(57)【要約】      （修正有）【課題】真空容器を構成する部材同士の接合部の気密性を向上できるシール構造を提供する。【解決手段】真空容器を構成する部材同士の接合部Ｊを封止するシール構造１３であって、接合部Ｊに配置される内側シール部材１３ａと、接合部Ｊの内側シール部材１３ａよりも大気側に設けられ、内側シール部材１３ａよりもガス透過率が低い材料により形成された外側シール部材１３ｂと、を有し、真空容器内で処理が行われる際に、内側シール部材１３ａと外側シール部材１３ｂとの間に閉空間Ｓ１が形成される。【選択図】図６
0003221102.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
真空容器を構成する部材同士の接合部を封止するシール構造であって、
前記接合部に配置される内側シール部材と、
前記接合部の前記内側シール部材よりも大気側に設けられ、前記内側シール部材よりもガス透過率が低い材料により形成された外側シール部材と、
を有し、
前記真空容器内で処理が行われる際に、前記内側シール部材と前記外側シール部材との間に閉空間が形成される、
シール構造。
【請求項２】
前記真空容器を構成する部材、前記内側シール部材及び前記外側シール部材により閉空間が形成される、
請求項１に記載のシール構造。
【請求項３】
前記内側シール部材と前記外側シール部材との間に不活性ガスを導入可能なガス導入管と、
前記ガス導入管に介設された開閉バルブと、
を有し、
前記真空容器を構成する部材、前記内側シール部材、前記外側シール部材、前記ガス導入管及び前記開閉バルブにより閉空間が形成される、
請求項１に記載のシール構造。
【請求項４】
前記処理は、成膜処理、エッチング処理、クリーニング処理の少なくともいずれかを含む、
請求項１乃至３のいずれか一項に記載のシール構造。
【請求項５】
前記内側シール部材は、パーフロロエラストマーにより形成されたＯリングであり、
前記外側シール部材は、フッ化ビニリデン系ゴムにより形成されたＯリングである、
請求項１乃至４のいずれか一項に記載のシール構造。
【請求項６】
前記内側シール部材は、パーフロロエラストマーにより形成されたＯリングであり、
前記外側シール部材は、ポリ塩化ビニリデンにより形成されたフィルムである、
請求項１乃至４のいずれか一項に記載のシール構造。
【請求項７】
複数の部材により構成された真空容器と
前記真空容器内に処理ガスを導入する処理ガス導入部と、
前記複数の部材の接合部に配置される内側シール部材と、
前記接合部の前記内側シール部材よりも大気側に設けられ、前記内側シール部材よりもガス透過率が低い材料により形成された外側シール部材と、
を有し、
前記真空容器内で処理が行われる際に、前記複数の部材、前記内側シール部材及び前記外側シール部材により閉空間が形成される、
処理装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、シール構造及び処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板を収容するチャンバのベースと蓋体との間にシール部材を二重に設け、二重に設けたシール部材の間に排気管を設け、シール部材の間を排気することにより、ベースと蓋体とを密着させる基板処理装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３０４１３９号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
本開示は、真空容器を構成する部材同士の接合部の気密性を向上できる技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の一態様によるシール構造は、真空容器を構成する部材同士の接合部を封止するシール構造であって、前記接合部に配置される内側シール部材と、前記接合部の前記内側シール部材よりも大気側に設けられ、前記内側シール部材よりもガス透過率が低い材料により形成された外側シール部材と、を有し、前記真空容器内で処理が行われる際に、前記内側シール部材と前記外側シール部材との間に閉空間が形成される。
【考案の効果】
【０００６】
本開示によれば、真空容器を構成する部材同士の接合部の気密性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】一実施形態の成膜装置の概略断面図
【図２】一実施形態の成膜装置の概略斜視図
【図３】一実施形態の成膜装置の概略平面図
【図４】一実施形態の成膜装置における回転テーブルの同心円に沿った概略断面図
【図５】一実施形態の成膜装置の分離領域を示す概略断面図
【図６】シール構造の一例を示す概略図
【図７】シール構造の別の例を示す概略図
【図８】シール構造を変更したときの温度と透過流量との関係を示す図
【考案を実施するための形態】
【０００８】
以下、添付の図面を参照しながら、本開示の限定的でない例示の実施形態について説明する。添付の全図面中、同一又は対応する部材又は部品については、同一又は対応する参照符号を付し、重複する説明を省略する。
【０００９】
〔処理装置〕
一実施形態のシール構造を備える処理装置について、セミバッチ式の成膜装置を例に挙げて説明する。セミバッチ式の成膜装置は、処理容器内の回転テーブルの上に配置した複数のウエハを回転テーブルにより公転させ、原料ガスが供給される領域と、原料ガスと反応する反応ガスが供給される領域とを順番に通過させてウエハの表面に膜を形成する装置である。
【００１０】
図１は、一実施形態の成膜装置の概略断面図である。図２は、一実施形態の成膜装置の概略斜視図である。図３は、一実施形態の成膜装置の概略平面図である。なお、図２及び図３では、説明の便宜上、天板の図示を省略している。
【００１１】
図１から図３までを参照すると、成膜装置は、ほぼ円形の平面形状を有する扁平な真空容器１と、真空容器１内に設けられ、真空容器１の中心に回転中心を有する回転テーブル２と、を備えている。真空容器１は、内部に収容した基板である半導体ウエハ（以下「ウエハＷ」という。）の上面に成膜処理を行うための処理室である。真空容器１は、有底の円筒形状を有する容器本体１２と、容器本体１２の上面に対して、シール構造１３を介して気密に着脱可能に配置される天板１１とを有する。なお、シール構造１３については後述する。
【００１２】
回転テーブル２は、真空容器１内に回転可能に設けられている。回転テーブル２は、中心部にて円筒形状のコア部２１に固定されている。コア部２１は、鉛直方向に伸びる回転軸２２の上端に固定されている。回転軸２２は真空容器１の底部１４を貫通し、下端が駆動部２３に取り付けられている。駆動部２３は、例えば圧空シリンダとステッピングモータとを含み、回転軸２２を昇降させることで回転テーブル２を昇降させ、回転軸２２を鉛直軸回りに回転させることで回転テーブル２を回転させる。回転軸２２及び駆動部２３は、上面が開口した筒状のケース体２０内に収納されている。ケース体２０はその上面に設けられたフランジ部が、鉛直方向に伸縮可能なベローズ１６を介して真空容器１の底部１４の下面に気密に取り付けられている。これにより、ケース体２０の内部と外部との気密状態が維持される。回転テーブル２が昇降する場合、回転テーブル２の昇降に対応してベローズ１６が伸縮するため、ケース体２０の内部と外部との気密状態を維持できる。
【００１３】
回転テーブル２の上面には、図２及び図３に示されるように、回転テーブル２の回転方向（周方向）に沿って複数（図示の例では６個）の円形状の凹部２ａが形成されている。各凹部２ａには、図３に示されるように、ウエハＷが載置される。なお、図３では、１個の凹部２ａだけにウエハＷが載置されている場合を示す。
【００１４】
回転テーブル２の上方には、図２及び図３に示されるように、例えば石英により形成された反応ガスノズル３１，３２及び分離ガスノズル４１，４２が真空容器１の周方向（回転テーブル２の回転方向（図３の矢印Ａ）に互いに間隔をおいて配置されている。図示の例では、後述の搬送口１５から時計回り（回転テーブル２の回転方向）に、分離ガスノズル４１、反応ガスノズル３１、分離ガスノズル４２及び反応ガスノズル３２がこの順序で配列されている。反応ガスノズル３１，３２及び分離ガスノズル４１，４２は、それぞれ基端部であるガス導入ポート３１ａ，３２ａ，４１ａ，４２ａが容器本体１２の外周面に固定されている。これより、反応ガスノズル３１，３２及び分離ガスノズル４１，４２は、真空容器１の外周面から真空容器１内に導入され、容器本体１２の径方向に沿って回転テーブル２に対して水平に伸びている。
【００１５】
反応ガスノズル３１は、配管１１０、流量制御器１２０等を介して、第１の反応ガス供給源１３０に接続されている。反応ガスノズル３２は、配管１１１、流量制御器１２１等を介して、第２の反応ガス供給源１３１に接続されている。分離ガスノズル４１，４２は、いずれも不図示の配管、流量制御バルブ等を介して、分離ガス供給源（図示せず）に接続されている。
【００１６】
反応ガスノズル３１，３２には、回転テーブル２に向かって開口する複数のガス吐出孔３５（図４）が、反応ガスノズル３１，３２の長さ方向に沿って、例えば１０ｍｍの間隔で配列されている。反応ガスノズル３１の下方領域は、第１の反応ガスをウエハＷに吸着させるための第１の処理領域Ｐ１となる。反応ガスノズル３２の下方領域は、第１の処理領域Ｐ１においてウエハＷに吸着した第１の反応ガスと反応する第２の反応ガスを供給し、反応生成物の分子層を生成する第２の処理領域Ｐ２となる。なお、反応生成物の分子層が、堆積（成膜）される膜を構成する。
【００１７】
第１の反応ガスは、種々のガスであってよいが、一般的には、成膜される膜の原料となる原料ガスが選択され、例えばシリコン酸化膜を成膜する場合には、ビスターシャルブチルアミノシラン（ＢＴＢＡＳ）ガス等のシリコン含有ガスが選択される。
【００１８】
第２の反応ガスには、第１の反応ガスと反応して反応生成物を生成し得る反応ガスであれば、種々の反応ガスを利用でき、例えばシリコン酸化膜を成膜する場合にはオゾン（Ｏ３）ガス等の酸化ガスが選択される。
【００１９】
分離ガスとしては、例えばヘリウム（Ｈｅ）ガスやアルゴン（Ａｒ）ガス等の希ガスや窒素（Ｎ２）ガス等の不活性ガスを利用できる。一実施形態では、Ｎ２ガスを用いる例を挙げて説明する。
【００２０】
図２及び図３を参照すると、真空容器１内には２つの凸状部４が設けられている。凸状部４は、分離ガスノズル４１，４２と共に分離領域Ｄを構成するため、回転テーブル２に向かって突出するように天板１１の下面に取り付けられている。凸状部４は、頂部が円弧状に切断された扇型の平面形状を有し、一実施形態においては、内円弧が突出部５（後述）に連結し、外円弧が真空容器１の容器本体１２の内周面に沿うように配置されている。
【００２１】
図４は、一実施形態の成膜装置における回転テーブル２の同心円に沿った概略断面図であり、反応ガスノズル３１から反応ガスノズル３２まで回転テーブル２の同心円に沿った真空容器１の断面を示している。
【００２２】
図４に示されるように、天板１１の下面に凸状部４が取り付けられている。このため、真空容器１内には、凸状部４の下面である平坦な低い天井面である第１の天井面４４と、第１の天井面４４の周方向の両側に位置する、第１の天井面４４よりも高い天井面である第２の天井面４５とが存在する。第１の天井面４４は、頂部が円弧状に切断された扇型の平面形状を有する。また、図４に示されるように、凸状部４には周方向の中央において、径方向に伸びるように形成された溝部４３が形成され、分離ガスノズル４２が溝部４３内に収容されている。もう一つの凸状部４にも同様に溝部４３が形成され、分離ガスノズル４１が溝部４３内に収容されている。また、第２の天井面４５の下方の空間に反応ガスノズル３１，３２がそれぞれ設けられている。反応ガスノズル３１，３２は、第２の天井面４５から離間してウエハＷの近傍に設けられている。なお、図４に示されるように、第２の天井面４５の下方の右側の空間４８１に反応ガスノズル３１が設けられ、第２の天井面４５の下方の左側の空間４８２に反応ガスノズル３２が設けられる。
【００２３】
また、凸状部４の溝部４３に収容される分離ガスノズル４１，４２には、回転テーブル２に向かって開口する複数のガス吐出孔４２ｈ（図４）が、分離ガスノズル４１，４２の長さ方向に沿って、例えば１０ｍｍの間隔で配列されている。
【００２４】
第１の天井面４４は、狭隘な空間である分離空間Ｈを回転テーブル２に対して形成する。分離ガスノズル４２のガス吐出孔４２ｈからＮ２ガスが供給されると、Ｎ２ガスは分離空間Ｈを介して空間４８１，４８２へ向かって流れる。このとき、分離空間Ｈの容積は空間４８１，４８２の容積よりも小さいため、Ｎ２ガスにより分離空間Ｈの圧力を空間４８１，４８２の圧力に比べて高くできる。即ち、空間４８１と空間４８２との間に圧力の高い分離空間Ｈが形成される。また、分離空間Ｈから空間４８１，４８２へ流れ出るＮ２ガスが、第１の処理領域Ｐ１からの第１の反応ガスと、第２の処理領域Ｐ２からの第２の反応ガスとに対するカウンターフローとして働く。したがって、第１の処理領域Ｐ１からの第１の反応ガスと、第２の処理領域Ｐ２からの第２の反応ガスとが分離空間Ｈにより分離される。よって、真空容器１内において第１の反応ガスと第２の反応ガスとが混合し、反応することが抑制される。
【００２５】
回転テーブル２の上面に対する第１の天井面４４の高さｈ１は、成膜時の真空容器１内の圧力、回転テーブル２の回転速度、分離ガスの供給流量等を考慮し、分離空間Ｈの圧力を空間４８１，４８２の圧力に比べて高くするのに適した高さに設定することが好ましい。
【００２６】
一方、天板１１の下面には、回転テーブル２を固定するコア部２１の外周を囲む突出部５（図２及び図３）が設けられている。突出部５は、一実施形態においては、凸状部４における回転中心の側の部位と連続しており、その下面が第１の天井面４４と同じ高さに形成されている。
【００２７】
先に参照した図１は、図３のＩ−Ｉ'線に沿った断面図であり、第２の天井面４５が設けられている領域を示している。一方、図５は、第１の天井面４４が設けられている領域を示す断面図である。
【００２８】
図５に示されるように、扇型の凸状部４の周縁部（真空容器１の外縁側の部位）には、回転テーブル２の外端面に対向するようにＬ字型に屈曲する屈曲部４６が形成されている。屈曲部４６は、凸状部４と同様に、分離領域Ｄの両側から反応ガスが侵入することを抑制して、第１の反応ガスと第２の反応ガスとの混合を抑制する。扇型の凸状部４は天板１１に設けられ、天板１１が容器本体１２から取り外せるようになっていることから、屈曲部４６の外周面と容器本体１２との間には僅かに隙間がある。屈曲部４６の内周面と回転テーブル２の外端面との隙間、及び屈曲部４６の外周面と容器本体１２との隙間は、例えば回転テーブル２の上面に対する第１の天井面４４の高さと同様の寸法に設定されている。
【００２９】
容器本体１２の内周面は、分離領域Ｄでは図５に示されるように屈曲部４６の外周面と接近して垂直面に形成されている。一方、分離領域Ｄ以外の領域では、図１に示されるように例えば回転テーブル２の外端面と対向する部位から底部１４に亘って外方側に窪んでいる。以下、説明の便宜上、概ね矩形の断面形状を有する窪んだ部分を排気領域と記す。具体的には、第１の処理領域Ｐ１に連通する排気領域を第１の排気領域Ｅ１と記し、第２の処理領域Ｐ２に連通する領域を第２の排気領域Ｅ２と記す。第１の排気領域Ｅ１及び第２の排気領域Ｅ２の底部には、図１から図３に示されるように、それぞれ第１の排気口６１及び第２の排気口６２が形成されている。第１の排気口６１及び第２の排気口６２は、図１に示されるように、それぞれ排気管６３を介して真空排気手段である例えば真空ポンプ６４に接続されている。真空ポンプ６４と排気管６３との間に、圧力制御器６５が設けられる。
【００３０】
回転テーブル２と真空容器１の底部１４との間の空間には、図１及び図５に示されるように加熱手段であるヒータユニット７が設けられている。これにより、回転テーブル２を介して回転テーブル２上のウエハＷが、プロセスレシピで決められた温度（例えば２００℃）に加熱される。回転テーブル２の周縁付近の下方側には、図５に示されるように、円環状のカバー部材７１が設けられている。
【００３１】
カバー部材７１は、回転テーブル２の上方空間から第１の排気領域Ｅ１、第２の排気領域Ｅ２に至るまでの雰囲気とヒータユニット７が置かれている雰囲気とを区画して回転テーブル２の下方領域へのガスの侵入を抑制する。カバー部材７１は、内側部材７１ａと、外側部材７１ｂと、を有する。
【００３２】
内側部材７１ａは、回転テーブル２の外縁部及び外縁部よりも外周側を下方側から臨むように設けられている。内側部材７１ａは、回転テーブル２の外縁部下方（及び外縁部よりも僅かに外側の部分の下方）において、ヒータユニット７を全周に亘って取り囲んでいる。
【００３３】
外側部材７１ｂは、内側部材７１ａと真空容器１の内周面との間に設けられている。外側部材７１ｂは、分離領域Ｄにおいて凸状部４の外縁部に形成された屈曲部４６の下方にて、屈曲部４６と近接して設けられている。
【００３４】
ヒータユニット７が配置されている空間よりも回転中心の側の部位における底部１４は、回転テーブル２の下面の中心部付近におけるコア部２１に接近するように上方側に突出して突出部１２ａをなしている。突出部１２ａとコア部２１との間は狭い空間になっており、また底部１４を貫通する回転軸２２の貫通穴の内周面と回転軸２２との隙間が狭くなっていて、これら狭い空間はケース体２０に連通している。ケース体２０には、パージガス供給管７２が設けられている。パージガス供給管７２は、パージガスであるＮ２ガスを狭い空間内に供給してパージする。真空容器１の底部１４には、ヒータユニット７の下方において周方向に所定の角度間隔で、ヒータユニット７の配置空間をパージするための複数のパージガス供給管７３が設けられている。なお、図５には一つのパージガス供給管７３を示す。ヒータユニット７と回転テーブル２との間には、ヒータユニット７が設けられた領域へのガスの侵入を抑えるために、外側部材７１ｂの内周面（内側部材７１ａの上面）から突出部１２ａの上端との間を周方向に亘って覆う蓋部材７ａが設けられている。蓋部材７ａは、例えば石英により形成されている。
【００３５】
真空容器１の天板１１の中心部には、分離ガス供給管５１が接続されている。分離ガス供給管５１は、天板１１とコア部２１との間の空間５２に分離ガスであるＮ２ガスを供給する。空間５２に供給された分離ガスは、突出部５と回転テーブル２との狭い空間５０を介して回転テーブル２のウエハ載置領域の側の上面に沿って周縁に向けて吐出される。空間５０は、分離ガスにより空間４８１，４８２よりも高い圧力に維持され得る。したがって、空間５０により、第１の処理領域Ｐ１に供給されるＢＴＢＡＳガスと第２の処理領域Ｐ２に供給されるＯ３ガスとが、中心領域Ｃを通って混合することが抑制される。すなわち、空間５０（又は中心領域Ｃ）は分離空間Ｈ（又は分離領域Ｄ）と同様に機能する。
【００３６】
真空容器１の側壁には、図２から図４に示されるように、外部の搬送アーム１０と回転テーブル２との間でウエハＷの受け渡しを行うための搬送口１５が形成されている。搬送口１５は、ゲートバルブ（図示せず）により開閉される。ウエハＷの受け渡しは、搬送口１５と対向する位置にて回転テーブル２におけるウエハ載置領域である凹部２ａと搬送アーム１０との間で行われる。このため、回転テーブル２の下方側において受け渡し位置に対応する部位に、凹部２ａを貫通してウエハＷを下面から持ち上げるための受け渡し用の昇降ピン及びその昇降機構（いずれも図示せず）が設けられている。
【００３７】
また、成膜装置には、図１に示されるように、装置全体の動作のコントロールを行うためのコンピュータからなる制御部１００が設けられている。制御部１００のメモリ内には、制御部１００の制御の下に、各種の処理を成膜装置に実施させるプログラムが格納されている。プログラムは各種の処理を実行するようにステップ群が組まれており、ハードディスク等の媒体１０２に記憶されており、所定の読み取り装置により記憶部１０１へ読み込まれ、制御部１００内にインストールされる。
【００３８】
〔シール構造〕
一実施形態のシール構造の一例について、図６を参照して説明する。図６は、シール構造の一例を示す概略図である。
【００３９】
図６に示されるように、シール構造１３は、真空容器１を構成する部材同士の接合部、例えば天板１１と容器本体１２との接合部Ｊを封止するシール構造である。ただし、真空容器１を構成する部材同士の接合部は、天板１１と容器本体１２との接合部Ｊに限定されない。例えば、容器本体１２の側面に設けられ、真空容器１内を確認する際に用いられるのぞき窓（図示せず）と容器本体１２との接合部や、容器本体１２と排気管６３との接合部であってもよい。
【００４０】
シール構造１３は、内側シール部材１３ａと、外側シール部材１３ｂと、を有する。
【００４１】
内側シール部材１３ａは、天板１１と容器本体１２との接合部Ｊの真空側に、容器本体１２の周方向に沿って配置されている。内側シール部材１３ａは、例えば四フッ化エチレン−パーフルオロメチルビニルエーテルゴム（パーフロロエラストマー／ＦＦＫＭ）等のフッ素ゴムにより形成されたＯリングである。ＦＦＫＭは、高い耐熱性、耐薬品性を有するので、内側シール部材１３ａが真空容器１内に導入される反応ガスに曝されることによる劣化を抑制できる。
【００４２】
外側シール部材１３ｂは、天板１１と容器本体１２との接合部Ｊにおける内側シール部材１３ａよりも大気側に、容器本体１２の周方向に沿って配置されている。外側シール部材１３ｂは、内側シール部材１３ａよりもガス透過率が低い材料により形成されている。外側シール部材１３ｂは、例えばフッ化ビニリデン系ゴム（ＦＫＭ）等のフッ素ゴムにより形成されたＯリングである。ＦＫＭは、ＦＫＫＭよりもガス透過率が低いため、大気中の酸素（Ｏ２）ガス等が大気側から外側シール部材１３ｂを透過して真空側に入り込むことを大幅に抑制できる。また、外側シール部材１３ｂは、内側シール部材１３ａと異なり、真空容器１内に曝露されていないため、真空容器１内に導入される反応ガスに直接曝さらされることがない。そのため、ＦＦＫＭのような高い耐薬品性を有していなくてもよい。
【００４３】
また、外側シール部材１３ｂは、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）により形成されたフィルムであってもよい。外側シール部材１３ｂとしてフィルムを利用する場合、外側シール部材１３ｂは、例えば天板１１の外周面１１ｓ及び容器本体１２の外周面１２ｓに、天板１１と容器本体１２との隙間を塞ぐように巻き付けられて配置される。
【００４４】
シール構造１３では、真空容器１内で処理が行われる際、天板１１と容器本体１２とが内側シール部材１３ａ及び外側シール部材１３ｂを介して接合される。これにより、天板１１、容器本体１２、内側シール部材１３ａ及び外側シール部材１３ｂにより閉空間Ｓ１が形成される。真空容器１内で行われる処理は、例えば真空容器１内に反応ガスを導入してウエハＷ上に膜を形成する成膜処理である。ただし、真空容器１内で行われる処理は、成膜処理に限定されず、例えばエッチング処理、クリーニング処理であってもよい。
【００４５】
一実施形態のシール構造１３によれば、接合部Ｊに配置される内側シール部材１３ａと、接合部Ｊの内側シール部材１３ａよりも大気側に設けられ、内側シール部材１３ａよりもガス透過率が低い材料により形成された外側シール部材１３ｂと、を有する。また、真空容器１内で処理が行われる際に、天板１１、容器本体１２、内側シール部材１３ａ及び外側シール部材１３ｂにより閉空間Ｓ１が形成される。これにより、外側シール部材１３ｂが内側シール部材１３ａと同じ材料により形成されている場合と比較して、大気中のＯ２ガス等が大気側から外側シール部材１３ｂを透過して真空側に入り込むことを抑制できる。その結果、天板１１と容器本体１２との接合部Ｊの気密性を向上できる。
【００４６】
また、シール構造１３は、内側シール部材１３ａと外側シール部材１３ｂとの間を真空排気するための真空排気構造や、内側シール部材１３ａと外側シール部材１３ｂとの間にパージガスを導入するためのパージガス導入構造を有していない。そのため、シンプルな構造で天板１１と容器本体１２との接合部Ｊの気密性を向上できる。
【００４７】
一実施形態のシール構造の別の例について、図７を参照して説明する。図７は、シール構造の別の例を示す概略図である。
【００４８】
図７に示されるように、シール構造１３Ａは、内側シール部材１３ａと外側シール部材１３ｂとの間の空間に不活性ガスを導入可能なガス導入管１３ｃを有する点で、図６に示されるシール構造１３と異なる。また、シール構造１３Ａは、ガス導入管１３ｃに介設された開閉バルブ１３ｄを有する。なお、その他の構成については、図６に示されるシール構造１３と同様の構成であってよい。以下、図６に示されるシール構造１３と異なる点を中心に説明する。
【００４９】
シール構造１３Ａは、内側シール部材１３ａと、外側シール部材１３ｂと、ガス導入管１３ｃと、開閉バルブ１３ｄと、を有する。
【００５０】
ガス導入管１３ｃは、内側シール部材１３ａと外側シール部材１３ｂとの間の領域に不活性ガスを導入する配管である。不活性ガスとしては、例えばＮ２ガス、Ａｒガスを利用できる。
【００５１】
開閉バルブ１３ｄは、ガス導入管１３ｃに介設されている。開閉バルブ１３ｄを閉じると、内側シール部材１３ａと外側シール部材１３ｂとの間の領域と、不活性ガス導入部との連通が開閉バルブ１３ｄにより遮断される。すなわち、天板１１、容器本体１２、内側シール部材１３ａ、外側シール部材１３ｂ、ガス導入管１３ｃ及び開閉バルブ１３ｄにより閉空間Ｓ２が形成される。一方、開閉バルブ１３ｄを開くと、内側シール部材１３ａと外側シール部材１３ｂとの間の領域と、不活性ガス導入部とが連通する。すなわち、閉空間が形成されない。
【００５２】
シール構造１３Ａでは、真空容器１内で処理が行われる際、天板１１と容器本体１２とが内側シール部材１３ａ及び外側シール部材１３ｂを介して接合され、且つ開閉バルブ１３ｄが閉じられる。これにより、天板１１、容器本体１２、内側シール部材１３ａ、外側シール部材１３ｂ、ガス導入管１３ｃ及び開閉バルブ１３ｄにより閉空間Ｓ２が形成される。真空容器１内で行われる処理は、例えば真空容器１内に反応ガスを導入してウエハＷ上に膜を形成する成膜処理である。ただし、真空容器１内で行われる処理は、成膜処理に限定されず、例えばエッチング処理、クリーニング処理であってもよい。
【００５３】
一実施形態のシール構造１３Ａによれば、接合部Ｊに配置される内側シール部材１３ａと、接合部Ｊの内側シール部材１３ａよりも大気側に設けられ、内側シール部材１３ａよりもガス透過率が低い材料により形成された外側シール部材１３ｂと、を有する。また、真空容器１内で処理が行われる際に、天板１１、容器本体１２、内側シール部材１３ａ、外側シール部材１３ｂ、ガス導入管１３ｃ及び開閉バルブ１３ｄにより閉空間Ｓ２が形成される。これにより、外側シール部材１３ｂが内側シール部材１３ａと同じ材料により形成されている場合と比較して、大気中のＯ２ガス等が大気側から外側シール部材１３ｂを透過して真空側に入り込むことを抑制できる。その結果、天板１１と容器本体１２との接合部Ｊの気密性を向上できる。
【００５４】
また、シール構造１３Ａでは、ガス導入管１３ｃ及び開閉バルブ１３ｄが設けられている。これにより、ガス導入管１３ｃから内側シール部材１３ａと外側シール部材１３ｂとの間の領域に不活性ガスを導入できる。そのため、容器本体１２に対して天板１１を開ける際に開閉バルブ１３ｄを開くことで、内側シール部材１３ａと外側シール部材１３ｂとの間の領域に不活性ガスを導入して大気圧に昇圧できる。その結果、容器本体１２に対して天板１１を容易に開くことができる。
【００５５】
〔実施例〕
次に、一実施形態のシール構造１３を利用したときのガスの透過性について評価した実施例について説明する。
【００５６】
実施例では、大気雰囲気の大気領域と、ターボ分子ポンプで減圧された真空領域との間に３種類のシール構造を設け、温度を５０℃〜２００℃に変化させたときの大気領域から真空領域に透過したガス流量（以下「透過流量」という。）を評価した。３種類のシール構造は、以下の表１の通りである。
【００５７】
【表１】
0003221102.tif 000003
【００５８】
表１に示されるように、実施例１のシール構造は、内側シール部材１３ａとしてＦＦＫＭにより形成されたＯリング、外側シール部材１３ｂとしてＦＫＭにより形成されたＯリングを有する二重シール構造である。比較例１のシール構造は、内側シール部材１３ａとしてＦＦＫＭにより形成されたＯリングを有し、外側シール部材１３ｂを有しない一重シール構造である。比較例２のシール構造は、内側シール部材１３ａ及び外側シール部材１３ｂとしてＦＦＫＭにより形成されたＯリングを有する二重シール構造である。
【００５９】
図８は、シール構造を変更したときの温度と透過流量との関係を示す図である。図８中、温度［℃］を横軸に示し、透過流量［Ｐａ・ｍ３／ｓ］を縦軸に示す。また、実施例１の結果を三角（▲）印で示し、比較例１の結果を四角（■）印で示し、比較例２の結果を菱形（◆）印で示す。
【００６０】
図８に示されるように、温度が５０℃の場合、実施例１、比較例１及び比較例２の間で透過流量に大きな違いは見られない。一方、温度が１００℃、１５０℃、２００℃の場合、実施例１における透過流量が比較例１及び比較例２における透過流量に比べて小さくなっていることが分かる。
【００６１】
これらの結果から、内側シール部材１３ａとしてＦＦＫＭにより形成されたＯリング、外側シール部材１３ｂとしてＦＫＭにより形成されたＯリングを有する二重シール構造を形成することにより、大気領域から真空領域へのガスの透過を抑制できると言える。
【００６２】
なお、上記の実施形態において、第１の反応ガス及び第２の反応ガスは処理ガスの一例であり、反応ガスノズル３１、３２は処理ガス導入部の一例である。
【００６３】
今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の請求の範囲及びその趣旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。
【００６４】
上記の実施形態では、一実施形態のシール構造を適用可能な処理装置として、セミバッチ式の成膜装置を例に挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、一実施形態のシール構造は、例えばウエハを１枚ずつ処理する枚葉式の成膜装置や、一度に多数（例えば５０〜１５０枚）のウエハに対して処理を行うバッチ式の縦型熱処理装置にも適用可能である。
【符号の説明】
【００６５】
１            真空容器
１３，１３Ａ  シール構造
１３ａ        内側シール部材
１３ｂ        外側シール部材
１３ｃ        ガス導入管
１３ｄ        開閉バルブ
３１，３２    反応ガスノズル
Ｊ            接合部
Ｓ１，Ｓ２    閉空間
【図１】
0003221102.tif 000004
【図２】
0003221102.tif 000005
【図３】
0003221102.tif 000006
【図４】
0003221102.tif 000007
【図５】
0003221102.tif 000008
【図６】
0003221102.tif 000009
【図７】
0003221102.tif 000010
【図８】
0003221102.tif 000011