷却チャンバ２１、２２に設けられており、各ガス用通路２６に不活性ガスが流れるようになっている。そして、同心円状に配置された複数のガス用通路２６のうち内側の通路に流れる不活性ガスの流量が外側の通路に流れる不活性ガスの流量よりも大きくなっている。
【００７０】
このように、不活性ガスの流量が大きくなると、フランジ部１１ｂ、１２ｂから冷却チャンバ２１、２２に伝達される熱の量も大きくなるため、冷却効率が上がる。また、フランジ部１１ｂ、１２ｂのうち処理室１３側がもっとも熱くなるため、複数のガス用通路２６が設けられている構成では、もっとも処理室１３側に位置するガス用通路２６の流量がもっとも大きくなるようにすることが好ましい。例えば、ガス用通路２６が３つ設けられている場合、もっとも処理室１３側のガス用通路２６の流量がもっとも大きく、処理室１３側からもっとも離れたガス用通路２６の流量がもっとも小さい。これらに挟まれるガス用通路２６の流量は、処理室１３側からもっとも離れたガス用通路２６の流量よりも大きく、もっとも処理室１３側のガス用通路２６の流量よりも小さい。このように、隣のガス用通路２６との関係で処理室１３側の流量が大きくなるようにする。
【００７１】
これにより、フランジ部１１ｂ、１２ｂにおいて処理室１３側における熱の伝達量を大きくすることができるため、フランジ部１１ｂ、１２ｂの冷却効率を高めることができ、ひいてはもっとも処理室１３側に位置するＯリング６０を耐熱温度以下にすることができる。
【００７２】
（第４実施形態）
本実施形態では、第１〜第３実施形態と異なる部分についてのみ説明する。図４は、本実施形態に係るガス用通路２６の拡大断面図である。この図に示されるように、同心円状に配置された複数のガス用通路２６のうち内側のガス用通路２６を構成する冷却チャンバ２１、２２の壁面２１ｂ、２２ｂの面積が外側のガス用通路２６を構成する冷却チャンバ２１、２２の壁面２１ｃ、２２ｃの面積よりも大きくなっている。
【００７３】
これによると、外側のガス用通路２６の壁面２１ｃ、２２ｃと不活性ガスとの接触面積よりも、内側のガス用通路２６の壁面２１ｂ、２２ｂと不活性ガスとの接触面積を大きくすることができる。したがって、フランジ部１１ｂ、１２ｂにおいて処理室１３側の冷却効率を高めることができる。
【００７４】
なお、ガス用通路２６が３つ以上設けられている場合であっても、隣のガス用通路２６との関係で処理室１３側の壁面の面積が大きくなるようにすれば良い。
【００７５】
（第５実施形態）
本実施形態では、第１〜第４実施形態と異なる部分についてのみ説明する。図５は、本実施形態に係るガス用通路２６の拡大断面図である。この図に示されるように、ガス用通路２６には熱伝導性材料８０が配置されている。この熱伝導性材料８０の一方はフランジ部１１ｂ、１２ｂに接触すると共に、他方は冷却チャンバ２１、２２に接触している。そして、熱伝導性材料８０は、フランジ部１１ｂ、１２ｂの熱を冷却チャンバ２１、２２に伝達する役割を果たす。熱伝導性材料８０として、例えばシリコンラバーシートが採用される。
【００７６】
これにより、ガス用通路２６に不活性ガスを流すと共に、熱伝導性材料８０を介してフランジ部１１ｂ、１２ｂの熱を冷却チャンバ２１、２２に伝達することが可能となり、フランジ部１１ｂ、１２ｂを冷却する冷却効率を向上させることができる。
【００７７】
（第６実施形態）
本実施形態では、第１〜５実施形態と異なる部分についてのみ説明する。本実施形態では、複数のＯリング６０として、アルミニウム粉もしくは銅粉が含まれており、かつ、熱伝導率が０．１９Ｗ／ｍ・Ｋよりも大きいものが採用される。これにより、Ｏリング６０が受けた熱を冷却チャンバ２１、２２に伝達して、フランジ部１１ｂ、１２ｂを冷却する冷却効率を向上させることができる。
【００７８】
なお、複数のＯリング６０のうち、少なくとも、もっとも処理室１３側に位置するＯリング６０にのみアルミニウム粉もしくは銅粉が含まれており、かつ、熱伝導率が０．１９Ｗ／ｍ・Ｋよりも大きくなっていても良い。上述のように、フランジ部１１ｂ、１２ｂのうち処理室１３側がもっとも高温になるため、少なくともＯリング６０のうちもっとも処理室１３側に位置するものの熱伝導性を高めることで、フランジ部１１ｂ、１２ｂの温度を下げ、ひいてはＯリングが耐熱温度以下になるようにすることができる。
【００７９】
（第７実施形態）
本実施形態では、第１〜第６実施形態と異なる部分についてのみ説明する。第５実施形態では、ガス用通路２６に熱伝導性材料８０を配置していたが、本実施形態では金属部材を配置することが特徴となっている。
【００８０】
図６は、本実施形態に係るガス用通路２６の拡大断面図である。この図に示されるように、金属部材９０が配置されている。この金属部材９０の一方はフランジ部１１ｂ、１２ｂに接触すると共に、他方は冷却チャンバ２１、２２に接触している。そして、該金属部材９０を介して、フランジ部１１ｂ、１２ｂの熱が冷却チャンバ２１、２２に伝達されるようになっている。
【００８１】
このように、金属部材９０を用いることによっても、フランジ部１１ｂ、１２ｂの熱を冷却チャンバ２１、２２に伝達して、フランジ部１１ｂ、１２ｂの温度を下げ、フランジ部１１ｂ、１２ｂに接触するＯリング６０の温度を耐熱温度以下にすることができる。
【００８２】
（第８実施形態）
本実施形態では、第７実施形態と異なる部分についてのみ説明する。本実施形態では、金属部材９０としては、弾性変形によって元の形に戻ろうとする復元力を備えたもの、すなわちスプリングもしくは板バネを用いる。
【００８３】
図示しない真空ポンプで処理室１３内を減圧して真空にする場合では、一対の石英ドーム１１、１２が互いに近づいていく。これにより、Ｏリング６０が変形して潰れていくことで、フランジ部１１ｂ、１２ｂと冷却チャンバ２１、２２との距離も短くなる。すなわち、ガス用通路２６の空間高さが小さくなっていく。しかしながら、金属部材９０がスプリングや板バネであると、フランジ部１１ｂ、１２ｂと冷却チャンバ２１、２２との距離が変化したとしても、スプリングや板バネが弾性変形して常にフランジ部１１ｂ、１２ｂと冷却チャンバ２１、２２とに接触し続ける。このため、金属部材９０を介したフランジ部１１ｂ、１２ｂから冷却チャンバ２１、２２への熱伝達の経路が常に確保される。
【００８４】
金属部材９０としてスプリングを用いる場合、ガス用通路２６に複数のスプリングを配置することで熱伝達の経路を多数確保することができる。
【００８５】
一方、金属部材９０として板バネを用いる場合、板状であって、輪状のものに山折り・谷折りが繰り返し加工されたものを用いることができる。これにより、板バネのうち山折りおよび谷折りされて形成された頂点がフランジ部１１ｂ、１２ｂまたは冷却チャンバ２１、２２に当接する。そして、板バネの復元力を利用すると、上述のように、フランジ部１１ｂ、１２ｂと冷却チャンバ２１、２２との距離が変化しても、板バネが弾性変形して常にフランジ部１１ｂ、１２ｂおよび冷却チャンバ２１、２２に接触し続ける。
【００８６】
なお、金属部材９０として、電線等に用いられるものであり、複数の金属線が編み込まれたシールド線を用いても良い。該シールド線は中空筒状であるので、フランジ部１１ｂ、１２ｂと冷却チャンバ２１、２２との距離が変化しても、該中空部分の断面形状が例えば円形から楕円形に変化するだけであり、板バネと同様に復元力が働いて常にフランジ部１１ｂ、１２ｂと冷却チャンバ２１、２２とに接触し続ける。
【００８７】
（第９実施形態）
本実施形態では、上記実施形態と異なる部分についてのみ説明する。本実施形態では、  少なくとも、もっとも処理室１３側に位置するＯリング６０に、フッ素を６７％以上含有することのみ行う。これだけであっても、Ｏリング６０の耐熱温度を上げることができ、Ｏリング６０の温度を耐熱温度以下にすることができる。
【００８８】
（第１０実施形態）
本実施形態では、上記実施形態と異なる部分についてのみ説明する。本実施形態では、少なくとも、もっとも処理室１３側に位置するＯリング６０に、アルミニウム粉もしくは銅粉を含ませ、かつ、熱伝導率を０．１９Ｗ／ｍ・Ｋよりも大きくすることのみ行う。これだけであっても、Ｏリング６０の温度を耐熱温度以下にすることができる。
【００８９】
（第１１実施形態）
本実施形態では、上記実施形態と異なる部分についてのみ説明する。本実施形態では、少なくとも、もっとも処理室１３側に位置するＯリング６０には、フッ素が６７％以上含有されていると共に、もっとも処理室１３側に位置するＯリング６０よりも外側のＯリング６０には、アルミニウム粉もしくは銅粉が含まれており、かつ、熱伝導率が０．１９Ｗ／ｍ・Ｋよりも大きくなるようにすることのみを行う。これにより、処理室１３側のＯリング６０については耐熱温度を上げることができ、外側に位置するＯリング６０については、フランジ部１１ｂ、１２ｂを冷却する冷却効率を高めることができる。
【００９０】
（第１２実施形態）
本実施形態では、上記実施形態と異なる部分についてのみ説明する。本実施形態では、ガス用通路２６に熱伝導性材料８０を配置することのみ行う。これだけであっても、フランジ部１１ｂ、１２ｂの熱を冷却チャンバ２１、２２に逃がすことができ、フランジ部１１ｂ、１２ｂを冷却する冷却効率を高めることができる。
【００９１】
（第１３実施形態）
本実施形態では、上記実施形態と異なる部分についてのみ説明する。本実施形態では、ガス用通路２６に金属部材９０を配置することのみ行う。これだけであっても、フランジ部１１ｂ、１２ｂを冷却する冷却効率を高めることができる。この場合、金属部材９０として、スプリングや板バネを用いることができる。
【００９２】
（他の実施形態）
第１実施形態では、Ｏリング６０にフッ素を含有すると共に、ガス用通路２６に不活性ガス流入を流していたが、Ｏリング６０にフッ素を含有させずに不活性ガスのみでフランジ部１１ｂ、１２ｂを冷却させるようにしても良い。
【００９３】
第１実施形態では、図２に示されるように、ガス用通路２６は一つしか設けられていないため、該ガス用通路２６に不活性ガスを流していたが、複数のＯリング６０によって複数のガス用通路２６が形成されている場合、不活性ガス流入装置３０によって、同心円状に配置された複数のＯリング６０のうち内側のものと外側のものとで隣り合うＯリング６０とフランジ部１１ｂ、１２ｂと冷却チャンバ２１、２２とで構成された複数のガス用通路２６のうち、少なくとも、もっとも処理室１３側に位置するガス用通路２６に不活性ガスを流すことが好ましい。これは、フランジ部１１ｂ、１２ｂのうちもっとも処理室１３側が高温になるためである。
【００９４】
上記各実施形態では、各々を組み合わせて実施しても良い。例えば、もっとも処理室１３側のＯリング６０にフッ素を含有させ、複数のガス用通路２６のうちもっとも処理室１３側の通路の面積をもっとも大きくすると共に壁面を粗くして流量をもっとも大きくし、さらにガス用通路２６に熱伝導性材料８０もしくは金属部材９０を配置する。このような組み合わせにより、冷却効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る半導体製造装置の概略断面図である。
【図２】図１のＡ部拡大断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係るガス用通路の拡大断面図である。
【図４】本発明の第４実施形態に係るガス用通路の拡大断面図である。
【図５】本発明の第５実施形態に係るガス用通路の拡大断面図である。
【図６】本発明の第７実施形態に係るガス用通路の拡大断面図である。
【符号の説明】
【００９６】
１１、１２      石英ドーム
１１ａ、１２ａ  石英窓
１１ｂ、１２ｂ  フランジ部
１３            処理室
２１、２２      冷却チャンバ
２６            ガス用通路
３０            不活性ガス流入装置
６０            Ｏリング
７０            半導体ウェハ
【図１】
0005169298.tif 000002
【図２】
0005169298.tif 000003
【図３】
0005169298.tif 000004
【図４】
0005169298.tif 000005
【図５】
0005169298.tif 000006
【図６】
0005169298.tif 000007