JP2005103400A - ガス供給方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 キセノン、クリプトン、ネオンのいずれかのレアガスと、ヘリウム、アルゴンのいずれかの不活性ガスとの混合ガスを使用する混合ガス使用設備の真空排気手段に混合ガス中の不活性ガスと同種の不活性ガスをシールガスとして導入し、真空排気手段からの排ガスを貯留タンクに導入し、該貯留タンク内の排ガスの一部を混合ガス使用設備に混合ガスとして供給するとともに、貯留タンク内の排ガスの残部を、不活性ガスを難吸着成分とする吸着剤を充填した圧力変動吸着分離手段に導入して不活性ガスを分離して系外に排出する。
【選択図】 図1
Description
図1に示すように、キセノンとアルゴンとからなる混合ガスをプラズマガスとして使用するスパッタリング装置11にガス供給装置21を組み合わせ、ガス供給装置21により、スパッタリング装置11から排出される排ガスを回収し、混合ガスとしてスパッタリング装置11に供給するようにした。排ガスの総流量は1.8L/分であり、その内、400cc/分のキセノンと400cc/分のアルゴンとがプロセスチャンバ12から排出されたものであり、シールガス導入経路16からシールガスとして導入された2L/分のアルゴンの内、1L/分が排ガスに混合した状態となっている。
両装置を運転中に各部のガス成分と流量とを計測した。その結果、検出装置33で検出した循環ガスのキセノン濃度は51〜53%、残部がアルゴン及び微量不純物で安定した状態となり、この濃度変動の周期は、PSA装置23の工程切替時間である300秒に略一致していた。また、不活性ガス回収槽43から不活性ガス排出経路24に排出されるガス(アルゴン)の流量は0.95〜1.05L/分であり、その組成はアルゴン中に約85ppmのキセノンを含む高純度アルゴンとなっていた。
図1に示す構成のガス供給装置を、キセノンとアルゴンとの混合ガスをプラズマガスに用いてPFC(パーフルオロコンパウンド)により酸化膜(SiO2)をエッチングするエッチング装置に組み合わせた。エッチング装置では、キセノンを200cc/分、アルゴンを800cc/分、PFCであるC4F8を50cc/分でプロセスチャンバに導入し、20Pa程度の圧力でSiO2のエッチングを行う。また、エッチング形状補正のため。適宜酸素を導入することがある。また、エッチング装置からの排ガスをガス供給装置に回収する経路には、プロセスガスとしてプロセスチャンバに導入されるPFCとその分解生成物及び反応生成物であるSiF4を除去するための反応吸着装置を設置した。
図1に示す構成のガス供給装置を、キセノンとアルゴンとの混合ガスをプラズマガスに用いてNH3により窒化膜を形成する窒化膜形成装置に組み合わせた。窒化膜形成装置では、キセノンを300cc/分、アルゴンを700cc/分、NH3を50cc/分でプロセスチャンバに導入し、200Pa程度の圧力でSiの窒化を行う。
図1に示す構成のガス供給装置を、クリプトンとアルゴンとの混合ガスをプラズマガスに用いて酸化膜を形成する酸化膜形成装置に組み合わせた。酸化膜形成装置では、クリプトンを500cc/分、アルゴンを500cc/分、O2を50cc/分でプロセスチャンバに導入し、1000Pa程度の圧力でSiの酸化を行う。
図2に示す構成のガス供給装置を、実施例2で使用したエッチング装置に組み合わせた。使用したガス供給装置は、貯留タンク22の容積が40Lであり、PSA装置23の吸着筒41a,41bには、内径約85mm、充填高さ550mmの吸着筒に活性炭を1.5kg充填したものを使用した。貯留タンク22内の循環ガスは、第2圧縮機32で約0.5MPaに昇圧し、約10L/分の流量でPSA装置23に導入した。エッチング装置に供給するために取り出す循環ガスは、濃縮ガス循環経路25の循環ガスの一部を経路61に分岐させて取り出し、第3圧縮機62によって0.4MPaに昇圧した。
Claims (10)
- キセノン、クリプトン、ネオンのいずれかであるレアガスと、ヘリウム、アルゴンのいずれかである不活性ガスとを含む混合ガスを使用し、使用後の排ガスを真空排気手段を介して排出する混合ガス使用設備に前記混合ガスを供給する方法であって、前記真空排気手段に前記混合ガス中の不活性ガスと同種の不活性ガスをシールガスとして導入し、該真空排気手段を介して排出された排ガスを貯留タンクに導入し、該貯留タンク内の排ガスの一部を前記混合ガス使用設備に前記混合ガスとして供給するとともに、貯留タンク内の排ガスの残部を、前記不活性ガスを難吸着成分とする吸着剤を充填した圧力変動吸着分離手段に導入して前記レアガスと前記不活性ガスとを分離し、分離後の不活性ガスを系外に排出することを特徴とするガス供給方法。
- キセノン、クリプトン、ネオンのいずれかであるレアガスと、ヘリウム、アルゴンのいずれかである不活性ガスとを含む混合ガスを使用し、使用後の排ガスを真空排気手段を介して排出する混合ガス使用設備に前記混合ガスを供給する方法であって、前記真空排気手段に前記混合ガス中の不活性ガスと同種の不活性ガスをシールガスとして導入し、該真空排気手段を介して排出された排ガスを貯留タンクに導入し、該貯留タンク内の排ガスを、前記不活性ガスを難吸着成分とする吸着剤を充填した圧力変動吸着分離手段に導入して前記レアガスと前記不活性ガスとを分離し、分離後の不活性ガスを系外に排出するとともに、該圧力変動吸着分離手段でレアガスを濃縮した濃縮ガスを前記混合ガス使用設備に前記混合ガスとして供給することを特徴とするガス供給方法。
- キセノン、クリプトン、ネオンのいずれかであるレアガスと、ヘリウム、アルゴンのいずれかである不活性ガスとを含む混合ガスを使用し、使用後の排ガスを真空排気手段を介して排出する混合ガス使用設備に前記混合ガスを供給する方法であって、前記真空排気手段に前記混合ガス中の不活性ガスと同種の不活性ガスをシールガスとして導入する工程と、該真空排気手段を介して排出された排ガスを貯留タンクに導入して該貯留タンク内の循環ガスに混合する工程と、前記不活性ガスを難吸着成分とする吸着剤を充填した圧力変動吸着分離手段に前記貯留タンク内の循環ガスの少なくとも一部を導入して前記レアガスと前記不活性ガスとを分離する工程と、前記圧力変動吸着分離手段で分離した前記不活性ガスを系外に排出するとともに、該圧力変動吸着分離手段で前記レアガスを濃縮した濃縮ガスを前記循環ガスとして前記貯留タンクに循環導入する工程と、前記循環ガス又は前記濃縮ガスの一部を抜き出し、前記混合ガス使用設備に前記混合ガスとして供給する工程とを含むことを特徴とするガス供給方法。
- 前記レアガスがキセノン又はクリプトンであり、前記不活性ガスがヘリウム又はアルゴンのいずれかであり、前記吸着剤が平衡吸着量差に基づいてレアガスと不活性ガスとを分離する吸着剤であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のガス供給方法。
- 前記圧力変動吸着分離手段で分離した前記不活性ガスを前記シールガスとして使用することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のガス供給方法。
- キセノン、クリプトン、ネオンのいずれかであるレアガスと、ヘリウム、アルゴンのいずれかである不活性ガスとを含む混合ガスを使用し、使用後の排ガスを真空排気手段を介して排出する混合ガス使用設備に前記混合ガスを供給するための装置であって、前記真空排気手段に前記混合ガス中の不活性ガスと同種の不活性ガスをシールガスとして導入する経路と、該真空排気手段を介して排出された排ガスが導入される貯留タンクと、該貯留タンク内の排ガスの一部を前記混合ガス使用設備に前記混合ガスとして供給する経路と、前記貯留タンク内の排ガスの残部が導入され、前記不活性ガスを難吸着成分とする吸着剤を用いて前記排ガス中の前記レアガスと前記不活性ガスとを分離する圧力変動吸着分離手段と、該圧力変動吸着分離手段で分離した不活性ガスを系外に排出する経路とを備えていることを特徴とするガス供給装置。
- キセノン、クリプトン、ネオンのいずれかであるレアガスと、ヘリウム、アルゴンのいずれかである不活性ガスとを含む混合ガスを使用し、使用後の排ガスを真空排気手段を介して排出する混合ガス使用設備に前記混合ガスを供給するための装置であって、前記真空排気手段に前記混合ガス中の不活性ガスと同種の不活性ガスをシールガスとして導入する経路と、該真空排気手段を介して排出された排ガスが導入される貯留タンクと、該貯留タンク内の排ガスが導入され、前記不活性ガスを難吸着成分とする吸着剤を用いて前記レアガスと前記不活性ガスとを分離する圧力変動吸着分離手段と、該圧力変動吸着分離手段で分離した不活性ガスを系外に排出する経路と、前記圧力変動吸着分離手段でレアガスを濃縮した濃縮ガスを前記混合ガス使用設備に前記混合ガスとして供給する経路とを備えていることを特徴とするガス供給装置。
- キセノン、クリプトン、ネオンのいずれかであるレアガスと、ヘリウム、アルゴンのいずれかである不活性ガスとを含む混合ガスを使用し、使用後の排ガスを真空排気手段を介して排出する混合ガス使用設備に前記混合ガスを供給するための装置であって、前記真空排気手段に前記混合ガス中の不活性ガスと同種の不活性ガスをシールガスとして導入する経路と、該真空排気手段を介して排出された排ガスが導入され、系内を循環する循環ガスと混合させる貯留タンクと、該貯留タンク内の循環ガスの少なくとも一部が導入され、前記不活性ガスを難吸着成分とする吸着剤を用いて前記レアガスと前記不活性ガスとを分離する圧力変動吸着分離手段と、該圧力変動吸着分離手段で分離した前記不活性ガスを系外に排出する経路と、前記圧力変動吸着分離手段で前記レアガスを濃縮した濃縮ガスを前記循環ガスとして前記貯留タンクに循環導入する経路と、前記循環ガス又は前記濃縮ガスの一部を抜き出し、前記混合ガス使用設備に前記混合ガスとして供給する経路とを備えていることを特徴とするガス供給装置。
- 前記レアガスがキセノン又はクリプトンであり、前記不活性ガスがヘリウム又はアルゴンのいずれかであり、前記吸着剤が平衡吸着量差に基づいてレアガスと不活性ガスとを分離する吸着剤であることを特徴とする請求項5乃至7のいずれか1項に記載のガス供給装置。
- 前記圧力変動吸着分離手段で分離した前記不活性ガスを前記シールガスとして使用することを特徴とする請求項6乃至9のいずれか1項に記載のガス供給装置。
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