CN109477613B - 气体供给装置和气体供给方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种气体供给装置,用于将由液体化合物气化而成的气体化合物供给到目标场所,具有存储容器、气体化合物供给配管和温度控制装置,所述存储容器能够容纳所述液体化合物,所述气体化合物供给配管的一端与所述存储容器连接,另一端能够配置在所述目标场所,所述温度控制装置用于将所述存储容器内的所述气体化合物或液体化合物的温度控制在所述气体化合物供给配管的周围环境的温度以下。

Description

气体供给装置和气体供给方法
技术领域
本发明涉及用于将由液体化合物气化而成的气体化合物供给到目标场所的气体供给装置和气体供给方法。
背景技术
在使用化学蒸镀(CVD)装置制造薄膜之际,将原料以气体形式供给CVD装置。此外,在使用蚀刻装置蚀刻薄膜等之际,将蚀刻剂以气体形式供给蚀刻装置。
在这些原料、蚀刻剂是液体的情况,将该液体气化后供给CVD装置、蚀刻装置等。像这样,作为将液体气化后供给各种装置的技术,已经知道各种形式的。
例如日本专利文献1中记载了CVD装置的原料供给装置,其将液相状态的原料气化后供给沉积·合成装置,在原料容器的下游侧配置真空发生装置,设置有从真空发生装置的内部向真空发生装置的下游侧的配管导入载气的气体导入手段。
专利文献2中记载了,向密封进入液体有机金属化合物的容器送入载气,将液体有机金属化合物与载气一起供给的装置。
专利文献3中记载了,将原料加热使之气化后供给气体流量控制部,通过该气体流量控制部控制流量,在没有同伴气体伴随的情况下向半导体制造装置供给的气化供给方法。
此外,使用六氟苯作为蚀刻气体也是公知的(专利文献4、5)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2003-268551号公报
专利文献2:日本特开平7-161638号公报
专利文献3:日本特开2003-332327号公报
专利文献4:日本特公平1-60938号公报
专利文献5:日本特开2008-172184号公报
发明内容
发明要解决的课题
在专利文献1那样将原料加热使之气化的情况,在将气化了的原料气体供给CVD装置之际,存在在输送配管内原料气体被冷却而发生凝聚,将配管堵塞的问题。因此,在专利文献1中,为了防止原料附着在配管内部,在输送配管敷设管线加热器,但这样需要加热器的设置费用、运转费用,而且有时不能防止凝聚。
专利文献2那样的使载气在原料液体中鼓泡的情况,存在原料气体的供给量不稳定的问题。
专利文献3那样的将原料容器使用加热器等加热的情况,与专利文献1同样在将气化了的原料气体供给半导体制造装置之际,存在输送配管内原料气体冷却凝聚、配管被堵塞的问题。
本发明鉴于上述问题而完成,提供不论在配管上是否设置加热器等凝聚防止手段,即使不使用载气,也能够将液体化合物在配管内不凝聚的情况下进行供给的气体供给装置和气体供给方法。
解决课题的手段
本发明人进行了深入研究,结果发现通过将由存储容器内的液体化合物或液体化合物气化而成的气体化合物的温度控制在气体化合物供给配管的周围环境的温度以下,能够解决上述课题。
即、本发明涉及以下的[1]~[21]。
[1].一种气体供给装置,用于将由液体化合物气化而成的气体化合物供给到目标场所,具有存储容器、气体化合物供给配管和温度控制装置,
所述存储容器能够容纳所述液体化合物,
所述气体化合物供给配管的一端与所述存储容器连接,另一端能够配置在所述目标场所,
所述温度控制装置用于将所述存储容器内的所述气体化合物或液体化合物的温度控制在所述气体化合物供给配管的周围环境的温度以下。
[2].如前述[1]所述的气体供给装置,所述温度控制装置具有液体温度测定装置和导热装置,所述液体温度测定装置用于测定所述存储容器内的所述液体化合物的温度,
该导热装置用于接收与所述液体温度测定装置测定到的测定温度相关的信号,并对所述存储容器进行热的施予或导出,以使所述测定温度在所述气体化合物供给配管的周围环境的温度以下。
[3].如前述[1]或[2]所述的气体供给装置,所述温度控制装置具有气体温度测定装置和导热装置,所述气体温度测定装置用于测定所述存储容器内的所述气体化合物的温度,该导热装置用于接收与所述气体温度测定装置测定到的测定温度相关的信号,并对所述存储容器进行热的施予或导出,以使所述测定温度为所述气体化合物供给配管的周围环境的温度以下。
[4].如前述[1]~[3]的任一项所述的气体供给装置,所述温度控制装置具有压力测定装置和导热装置,
所述压力测定装置用于测定所述存储容器内的所述气体化合物的压力,
该导热装置用于接收与所述压力测定装置测定到的测定压力相关的信号,并对所述存储容器进行热的施予或导出,以使所述测定压力是在与所述气体化合物供给配管的周围温度相同的温度下的所述气体化合物的饱和蒸气压以下。
[5].如前述[1]~[4]的任一项所述的气体供给装置,具有周围温度测定装置,所述周围温度测定装置用于测定所述气体化合物供给配管的周围环境的温度,并将与所述周围环境的温度相关的信号传送给所述导热装置。
[6].如前述[1]~[5]的任一项所述的气体供给装置,所述存储容器具有存储容器主体和连接配管,所述连接配管将所述存储容器主体的所述气体化合物存在的区域和所述气体化合物供给配管连接起来,
所述连接配管从所述存储容器主体侧朝着所述气体化合物供给配管侧、以高于水平的方向倾斜。
[7].如前述[1]~[6]的任一项所述的气体供给装置,在所述气体化合物供给配管的中途设置了质量流量控制器。
[8].如前述[1]~[7]的任一项所述的气体供给装置,所述存储容器内的气体化合物的压力高于所述目标场所的压力。
[9].如前述[1]~[8]的任一项所述的气体供给装置,具有容纳所述存储容器、所述温度控制装置和所述气体化合物供给配管的收纳容器或容纳室。
[10].如前述[9]所述的气体供给装置,所述收纳容器或容纳室具有用于控制所述收纳容器或容纳室的内部空间的温度的空调装置。
[11].一种气体供给方法,将由装在存储容器内的液体化合物气化而成的气体化合物经由气体化合物供给配管供给到目标场所,其中,
将所述存储容器内的液体化合物或气体化合物的温度控制在所述气体化合物供给配管的周围环境的温度以下。
[12].如前述[11]所述的气体供给方法,具有下述的初始运转工序:
通过冷却所述存储容器,将所述存储容器内的所述液体化合物或气体化合物的温度控制在所述气体化合物供给配管的周围环境的温度以下,然后将所述存储容器内的所述气体化合物经由所述气体化合物供给配管供给到目标场所。
[13].如前述[11]或[12]所述的气体供给方法,具有下述的稳定运转工序:
将所述存储容器内的所述气体化合物经由所述气体化合物供给配管供给到目标场所,并且将因为所述液体化合物的气化而消耗的热能补充到所述存储容器内。
[14].如前述[11]~[13]的任一项所述的气体供给方法,将所述存储容器内的所述液体化合物或气体化合物的温度控制在设定温度范围内,所述设定温度范围的上限值是所述气体化合物供给配管的周围环境的温度以下的特定值。
[15].如前述[14]所述的气体供给方法,在所述存储容器内的所述液体化合物或气体化合物的温度达到所述设定温度范围的上限值时对所述存储容器进行冷却。
[16].如前述[14]或[15]所述的气体供给方法,所述设定温度范围的上限值为5~40℃的范围内的特定值,所述设定温度范围的下限值为5~40℃的范围内的特定值,在所述存储容器内的气压下的所述液体化合物的沸点高于所述上限值,在所述存储容器内的气压下的所述液体化合物的熔点低于所述下限值。
[17].如前述[11]~[16]的任一项所述的气体供给方法,测定装在所述存储容器内的所述液体化合物的温度,基于所述测定温度对所述液体化合物进行热的施予或导出,由此将所述液体化合物的测定温度控制在设定温度范围内,
所述设定温度范围的上限值是所述气体化合物供给配管的周围环境的温度以下的特定值。
[18].如前述[11]~[17]的任一项所述的气体供给方法,测定所述存储容器内存在的气体化合物的温度,并基于所述测定温度对所述液体化合物进行热的施予或导出,由此将所述气体化合物的测定温度控制在设定温度范围内,
所述设定温度范围的上限值是所述气体化合物供给配管的周围环境的温度以下的特定值。
[19].如前述[11]~[18]的任一项所述的气体供给方法,
测定所述存储容器内存在的气体化合物的压力,
以使所述存储容器内存在的气体化合物的压力是在设定在与所述气体供给配管的周围环境的温度相同温度的情况下的所述液体化合物的饱和蒸气压以下的方式控制对所述液体化合物进行的热的施予或导出,由此将所述气体化合物或液体化合物的测定温度控制在设定温度范围内。
[20].如前述[11]~[19]的任一项所述的气体供给方法,使用了前述1~10的任一项所述的气体供给装置。
[21].如前述[11]~[20]的任一项所述的气体供给方法,目标场所是CVD装置或蚀刻装置。
发明效果
根据本发明,能够提供无论配管上是否设置加热器等凝聚防止手段,即使不使用载气,也能够将液体化合物在配管内不凝聚的情况下进行供给的气体供给装置和气体供给方法。
附图说明
图1是对第1实施方式所涉及的气体供给装置和气体供给方法予以说明的模式图。
图2是对第2实施方式所涉及的气体供给装置和气体供给方法予以说明的模式图。
图3是对第3实施方式所涉及的气体供给装置和气体供给方法予以说明的模式图。
图4是对第4实施方式所涉及的气体供给装置和气体供给方法予以说明的模式图。
具体实施方式
本实施方式所涉及的气体供给装置是用于将由液体化合物气化而成的气体化合物供给到目标场所的气体供给装置,具有存储容器、气体化合物供给配管和温度控制装置,所述存储容器能够装纳所述液体化合物,所述气体化合物供给配管的一端与所述存储容器连接,另一端能够配置在所述目标场所,所述温度控制装置能够将所述存储容器内的所述气体化合物或液体化合物的温度控制在所述气体化合物供给配管的周围环境的温度以下(例如低于周围环境的温度)。
通过该气体供给装置,能够将存储容器内的气体化合物或液体化合物的温度控制在气体化合物供给配管的周围环境的温度以下(例如低于周围环境的温度)。因此温度比气体化合物供给配管的周围环境的温度还低的气体化合物通过从气体化合物供给配管流过而被加热。通过这样,气体化合物供给配管内的环境变得比存储容器内的环境更不容易凝聚,能够防止存储容器内的气体化合物在从供给配管内流通之际凝聚。
这里,为了保持所述气体化合物的供给量较高,优选使所述存储容器内的液体化合物的温度和所述气体化合物供给配管的周围环境的温度之差在10℃以内、更优选在5℃以内。所述存储容器内的液体化合物的温度和所述气体化合物供给配管的周围环境的温度之差优选为0~10℃、更优选为1~10℃、在某一方式中为2~10℃、另一方式中为2~8℃、在另一方式中为3~5℃。
所述温度控制装置可以具有液体温度测定装置和导热装置,
所述液体温度测定装置用于测定所述存储容器内的所述液体化合物的温度,
所述导热装置能够接收与所述液体温度测定装置测定到的测定温度相关的信号,并对所述存储容器进行热的施予或导出,以使所述测定温度为所述气体化合物供给配管的周围环境的温度以下(例如低于周围环境的温度)。
像这样基于存储容器内的液体化合物的温度来控制导热装置,由此能够更稳定地控制存储容器内液体化合物的温度。
所述温度控制装置也可以具有气体温度测定装置和导热装置,
所述气体温度测定装置用于测定所述存储容器内的所述气体化合物的温度,
所述导热装置能够接收与所述气体温度测定装置测定到的测定温度相关的信号,并对所述存储容器进行热的施予或导出,以使所述测定温度变为所述气体化合物供给配管的周围环境的温度以下(例如低于周围环境的温度)。
所述温度控制装置可以具有压力测定装置和导热装置,
所述压力测定装置用于测定所述存储容器内的所述气体化合物的压力,
所述导热装置能够接收与所述压力测定装置测定到的测定压力相关的信号,并对所述存储容器进行热的施予或导出,以使所述测定压力是与所述气体化合物供给配管的周围温度相同的温度下的所述气体化合物的饱和蒸气压以下(例如低于饱和蒸气压)。
这里,为了使存储容器内的气体化合物的压力是与气体化合物供给配管的周围温度相同的温度下的气体化合物的饱和蒸气压以下(例如低于饱和蒸气压),使存储容器内的所述气体化合物的温度低于气体化合物供给配管的周围温度是必要的。因此,该温度控制装置,能够通过控制存储容器内的气体化合物的压力,将存储容器内的气体化合物的温度变为低于气体化合物供给配管的周围温度。通过这样,能够防止存储容器内的气体化合物在从供给配管内流过之际凝聚。
气体供给装置也可以具有周围温度测定装置,所述周围温度测定装置用于测定所述气体化合物供给配管的周围环境的温度,并将与所述周围环境的温度相关的信号传送给所述温度控制装置。
通过这样,即使是在气体化合物供给配管的周围环境的温度发生变化的情况,也能够将存储容器内气体化合物或液体化合物的温度控制在气体化合物供给配管的周围环境的温度以下(例如低于周围环境的温度)。
所述存储容器可以具有存储容器主体和连接配管,所述连接配管将所述存储容器主体的所述气体化合物存在的区域和所述气体化合物供给配管连接起来,所述连接配管从所述存储容器主体侧朝向所述气体化合物供给配管侧、以高于水平的方向倾斜。
通过这样,即使是在气体化合物的一部分在连接配管内凝聚而变为液体化合物的情况,该液体化合物也会沿着连接配管的倾斜而流回到存储容器内,因此能够防止连接配管堵塞。
在所述气体化合物供给配管的中途也可以设置质量流量控制器。通过这样,能够精确控制向目标场所供给气体化合物的供给量。
此外,优选使所述存储容器内的气体化合物的压力高于所述目标场所的压力。通过该压力差将存储容器内的气体化合物供给到目标场所。
本实施方式所涉及的气体供给装置优选具有装入所述存储容器、所述温度控制装置和所述气体化合物供给配管的收纳容器或收纳室。通过这样,能够精确控制存储容器内的气体化合物或液体化合物的温度或压力。所述收纳容器或收纳室优选具有控制所述收纳容器或收纳室的内部空间的温度的空调装置。通过这样,能够防止气体化合物供给配管的周围环境的温度发生大变化。
本实施方式所涉及的气体供给方法将由装在存储容器内的液体化合物气化而成的气体化合物经由气体化合物供给配管供给到目标场所,将所述存储容器内的液体化合物或气体化合物的温度控制在所述气体化合物供给配管的周围环境的温度以下(例如低于周围环境的温度)。
通过该气体供给方法,能够将存储容器内气体化合物或液体化合物的温度控制在气体化合物供给配管的周围环境的温度以下(例如低于周围环境的温度)。通过这样,能够防止存储容器内的气体化合物在从供给配管内流过之际凝聚。
本实施方式所涉及的气体供给方法也可以具有下述的初始运转工序:
将所述存储容器冷却,将所述存储容器内的所述液体化合物或气体化合物的温度控制在所述气体化合物供给配管的周围环境的温度以下(例如低于周围环境的温度),然后将所述存储容器内的所述气体化合物经由所述气体化合物供给配管供给到目标场所。
即、运转开始前,液体化合物被密闭在存储容器内,因此在存储容器内变得气液平衡。因此,不会因液体化合物的气化而使存储容器内的温度降低。因而,在运转开始时,可以认为存储容器内的温度与气体化合物供给配管的周围环境的温度是相同程度。因此,在运转开始时,通过将存储容器冷却,将存储容器内的液体化合物或气体化合物的温度控制在气体化合物供给配管的周围环境的温度以下(例如低于周围环境的温度),然后将气体化合物供给到目标场所,这样能够切实防止气体化合物供给配管内的堵塞。
本实施方式所涉及的气体供给方法也可以具有下述的稳定运转工序:
在将所述存储容器内的所述气体化合物经由所述气体化合物供给配管供给到目标场所的同时,将因所述液体化合物的气化而消耗的热能补充到所述存储容器内。
即、在稳定运转工序中,存储容器内的气体化合物被供给到目标场所,而且仅按照被供给的气体化合物的量,发生液体化合物气化。由于该液体化合物的气化消耗热能,所以通过将该量的热能补充给存储容器内,能够将存储容器内的气体化合物和液体化合物的温度保持恒定。通过这样,能够防止由于存储容器内的气体化合物和液体化合物的温度降低,而使向目标场所供给气体化合物的供给量降低。
本实施方式所涉及的气体供给方法也可以是:将所述存储容器内的所述液体化合物或气体化合物的温度控制在设定温度范围内,所述设定温度范围的上限值是所述气体化合物供给配管的周围环境的温度以下的特定值(例如低于周围环境的温度)。
在这种情况,通过增大设定温度范围的上限值和气体化合物供给配管的周围环境的温度之间的温度差,能够切实防止气体供给配管的堵塞。此外,通过减小该温度差,能够增多向目标场所供给气体化合物的供给量。
此外,通过将存储容器内的气体化合物供给目标场所,通过存储容器内的液体化合物的气化而产生与供给到目标场所的量等量的气体化合物。通过此时的气化热,存储容器内的温度降低。
因此,在所述存储容器内的所述液体化合物或气体化合物的温度达到所述设定温度范围的上限值时,使补充到存储容器内的热能量少于该气化热,由此能够使所述存储容器内的所述液体化合物或气体化合物的温度恢复到所述设定温度范围内(例如低于设定温度的上限值)。
但是,在存储容器内的所述液体化合物或气体化合物的温度达到所述设定温度范围的上限值时,也可以将所述存储容器冷却。通过这样,能够更快地将存储容器内的所述液体化合物或气体化合物的温度恢复到所述设定温度范围内,因此能够更切实防止气体供给配管的堵塞。
此外,在运转开始时,优选首先将存储容器冷却,将存储容器内的液体化合物或气体化合物的温度控制在所述设定温度范围内(例如低于设定温度的上限值),然后将存储容器内的气体化合物供给目标场所。通过这样,即使是在运转开始时(运转初始),也能够将存储容器内的所述液体化合物或气体化合物的温度控制在设定温度范围内,所述设定温度范围是气体化合物供给配管的周围环境的温度以下(例如低于周围环境的温度)。因此,在将存储容器内的气体化合物供给气体供给配管时能够防止气体供给配管堵塞。
所述设定温度范围的上限值是5~40℃的范围内的特定值,所述设定温度范围的下限值是5~40℃的范围内的特定值,所述存储容器内的气压下所述液体化合物的沸点可以高于所述上限值,所述存储容器内的气压下所述液体化合物的熔点可以低于所述下限值。
通过这样,能够将5~40℃这样的室温附近下为液体的液体化合物供给到目标场所。
本实施方式所涉及的气体供给方法也可以是以下的方法:测定装在所述存储容器内的所述液体化合物的温度,基于所述测定温度对所述液体化合物进行热的施予或导出,由此将所述液体化合物的测定温度控制在设定温度范围内,所述设定温度范围的上限值是所述气体化合物供给配管的周围环境的温度以下(例如低于周围环境的温度)的特定值。
像这样基于存储容器内的液体化合物和气体化合物中的液体化合物的测定温度来进行温度控制,这样能够更稳定地进行控制。
此外,本实施方式所涉及的气体供给方法也可以是以下的方法:测定所述存储容器内存在的气体化合物的温度,并基于所述测定温度对所述液体化合物进行热的施予或导出,由此将所述气体化合物的测定温度控制在设定温度范围内,所述设定温度范围的上限值是所述气体化合物供给配管的周围环境的温度以下(例如低于周围环境的温度)的特定值。
此外,本实施方式所涉及的气体供给方法也可以是以下的方法:测定所述存储容器内存在的气体化合物的压力,以所述存储容器内存在的气体化合物的压力比在设定在与所述气体供给配管的周围环境的温度相同的温度的情况下的所述液体化合物的饱和蒸气压低的方式、控制对所述液体化合物进行的热的施予或导出,由此将所述气体化合物或液体化合物的测定温度控制在设定温度范围内。
此外,也可以是将以下方法中的2个以上方法并用:
像这样基于存储容器内存在的气体化合物的压力的测定结果来将存储容器内气体化合物的温度控制在气体供给配管的周围温度以下(例如低于周围环境的温度)的方法;
前述那样的、基于存储容器内存在的液体化合物的温度的测定结果来将存储容器内液体化合物的温度控制在气体供给配管的周围温度以下(例如低于周围环境的温度)的方法;以及
基于存储容器内存在的气体化合物的温度的测定结果来将存储容器内气体化合物的温度控制在气体供给配管的周围温度以下(例如低于周围环境的温度)的方法。
通过该并用,能够更切实防止气体供给配管内气体化合物的凝聚。
本实施方式所涉及的气体供给方法优选使用前述的气体供给装置来进行。
此外,前述的目标场所优选是CVD装置或蚀刻装置。
本实施方式所涉及的气体供给装置和气体供给方法中使用的液体化合物,没有特殊限定。作为该液体化合物,可以列举出例如卤素化合物、脂肪族化合物、芳香族化合物、环氧化合物、醚化合物、腈化合物、醛化合物、羧酸化合物、酯化合物、胺化合物、氮氧化物、水、醇化合物、酮化合物、含有第4~第12族金属的化合物、作为13族元素化合物的硼化合物、铝化合物、镓化合物、铟化合物、作为14族元素化合物的硅化合物、锗化合物、锡化合物、铅化合物、作为15族元素化合物的磷化合物、砷化合物、锑化合物、作为16族元素化合物的硫化合物、硒化合物等。
此外,液体化合物的熔点优选为40℃以下、更优选为20℃以下、进而优选为5℃以下。5℃以下时,在室温(25℃)下能够以液体形式操作,此外,在将液体化合物控制在周围环境的温度以下(例如低于周围环境的温度)时能够保持液体状态,得到稳定的蒸气压。
液体化合物的室温(25℃)下的饱和蒸气压优选为0.1KPa以上、更优选为1KPa以上、进而优选为5KPa以上,此外,优选为200KPa以下、更优选为150KPa以下、进而优选为100KPa以下。在是200KPa以上时,不是液体而以气体形式存在的可能性高,此外,在是0.1KPa以下时,由于蒸气压低,难以以气体形式供给。
基于上述观点,作为本实施方式中可以使用的具体液体化合物,例如是卤素化合物的情况,可以列举出1-氟丁烷、1-氟庚烷、1-氟己烷、1-氟庚烷、1-氟辛烷、1-氟壬烷、1-氟癸烷、八氟环戊烯、恩氟烷(CHF2OCF2CHClF)、氟烷、氟苯、间氟苯乙醚、2-氟-1,3,5-三甲苯、1-乙基-4-氟苯、1-氟-2,3-二甲氧基苯、1,2-二氟苯、1,3-二氟苯、1,4-二氟苯、4-氟苯硫醇、2,4-二氟苯硫醇、2,5-二氟苯胺、苄川三氟、4-氨基苄川三氟、4-溴苄川三氟、2,5-二氟苄川三氟、3,4-二氟苄川三氟、2,5-二氟苯乙腈、2,4-二氟苯甲胺、3,4-二氟苯胺、2,4-二氟苯甲醚、2,5-二氟苯甲胺、2,4-二氟甲苯、2,6-二氟苯甲胺、2,6-二氟苯乙腈、3,4-二氟硝基苯、2,4-二氟苯胺、3,4-二氟苄腈、1,2,3-三氟苯、1,2,4-三氟苯、1-氯-2,4,6-三氟苯、5-乙炔基-1,2,3-三氟苯、2,3,4-三氟苯胺、1,3,5-三氟苯、1,2,3,4-四氟苯、1,2,3,5-四氟苯、1,2,4,5-四氟苯、2,3,5,6-四氟苯硫醇、1,2-二溴-3,4,5,6-四氟苯、2,3,5,6-四氟苄川三氟、1,2,3,4-四氟-5-硝基苯、1,3,4,5-四氟-2-硝基苯、五氟苯、八氟甲苯、五氟苯甲醚、2,3,4,5,6-五氟甲苯、2,3,4,5,6-五氟-1-(氯甲基)苯、2,3,4,5,6-五氟苯乙烯、三甲基五氟苯基硅烷、全氟丙基乙烯基醚、六氟环氧丙烷、六氟苯、1,3,3,3-四氟-1-甲氧基-2-三氟甲基-2-丙烯、2-(全氟丁基)乙醇、2-(全氟己基)乙醇、丙烯酸2-(全氟丁基)乙基酯、丙烯酸2-(全氟己基)乙基酯、甲基丙烯酸2-(全氟丁基)乙基酯、甲基丙烯酸2-(全氟己基)乙基酯、全氟丁基乙烯、全氟己基乙烯、3-(全氟丁基)1-丙烯、3-(全氟己基)-1-丙烯、3-(全氟丁基)丙烯-1,2-氧化物、3-(全氟己基)丙烯--1,2-氧化物、2-(全氟己基)乙基乙烯基醚、全氟三丁基胺、全氟戊烷、全氟己烷、全氟庚酸、三氟化氯、2,5-二氯氟苯、1,3-二氯-2,4,5,6-四氟苯、氯五氟苯、3-氯氟苯、2,4-二氯氟苯、2-氯-1,4-二氟苯、2-氯-1,3-二氟苯、1-氯-3,4-二氟苯、3,4-二氯苄川三氟、五氟化溴、1,3-二溴-5-氟苯、3-溴氟苯、1-溴-2,3,5-三氟苯、1-溴-2,3,5-三氟苯、1-溴-2,4,6-三氟苯、1-溴-3,4,5-三氟苯、1-溴-2,4,5-三氟苯、1,3-二溴四氟苯、五氟苄基溴、溴五氟苯、2-溴氟苯、3-氟二溴甲基苯、2,3,5,6-四氟苄基溴、1-溴-2,6-二氟苯、1-溴-2,5-二氟苯、3,4-二氟苄基溴、1-溴-3,5-二氟苯、1-溴-2,3,5,6-四氟苯、1-溴-2,3,4,5-四氟苯、二氟二溴甲烷、4-溴氟苯、七氟化碘、五氟化碘、五氟碘苯、2,6-二氟-1-碘苯、1-氯乙烷、1-氯丙烷、烯丙基氯、1-氯丁烷、1-氯戊烷、1-氯己烷、1-氯庚烷、1-氯辛烷、1-氯壬烷、1-氯癸烷、三氯甲烷、1,1-二氯乙烷、1,2-二氯乙烷、1,1-二氯乙烯、二氯甲烷、顺式-1,2-二氯乙烯、反式-1,2-二氯乙烯、异丙基氯、氯苯、1,2-二氯苯、1,2,4-三氯苯、二溴甲烷、1-溴乙烷、1-溴丙烷、1-溴异丙烷、烯丙基溴、1-溴丁烷、1-溴异丁烷、1-溴戊烷、1-溴己烷、环己基溴、1-溴庚烷、1-溴辛烷、1-溴壬烷、1-溴癸烷、2-乙基己基溴、2-溴乙基甲基醚、溴苯、5-溴间二甲苯、4-溴间二甲苯、邻溴甲苯、1,6-二溴己烷、对溴苯甲醚、β-溴乙基苯、2-溴吡啶、3-溴吡啶、2-溴噻吩、3,4-二溴噻吩、1-溴-2-碘苯、1-溴-3-碘苯、碘甲烷、1-碘乙烷、1-碘丙烷、1-碘异丙烷、1-碘丁烷、1-碘异丁烷、1-碘戊烷、1-碘异戊烷、1-碘己烷、1-碘庚烷、1-碘辛烷、1-碘壬烷、1-碘癸烷、碘苯、2-碘甲苯、3-碘甲苯、4-碘间二甲苯、二碘甲烷、3-碘苯胺等。
此外,作为适合在本实施方式中使用的具体液体化合物,例如在是脂肪族化合物的情况可以列举出2-甲基-1,3-丁二烯、2-甲基丁烷、环己烷、环己烯、顺式-2-己烯、反式-2-己烯、正己烷、正庚烷、正戊烷、1-己烯、1-戊烯、3-甲基-1-丁烯、1-十五碳烯、2-乙基-1-丁烯等,例如在是芳香族化合物的情况可以列举出乙苯、邻二甲苯、苯乙烯、甲苯、对二甲苯、苯、间二甲苯、乙炔基苯等,作为环氧化合物,可以列举出环氧乙烷、环氧丙烷、1,2-环氧丁烷、2,3-环氧丁烷、氧化环己烯、氧化苯乙烯、缩水甘油、表氯醇、3-氯氧杂环丁烷等。
此外,作为适合在本实施方式中使用的具体液体化合物,例如在是醚化合物的情况可以列举出乙醚、二异丙基醚、二丁醚、甲基叔丁基醚、乙基叔丁基醚、二戊醚、二己醚、二庚醚、二辛醚等,例如在是腈化合物的情况可以列举出氰化氢、乙腈、丙腈、丙烯腈、丁腈、苯甲腈、苄腈、丙二腈、己二腈、氰基乙酸乙酯等,例如在是醛化合物的情况可以列举出乙醛、丙醛、丙烯醛、丁醛、巴豆醛、戊醛、己醛、庚醛、辛醛、壬醛、癸醛、苯甲醛、肉桂醛、紫苏醛、羟基乙醛等。
此外,作为适合在本实施方式中使用的具体液体化合物,例如在是羧氧化合物的情况可以列举出甲酸、乙酸、丙酸、丙烯酸、丁酸、甲基丙烯酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸等,作为酯化合物,可以列举出甲酸乙酯、甲酸甲酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸乙烯酯、乙酸烯丙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、乙酸戊酯、乙酸己酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丙酸丁酯、丙酸戊酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯、丁酸丙酯、丁酸丁酯、丁酸戊酯、丁酸己酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、甲酯丙烯酸甲酯、甲酯丙烯酸乙酯、甲酯丙烯酸丁酯等。
此外,作为适合在本实施方式中使用的具体液体化合物,例如在是胺化合物的情况可以列举出乙胺、二乙胺、三乙胺、丙胺、异丙基胺、二丙胺、二异丙胺、三丙胺、三异丙胺、丁胺、二丁胺、三丁胺、戊胺、二戊胺、三戊胺、己胺、二己胺、三己胺、戊胺、二戊胺、三戊胺、辛胺、二辛胺、三辛胺、壬胺、1-十五烷基胺、环己胺、二环己胺、苯甲胺、N,N-二甲基苯甲胺等。
此外,作为适合在本实施方式中使用的具体液体化合物,例如在是氮氧化物的情况可以列举出二氧化氮等,水或者例如在是醇化合物的情况可以列举出甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、正丁醇、异丁醇、2-丁醇、2-甲基-2-丙醇、1-戊醇、1-己醇、1-庚醇、1-辛醇、1-壬醇、1-癸醇、1-十一醇、1-十二醇、1-十三醇、1-十四醇、1-十五醇、苄基醇、丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,3-丁二醇、1,6-己二醇、甘油等,例如在是酮化合物的情况,可以列举出丙酮、丁酮、2-甲基戊烷、3-甲基-1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、2-十五碳酮等。
此外,作为适合在本实施方式中使用的具体液体化合物,例如在是第4~12族金属化合物的情况可以列举出TiCl4、Ti(OC3H7)4、Ti[OCH(CH3)2]4、Ti(OC4H9)4、Ti[OCH2CH(CH3)2]4、Ti[OCH2CH(CH3)2]4、Ti[OCH(CH3)(C2H5)]4、Ti[OC(CH3)3]4、Zr[N(CH3)(C2H5)CH3]4、HfCl4、Hf[N(CH3)(C2H5)(CH3)]4、Hf[N(CH3)2]4、Hf[N(C2H5)2]4、Ta(OC2H5)5、MoF6、WF6、Fe(CO)5、Zn(CH3)2、Zn(C2H5)2等,例如在是硼化合物的情况可以列举出B(C2H5)3、B(OCH3)3、B(OC2H5)3、BCl3、BBr3等,例如在是铝化合物的情况可以列举出Al(CH3)3、Al(N(C2H5)2)3、Al(C2H5)3、Al(C3H7)3等,例如在是镓化合物的情况可以列举出Ga(CH3)3、Ga(C2H5)3等,例如在是铟化合物的情况可以列举出In(C2H5)3等,例如在是硅化合物的情况可以列举出HSi(OCH3)3、CH3Si(OCH3)3、Si(OCH3)4、HSi(OC2H5)3、CH3Si(OC2H5)3、Si(OC2H5)4、SiH[N(CH3)2]3、SiCl4等,例如在是锗化合物的情况可以列举出GeCl4,例如在是锡化合物的情况可以列举出SnCl4等,例如在是铅化合物的情况可以列举出PbCl4等。
此外,作为适合在本实施方式中使用的具体的液体化合物,例如在是磷化合物的情况,可以列举出PH(C2H5)2、P(C4H9)3、P[C(CH3)3]3、P(OCH3)3、PO(OC2H5)3、PCl3、PBr3、POCl3等,例如作为砷化合物,可以列举出As(CH3)3、As(C2H5)3、As[C(CH3)3]3、AsCl3等,例如作为锑化合物,可以列举出SbF5、SbCl5等,例如在是硫化合物的情况可以列举出乙硫醇、1-正丙硫醇、烯丙基硫醇、1-丁烷硫醇、1-戊烷硫醇、1-己烷硫醇、1-庚烷硫醇、1-辛烷硫醇、2-氨基苯硫醇、4-氨基苯硫醇、二甲基硫醚、二乙基硫醚、二甲基二硫醚、噻吩、二硫化碳、环丁砜、二甲基亚砜等,例如在是硒化合物的情况可以列举出苯硒酚、二甲基硒、二乙基硒、硒吩、2-醛基硒吩等。
优选列举出卤素化合物、第4~12族金属化合物、第13族元素化合物、第14族元素化合物、第15族元素化合物、第16族元素化合物。
下面参照附图来具体说明本实施方式所涉及的气体供给装置和气体供给方法。
[第1实施方式(图1)]
<气体供给装置1>
图1是说明第1实施方式所涉及的气体供给装置和气体供给方法的模式图。
第1实施方式所涉及的气体供给装置1是将从液体化合物2气化而成的气体化合物3供给到目标场所(本实施方式中是蚀刻装置)100的气体供给装置,具有:
能够装入所述液体化合物2的存储容器10,
一端与所述存储容器10连接,另一端能够配置在所述目标场所(蚀刻装置)100的气体化合物供给配管20,以及
将所述存储容器10内的液体化合物2的温度控制在所述气体化合物供给配管20的周围环境的温度以下(例如低于周围环境的温度)的温度控制装置30。
该气体化合物供给配管20的该另一端与目标场所(蚀刻装置)100连接。此外,该目标场所(蚀刻装置)100是在真空下使用的。因此通过目标场所(蚀刻装置)100的压力和气体供给装置1内的压力之间的压力差,能够将气体化合物从气体供给装置1供给到目标场所(蚀刻装置)100。
所述温度控制装置30具有:
测定所述存储容器10内的所述液体化合物2的温度的液体温度测定装置31,和
能够接收与所述液体温度测定装置31测定到的测定温度相关的信号,并对所述存储容器10进行热的施予或导出以使得所述测定温度为所述气体化合物供给配管20的周围环境的温度以下(例如低于周围环境的温度)的导热装置40。
该气体供给装置1还具有测定气体化合物供给配管20的周围环境的温度,而且将测定结果送给导热装置40的周围温度测定装置32。
该导热装置40具有:装入存储容器10的保温容器41、将热介质供给保温容器41的热介质供给装置42、将保温容器41和热介质供给装置42连接起来的热介质供给配管43和热介质返送配管44、控制热介质供给装置42内热介质的温度的控制装置45。
热介质可以是水等液体,此外,可以是空气等气体。
该控制装置45能够接收与液体温度测定装置31测定到的液体温度相关的信号和与周围温度测定装置32测定到的周围温度相关的信号,并且控制热介质供给装置42的输出,使得该液体温度变为该周围温度以下(例如低于周围环境的温度)。本实施方式中,该控制装置45在接收与周围温度相关的信号时,可以设定成以下的设定温度范围:以比该周围温度恰好低规定的温度的温度作为上限值,以比该上限值恰好低规定的温度的温度作为下限值。
该控制装置45能够通过有线31a接收与液体温度测定装置31测定到的液体温度相关的信号,并且通过有线32a接收与周围温度测定装置32测定到的周围温度相关的信号,通过有线42a向热介质供给装置42输送输出信号。
但这些有线31a、32a、42a中的一部分或全部也可以是无线。
进而,该气体供给装置1具有收纳室50。该收纳室50内装有上述的存储容器10、气体化合物供给配管20、温度控制装置30。此外,收纳室50内也装着目标场所(蚀刻装置)100。
该收纳室50具有控制收纳室50的内部空间的温度的空调装置51。
所述存储容器10具有存储容器主体11,和将所述存储容器主体11的所述气体化合物存在的区域和所述气体化合物供给配管20连接起来的连接配管12。该连接配管12具有开关阀13。
所述连接配管12从所述存储容器主体11侧到所述气体化合物供给配管20侧以高于水平的方向倾斜。通过这样,在连接配管12内一旦发生气体化合物凝聚变为液体化合物的情况,该液体化合物也会顺着连接配管12的倾斜流回存储容器主体11内。
该连接配管12相对于水平线的倾斜角度优选为10~90°,更优选为20~80°。
所述气体化合物供给配管20的中途设置有质量流量控制器(MFC)21,在其上游侧和下游侧设置有压力计22、23。此外,在气体化合物供给配管20的中途,在压力计22的上游侧设置有调压阀24。
<气体供给方法>
接下来,对使用上述那样构成的气体供给装置1的气体供给方法予以说明。
在收纳室50内,空调装置51将收纳室50内控制在规定的温度。
在该收纳室50内、周围温度测定装置32测定气体化合物供给配管20的周围环境的温度。此外,液体温度测定装置31测定存储容器10内的液体化合物2的温度。
液体温度测定装置31将与液体温度相关的信号经由有线31a输送给控制装置45。此外,周围温度测定装置32将与周围温度相关的信号经由有线32a输送给控制装置45。控制装置45能够接收从液体温度测定装置31发出的与液体温度相关的信号和从周围温度测定装置32发出的与周围温度相关的信号,并基于这些信号向热介质供给装置42传送输出信号。基于该输出信号,热介质供给装置42将该热介质供给装置42内的热介质冷却或加热。通过这样,热介质供给装置42内的热介质温度得到控制。
热介质供给装置42将如此这样温度被控制的热介质经由热介质供给配管43供给保温容器41。被供给到保温容器41内的热介质经由存储容器10与存储容器10内的液体化合物2或气体化合物3之间进行热的施予或导出。如此这样、存储容器10内的液体化合物2的温度被控制在设定温度范围。然后,保温容器41内的热介质经由热介质返送配管44被送回热介质供给装置42。
像这样,本实施方式中,存储容器10内的液体化合物2的温度借助热介质的热被控制在设定温度范围,并由此将存储容器10内的气体化合物3的温度控制在气体化合物供给配管20的周围环境的温度以下(例如低于周围环境的温度)的设定温度范围内。
存储容器10内的气体化合物3经由连接配管12、气体化合物供给配管20供给到目标场所(蚀刻装置)100,在目标场所(蚀刻装置)100内被使用。
该气体化合物供给配管20内的气体化合物3的流量受质量流量控制器21控制。
如上述那样,存储容器10内的气体化合物3的温度被控制在气体化合物供给配管20的周围环境的温度以下(例如低于周围环境的温度)。因此在存储容器10内的气体化合物3被供给气体化合物供给配管20时,能够防止在气体化合物供给配管20内冷却凝聚。
如上述那样,本实施方式中测定装在存储容器10内的液体化合物2的温度,并基于该测定温度,对液体化合物2进行热的施予或导出,由此将液体化合物2的测定温度控制在设定温度范围内。该设定温度范围的上限值是气体化合物供给配管20的周围环境的温度以下(例如低于周围环境的温度)的特定值。
再者,在该存储容器10内的液体化合物2的温度达到该设定温度范围的上限值时,使经由热介质向存储容器10内的液体化合物2或气体化合物3供给的热量为因液体化合物2的气化而消耗的热量以下较好。通过这样,能够使液体化合物2的温度降低到上限值以下。
但是,在存储容器10内的液体化合物2的温度达到该设定温度范围的上限值时,也可以将存储容器10冷却。通过这样,能够将存储容器10内的液体化合物2的温度尽快地降低到上限值以下。在这种情况,在导热装置40内将热介质的温度变为低于存储容器10内的液体化合物2的温度,将该热介质向保温容器41内供给即可。
该设定温度范围的上限值为5~40℃的范围内的特定值,设定温度范围的下限值为5~40℃的范围内的特定值,优选存储容器10内的气压下的液体化合物2的沸点高于所述上限值,存储容器10内的气压下的液体化合物2的熔点低于所述下限值。通过这样,能够将5~40℃这样的室温附近下为液体的液体化合物2供给目标场所(蚀刻装置)100。
(初始运转工序)
使用本实施方式所涉及的气体供给装置1开始运转之际,优选进行以下的初始运转工序。
即、初始运转工序是以下工序:对所述存储容器10的温度进行调节(例如冷却),将所述存储容器10内的液体化合物2的温度控制在所述气体化合物供给配管20的周围环境的温度以下(例如低于周围环境的温度),然后将所述存储容器10内的所述气体化合物3经由所述气体化合物供给配管20供给目标场所(蚀刻装置)100。
在运转开始时,存储容器10内的温度是与气体化合物供给配管20的周围环境的温度同等程度的情况较多。这种情况下在运转开始时将存储容器10冷却,将存储容器10内的液体化合物2或气体化合物3的温度控制在气体化合物供给配管20的周围环境的温度以下(例如低于周围环境的温度),然后将气体化合物3供给至目标场所(蚀刻装置)100,由此能够切实防止气体化合物供给配管20内堵塞。
此外,根据需要,在初始运转工序前对从所述存储容器10到目标场所100的配管内进行减压或真空处理,这样能够预先将配管内的空气、氮气、氦气、氩气等惰性气体排出。
(稳定运转工序)
此外,在上述的初始运转工序后优选进行以下的稳定运转工序。
即、稳定运转工序是以下工序:将所述存储容器10内的所述气体化合物3经由所述气体化合物供给配管20供给到目标场所(蚀刻装置)100,同时将因所述液体化合物2的气化而消耗的热能补充给所述存储容器10内。
通过这样,能够将存储容器10内的气体化合物3和液体化合物2的温度保持恒定。通过这样,能够防止由存储容器10内的气体化合物3和液体化合物2的温度降低造成的液体化合物2的气化量减少,因此,能够防止对目标场所(蚀刻装置)100供给的气体化合物3的供给量降低。
[第2实施方式(图2)]
<气体供给装置1A>
图2是对第2实施方式所涉及的气体供给装置和气体供给方法予以说明的模式图。
第2实施方式所涉及的气体供给装置1A,是在图1的气体供给装置1中不使用液体温度测定装置31,取而代之的是,在连接配管12上设置气体温度测定装置33。该气体温度测定装置33经由有线33a与控制装置45A连接。
即、第2实施方式所涉及的气体供给装置1A是用于将从液体化合物2气化而得的气体化合物3供给到目标场所(蚀刻装置)100的气体供给装置1A,具有:
能够装纳所述液体化合物2的存储容器10,
一端与所述存储容器10连接、另一端能够配置在所述目标场所(蚀刻装置)100的气体化合物供给配管20,以及
将所述存储容器10内所述气体化合物3的温度控制在所述气体化合物供给配管20的周围环境的温度以下(例如低于周围环境的温度)的温度控制装置30A。
所述温度控制装置30A具有:
测定所述存储容器10内的所述气体化合物3的温度的气体温度测定装置33,以及
能够接收与所述气体温度测定装置33测定到的测定温度相关的信号、对所述存储容器10进行热的施予或导出,使所述测定温度为所述气体化合物供给配管20的周围环境的温度以下(例如低于周围环境的温度)的导热装置40A。
该气体供给装置1A还具有测定气体化合物供给配管20的周围环境的温度,并且将该测定结果输送给导热装置40A的周围温度测定装置32。
该导热装置40A具有:装纳存储容器10的保温容器41、将热介质供给保温容器41的热介质供给装置42、将保温容器41和热介质供给装置42连接起来的热介质供给配管43和热介质返送配管44、控制热介质供给装置42内的热介质的温度的控制装置45A。
该控制装置45A能够接收与气体温度测定装置33测定到的气体化合物的温度相关的信号和与周围温度测定装置32测定到的周围温度相关的信号,并且控制热介质供给装置42的输出使得该气体化合物的温度为该周围温度以下(例如低于周围环境的温度)。
该控制装置45A,能够经由有线33a接收与气体温度测定装置33测定到的气体温度相关的信号,经由有线32a接收与周围温度测定装置32测定到的周围温度相关的信号,经由有线42a将输出信号向热介质供给装置42输送。
但是,这些有线31a、32a、42a中的一部分或全部也可以是无线。
进而,该气体供给装置1具有收纳室50。该收纳室50的结构与第1实施方式同样。
所述存储容器10具有与第1实施方式同样的结构。即、存储容器10具有存储容器主体11、和将所述存储容器主体11的所述气体化合物存在的区域与所述气体化合物供给配管20连接起来的连接配管12。该连接配管12具有开关阀13。
该连接配管12上设置了气体温度测定装置33。该气体温度测定装置33的设置位置优选是尽量靠近气体化合物供给配管20的位置。通过这样,能够测定就要马上供给到气体化合物供给配管20中的气体化合物3的温度,所以能够更切实防止液体化合物3使得气体化合物供给配管20内堵塞。
从该观点出发,该设置位置优选在比连接配管12的长度的中间位置更靠近气体化合物供给配管20侧。此外,优选该设置位置距离与气体化合物供给配管20连接的位置在100cm以内、更优选在50cm以内。
所述气体化合物供给配管20的结构与第1实施方式同样。
<气体供给方法>
使用上述那样构造的气体供给装置1A的气体供给方法,使用气体温度测定装置33来代替液体温度测定装置31,除此以外,与第1实施方式的情况同样。
即、气体温度测定装置33将与气体温度相关的信号经由有线33a输送给控制装置45A。此外,周围温度测定装置32将与周围温度相关的信号经由有线32a输送给控制装置45A。控制装置45A能够接收从气体温度测定装置33发出的与气体化合物温度相关的信号和从周围温度测定装置32发出的与周围温度相关的信号,并基于这些信号,向热介质供给装置42传送输出信号。基于该输出信号,热介质供给装置42将该热介质供给装置42内的热介质冷却或加热。通过这样,控制热介质供给装置42内的热介质的温度。
热介质供给装置42,将如此这样温度被控制的热介质经由热介质供给配管43供给保温容器41。供给到保温容器41内的热介质经由存储容器10与存储容器10内的液体化合物2或气体化合物3之间进行热的施予或导出。如此这样、存储容器10内的液体化合物2的温度被控制在设定温度范围。然后,保温容器41内的热介质经由热介质返送配管44被送回热介质供给装置42。
像这样,本实施方式中将存储容器10内的气体化合物3的温度控制在气体化合物供给配管20的周围环境的温度以下(例如低于周围环境的温度)的设定温度范围内。
除了上述点以外,本实施方式所涉及的气体供给方法与第1实施方式所涉及的气体供给方法同样。
该所述设定温度范围的上限值是5~40℃的范围内的特定值,所述设定温度范围的下限值是5~40℃的范围内的特定值,优选所述存储容器10内的气压下的所述液体化合物2的沸点高于所述上限值,所述存储容器10内的气压下的所述液体化合物2的熔点低于所述下限值。
通过这样,能够将在5~40℃这样的室温附近下为液体的液体化合物2供给目标场所(蚀刻装置)100。
再者,初始运转工序和稳定运转工序也都与第1实施方式的情况同样。
[第3实施方式(图3)]
<气体供给装置1B>
图3是对第3实施方式所涉及的气体供给装置和气体供给方法予以说明的模式图。
第3实施方式所涉及的气体供给装置1B,在图2的气体供给装置1A中、在连接配管12上设置压力测定装置34来代替气体温度测定装置33,此外,压力测定装置34经由有线34a与控制装置45B连接。
即、第3实施方式所涉及的气体供给装置1B是用于将从液体化合物2气化而成的气体化合物3供给到目标场所(蚀刻装置)100的气体供给装置1B,具有:
能够装纳所述液体化合物2的存储容器10,
一端与所述存储容器10连接,另一端能够配置在所述目标场所(蚀刻装置)100的气体化合物供给配管20,以及
将所述存储容器10内的所述气体化合物3或液体化合物2的温度控制在所述气体化合物供给配管20的周围环境的温度以下(例如低于周围环境的温度)的温度控制装置30B。
再者,后述那样的本实施方式中,通过控制存储容器10内的气体化合物3的压力,能够将所述存储容器10内的所述气体化合物3或液体化合物2的温度控制在所述气体化合物供给配管20的周围环境的温度以下(例如低于周围环境的温度)。
所述温度控制装置30B具有:
用于测定存储容器10内的所述气体化合物3的压力的压力测定装置34,以及
能够接收与所述压力测定装置34测定到的测定压力相关的信号,并且对所述存储容器10进行热的施予或导出使得所述测定压力为所述气体化合物供给配管20的周围温度相同的温度下的所述气体化合物的饱和蒸气压以下(例如低于饱和蒸气压)的导热装置40B。
该气体供给装置1B还具有测定气体化合物供给配管20的周围环境的温度,并且将测定结果输送给导热装置40B的周围温度测定装置32。
该导热装置40B具有:装纳存储容器10的保温容器41,将热介质供给保温容器41的热介质供给装置42,将保温容器41和热介质供给装置42连接起来的热介质供给配管43和热介质返送配管44、控制热介质供给装置42内的热介质的温度的控制装置45B。
该控制装置45B能够接收与由压力测定装置34测定到的气体压力相关的信号和与由周围温度测定装置32测定到的周围温度相关的信号,并且能够控制热介质供给装置42的输出使得该测定压力为该周围温度相同的温度下的气体化合物的饱和蒸气压以下(例如、低于饱和蒸气压)。
再者,控制装置45B优选具有预先将使用的液体化合物2的温度和饱和蒸气压之间的关系以计算式、表等的形式存储起来的存储部。
该控制装置45B能够经由有线34a接收与由压力测定装置34测定到的气体压力相关的信号,经由有线32a接收与由周围温度测定装置32测定到的周围温度相关的信号,经由有线42a向热介质供给装置42传递输出信号。但是,这些有线34a、32a、42a中一部分或全部也可以是无线。
进而,该气体供给装置1B具有收纳室50。该收纳室50的结构与第1实施方式同样。
所述存储容器10具有与第1实施方式同样的结构。即、存储容器10具有存储容器主体11和将所述存储容器主体11的所述气体化合物存在的区域和所述气体化合物供给配管20连接起来的连接配管12。该连接配管12具有开关阀13。图3中连接配管12垂直地延伸设置,但也可以如图1、图2那样,从存储容器主体11侧到气体化合物供给配管20侧设置成向斜上方倾斜。
该连接配管12上设置有压力测定装置34。该压力测定装置34的设置位置优选是尽量靠近气体化合物供给配管20的位置。通过这样,能够测定就要马上供给到气体化合物供给配管20的气体化合物3的压力,能够更切实防止液体化合物3造成气体化合物供给配管20内堵塞。从该观点出发,该设置位置优选是比连接配管12的长度的中间位置更靠气体化合物供给配管20侧。此外,该设置位置优选距离与气体化合物供给配管20连接的位置在100cm以内,更优选50cm以内。
所述气体化合物供给配管20的结构与第1实施方式同样。
<气体供给方法>
接下来,对使用上述那样构成的气体供给装置1B的气体供给方法予以说明。
压力测定装置34将与存储容器10内的气体化合物3的压力相关的信号经由有线34a送给控制装置45B。此外,周围温度测定装置32将与周围温度相关的信号经由有线32a送给控制装置45B。
控制装置45B基于该与周围温度相关的信号得到在将气体化合物3设定在与该周围温度相同的温度下的压力(饱和蒸气压)。并且以使从压力测定装置34发出的气体化合物3的压力相比该压力(饱和蒸气压)是低压的方式,向热介质供给装置42输送输出信号。例如、以从压力测定装置34发出的气体化合物3的压力是比在设定在与周围温度相同的温度的情况下的压力(饱和蒸气压)还低的设定压力范围内的方式确定输出信号,将该输出信号送给热介质供给装置42。
基于该输出信号,导热装置40B将该热介质供给装置42内的热介质冷却或加热。通过这样,对热介质供给装置42内的热介质的温度进行控制。
热介质供给装置42将如此这样被温度控制了的热介质经由热介质供给配管43供给保温容器41。供给到保温容器41内的热介质经由存储容器10进行与存储容器10内的液体化合物2或气体化合物3之间的热的施予或导出。
如此这样、存储容器10内的气体化合物3的压力被控制成在设定在与气体供给配管20的周围温度相同的温度的情况下的压力(饱和蒸气压)以下(例如低于饱和蒸气压)。
然后,保温容器41内的热介质经由热介质返送配管44被送回热介质供给装置42。
像这样,本实施方式中,通过将存储容器10内的气体化合物3的压力控制在设定压力范围,将存储容器10内的气体化合物3的温度控制在气体化合物供给配管20的周围环境的温度以下(例如低于周围环境的温度)的设定温度范围内。
存储容器10内的气体化合物3经由连接配管12、气体化合物供给配管20被供给目标场所(蚀刻装置)100,在目标场所(蚀刻装置)100内被使用。
该气体化合物供给配管20内的气体化合物3的流量受质量流量控制器21控制。
如上述那样,存储容器10内的气体化合物3的温度被控制成气体化合物供给配管20的周围环境的温度以下(例如低于周围环境的温度)。因此,能够防止被供给到气体化合物供给配管20的气体化合物3在配管内冷却凝聚。
如上述那样,本实施方式中,通过测定被装在存储容器10内的气体化合物3的压力、并基于该测定压力对存储容器10内的液体化合物2进行热的施予或导出,由此能够将气体化合物3的测定压力控制在设定压力范围内。该设定压力范围的上限值是气体化合物供给配管20的周围环境的温度下的饱和蒸气压以下(例如低于饱和蒸气压)的特定值。
再者,在该存储容器10内的气体化合物3的压力达到该设定压力范围的上限值时,使经由热介质向存储容器10内的液体化合物2或气体化合物3供给的热量为因液体化合物2的气化而消耗的热量以下即可。通过这样,能够将液体化合物2的温度降低到上限值以下。
但是,在存储容器10内的液体化合物2的温度达到该设定温度范围的上限值时,也可以将存储容器10冷却。通过这样,能够尽快将存储容器10内的液体化合物2的温度降低到上限值以下。在这种情况,使热介质供给装置42内的热介质的温度为低温,将该热介质供给保温容器41内即可。
再者,上述方式中,控制成从压力测定装置34接收到的气体化合物3的压力是在与设定在与周围温度相同的温度的情况下的压力(饱和蒸气压)同等或更低的设定压力范围内。
但是并不限于该方式,也可以以下述方式进行控制:例如、使在将气体化合物3设定在与该周围温度相同的温度的情况下的压力(饱和蒸气压)减去从压力测定装置34发出的气体化合物3的压力而得的压差在设定压差范围内。
在该情况下、该设定压差范围优选为0.01~100KPa、更优选为0.1~90KPa、进而优选为1.0~80KPa。
再者,关于初始运转工序和稳定运转工序,也与第1实施方式的情况同样。
[第4实施方式(图4)]
<气体供给装置1C>
图4是对第4实施方式所涉及的气体供给装置和气体供给方法予以说明的模式图。
第4实施方式所涉及的气体供给装置1C与具有空调装置61的邻室(清洁室)60相邻。该邻室60与收纳室50相邻接。该邻室60内设置了目标场所100。
气体供给装置1C的气体供给配管20,一端与存储容器10连接、另一端与目标场所100连接。因此,气体供给配管20从收纳室50跨越邻室60延伸存在。
在邻室60内的气体供给配管20的周围设置有周围温度测定装置62。该周围温度测定装置62经由有线62a与导热装置40C的控制装置45C连接。
控制装置45C能够接收与液体温度测定装置31测定到的液体温度相关的信号、和与周围温度测定装置32测定到的周围温度X相关的信号、和与周围温度测定装置62测定到的周围温度Y相关的信号,能够控制热介质供给装置42的输出使该液体温度为该周围温度X以下且周围温度Y以下。
本实施方式所涉及的气体供给装置1C的上述以外的结构与气体供给装置1同样,同一符号表示同一部分。
<气体供给方法>
本实施方式中,控制装置45C能够接收从液体温度测定装置31发出的与液体温度相关的信号、从周围温度测定装置32发出的与周围温度X相关的信号、和从周围温度测定装置62发出的与周围温度Y相关的信号,并基于这些信号向热介质供给装置42输送输出信号。
热介质供给装置42基于该输出信号将该热介质供给装置42内的热介质冷却或加热。通过这样,热介质供给装置42内的热介质的温度得到控制。
热介质供给装置42将如此这样被温度控制了的热介质经由热介质供给配管43供给保温容器41。被供给到保温容器41内的热介质经由存储容器10与存储容器10内的液体化合物2或气体化合物3之间进行热的施予或导出。如此这样、将存储容器10内的液体化合物2的温度控制在设定温度范围。然后,保温容器41内的热介质经由热介质返送配管44被送回热介质供给装置42。
像这样,本实施方式中通过将存储容器10内的液体化合物2的温度控制在设定温度范围,能够将存储容器10内的气体化合物3的温度控制在气体化合物供给配管20的周围环境的温度X以下且气体化合物供给配管20的周围环境的温度Y以下的设定温度范围内。
再者,在将收纳室50内的温度和邻室60内的温度设定在同一温度的情况下,可以省略周围温度测定装置32和62中的任一者。此外,在邻室60内的温度比收纳室50内的温度总是低温的情况,也可以省略周围温度测定装置32。此外,在邻室60内的温度是比收纳室50内的温度总是高温的情况,也可以省略周围温度测定装置62。
[其他实施方式]
本发明并不局限于上述实施方式。
例如、在第1~第4实施方式中也可以省略收纳室50、空调装置51。但是,具有收纳室50和空调装置51,能够更切实防止气体供给配管20内气体化合物的凝聚。
第1~第4实施方式中,通过在收纳室50内设置空调装置51等,在气体供给配管的周围温度恒定的情况,也可以省略周围温度测定装置32。通过在邻室60内设置空调装置61等,在气体供给配管的周围温度恒定的情况,也可以省略周围温度测定装置62。
第1~第4实施方式中,可以设置液温测定装置31、气体温度测定装置33、和压力测定装置34中的任意两个或全部,并且基于这两个或全部来控制存储容器10内的气体化合物或液体化合物的温度在气体供给配管的周围温度以下(例如低于周围环境的温度)。在这种情况,也可以将周围温度测定装置32的设置省略。周围温度测定装置62的设置也可以省略。
质量流量控制器21可以省略,其两侧的压力计22、23中的至少1个也可以省略,也可以省略调压阀24。
第1~第4实施方式中,导热装置40、40A、40B、40C,也可以设置在收纳室50的外侧。此外,热介质可以是液体,也可以是气体。
存储容器10也可以不装在保温容器41内,取而代之,可以装在金属容器内。在这种情况,可以将存储容器10装纳在金属容器内,并且将金属容器从外侧加热或冷却。
可以设置加热器来代替导热装置40、40A、40B、40C。此外,在保温容器41的外侧可以卷上冷却用的冷介质配管。
上述实施方式中、气体化合物供给配管20的材质,只要是能够承受减压,就没有特殊限定,可以列举出不锈钢、碳钢、各种合金等。从设备费、运转成本等观点出发,优选在气体化合物供给配管20上不设置加热器等配管加热单元。此外,气体化合物供给配管20上可以设置保温材料,但从从设备费、运转成本等观点出发,优选不设置保温材料。即、优选在配管的外侧不设置任何东西。再者,即使在不设置加热手段、保温材料的情况,根据前述那样的本实施方式,也能够防止气体化合物供给配管20内气体化合物3发生凝聚。
上述实施方式中,目标场所100是蚀刻装置,但也可是CVD装置等半导体制造装置,除此以外,只要是减压下使用气体的装置就没有特殊限定。
实施例
下面通过实施例和比较例来更具体地说明本发明,但本发明不受这些实施例任何限定。
再者,作为气体供给装置使用以下的装置。
<气体供给装置>
使用图1所示气体供给装置1。但是,在气体供给装置1的气体化合物供给配管20的端头,代替目标场所(蚀刻装置)100而连接具有气体化合物的冷阱的真空泵。该冷阱由接收气体化合物的容器和装纳该容器的冷介质槽构成。通过该冷介质槽,将该容器从周围冷却,将容器内的气体化合物液化而捕集在容器内。
再者,该气体化合物供给装置1的具体情况如下。
(1)气体化合物供给配管20
口径:1/8英寸,长度:10m,材质:SUS304
(2)收纳室50
温度:20℃
(3)液体化合物
六氟苯(饱和蒸气压:10.7kPa(20℃),熔点:5℃,沸点:81℃)
(4)存储容器10
容量:1L,液体化合物填充量:0.7L
实施例1~13和比较例1~2
使用上述的气体供给装置,按照表1所示条件供给液体化合物。将该结果示于表1。
实施例14~16
使用上述的气体供给装置,以表2所示条件进行液体化合物的供给。将该结果示于表2。再者,在实施例14~16中使MFC为全开(设定值:50sccm)。
Figure GDA0001949843440000341
表2
Figure GDA0001949843440000351
*1:误差(%)是指通过下述式求出的值。
误差(%)=(实测流量-设定流量)/(设定流量)×100
*2:物料平衡是通过下述式求出的值。
物料平衡(%)=(冷阱的内容部的增加量)/(存储容器10的内容物的减量)×100
如表1和表2所示,实施例1~16使存储容器10内的液体化合物的温度是气体化合物供给配管20的周围环境的温度以下,所以能够在气体化合物供给配管20不被堵塞的情况下供给冷阱。
另一方面,通过比较例1~2可以知道,由于存储容器10内的液体化合物的温度高于气体化合物供给配管20的周围环境的温度,所以气体化合物供给配管20内发生气体化合物凝聚,气体化合物供给配管20被堵塞。
附图符号说明
1、1A、1B、1C 气体供给装置
10 存储容器
11 存储容器主体
12 连接配管
20 气体化合物供给配管
21 质量流量控制器(MFC)
30、30A、30B、30C 温度控制装置
31 液体温度测定装置
32 周围温度测定装置
33 液体温度测定装置
34 压力测定装置
40、40A、40B、40C 导热装置
41 保温容器
42 热介质供给装置
45、45A、45B、45C 控制装置
50 收纳室
100 目标场所

Claims (7)

1.一种气体供给方法,将由装在存储容器内的液体化合物气化而成的气体化合物经由气体化合物供给配管供给到目标场所,其中,
测定所述存储容器内存在的液体化合物的温度,并基于所述测定温度将所述存储容器冷却,而将所述存储容器内的液体化合物的温度控制在设定温度范围内,
所述设定温度范围是比所述气体化合物供给配管的周围环境的温度低1~10℃的范围。
2.如权利要求1所述的气体供给方法,具有下述的初始运转工序:
通过冷却所述存储容器,将所述存储容器内的液体化合物的温度控制在比所述气体化合物供给配管的周围环境的温度低1~10℃的范围,然后将所述存储容器内的所述气体化合物经由所述气体化合物供给配管供给到目标场所。
3.如权利要求1或2所述的气体供给方法,具有下述的稳定运转工序:
将所述存储容器内的所述气体化合物经由所述气体化合物供给配管供给到目标场所,并且将因为所述液体化合物的气化而消耗的热能补充到所述存储容器内。
4.如权利要求1所述的气体供给方法,所述设定温度范围的上限值为5~40℃的范围内的特定值,所述设定温度范围的下限值为5~40℃的范围内的特定值,在所述存储容器内的气压下的所述液体化合物的沸点高于所述上限值,在所述存储容器内的气压下的所述液体化合物的熔点低于所述下限值。
5.如权利要求1或2所述的气体供给方法,
测定所述存储容器内存在的气体化合物的压力,
以使所述存储容器内存在的气体化合物的压力是在设定在与所述气体化合物供给配管的周围环境的温度相同温度的情况下的所述液体化合物的饱和蒸气压以下的方式控制对所述液体化合物进行的热的施予或导出,由此将所述液体化合物的测定温度控制在设定温度范围内。
6.如权利要求1或2所述的气体供给方法,目标场所是CVD装置或蚀刻装置。
7.如权利要求1所述的气体供给方法,所述液体化合物的室温即25℃下的饱和蒸气压为0.1KPa以上且200KPa以下。
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