JP2015137387A

JP2015137387A - ガス供給装置

Info

Publication number: JP2015137387A
Application number: JP2014009051A
Authority: JP
Inventors: 潤持矢野間; Junji Yanoma
Original assignee: Azbil Corp
Current assignee: Azbil Corp
Priority date: 2014-01-22
Filing date: 2014-01-22
Publication date: 2015-07-30

Abstract

【課題】半導体製造ないし薄膜形成に用いるチャンバの前段に設置するガス供給装置であって、複数の活性ガスを切替えるガス切替ユニットから構成するガス供給装置において、活性ガス配管は、より単純な配管構成にする要求がある。またガス切替装置とガス供給配管の気密漏れ検査において漏れ箇所が容易に特定できるガス供給装置が望まれている。【解決手段】掃気ガス配管と、複数の活性ガス配管を、三方弁で直列式に接続したガス切替ユニットと、ガス流量計と、流量調節器と、圧力計と、から構成するガス供給装置。【選択図】図２

Description

本発明は、掃気ガスと、複数の活性ガスを切り替えるガス切替ユニットを備えたガス供給装置に関するものである。

薄膜形成装置ないし半導体製造装置のガス供給装置は、製造工程に応じて複数の活性ガスを切り替えてチャンバに供給する。

特開平6-5520公報

文献１は、チャンバ内で薄膜を形成するにあたり、複数の活性ガスのガス切替ユニットから構成するガス供給部と、排気機構を備えた排気部を備えたガス供給装置において、ガス供給およびガス排気の方法を開示している。
薄膜形成の効率を上げるため、および安全性を高めるため、ガス残留、あるいは、ガス混合は避けなければならない。そこで前記文献１は、不活性ガス配管部を備え、チャンバ部に供給することで、残留ガスを掃気する。

しかしながら、掃気工程により、配管経路でのガス残留を除くとともに、ガスの混合の発生を防げるものの、供給ガス配管および掃気ガス配管は、より単純な配管構成とする要求がある。さらにガス切替装置の気密漏れ検査において、漏れ箇所が容易に特定できるガス供給装置が望まれている。

半導体製造ないし薄膜形成に用いるチャンバの前段に設置するガス供給装置であって、掃気ガスと、複数の活性ガスと、を切替えるガス切替ユニットは、三方弁を備える。

さらに、前記ガス供給装置は、掃気ガス配管と、複数の活性ガス配管を、三方弁で直列式に接続したガス切替ユニットと、ガス流量計と、流量調節器と、圧力計と、から構成する。

ガス切替えを実施する直前の掃気工程では、ガス配管を全て掃気することができるので、配管経路でのガス残留を除くとともに、ガスの混合の発生を防げる。また、ガス切替装置の気密漏れ検査において、容易に漏れ箇所が特定できる。

本発明に係わる、遮断弁と三方弁のガス流路を説明する図である。本発明に係わる、ガス供給装置の構成を説明する図である。本発明に係わる、ガス漏れ検査を説明する図である。

本発明の実施の形態１.を図１から図３を参照しながら詳細に説明する。

実施の形態１．

図１（a)は遮断弁を閉じた状態を表す。ガス流路F２２と、ガス流路F２１は遮断弁で遮断されている。図１（b)は遮断弁を開けた状態を表す。ガス流路F２１とガス流路F２２は繋がっている。図１（c)は三方弁のガス流路F３２と、ガス流路F３３は繋がっているとともに、ガス流路F３１は遮断されている事を示す。

図２は、本発明に係わるガス供給装置の構成を説明する図である。掃気ガスボンベ１の出口に、遮断弁Vs1を繋ぐ。G1からG8の活性ガスボンベの出口に、遮断弁V1１ないしV１８を繋ぐ。三方弁V1ないしV8を、直列式に接続したガス切替ユニット２は、ガス流量計３と、流量調節器４と、を含めガス供給装置を構成する。前記ガス供給装置は、チャンバ５の入り口に接続する。前記チャンバ５は、排気口６を持つ。前記排気口６に繋ぐポンプなどの排気機構は図に示していない。前記掃気ガスボンベ１は、窒素ガスなどの排気ガスを充填したボンベを想定している。

半導体製造ないし薄膜形成に必要な活性ガスは、前記ガス供給装置から前記チャンバ５へ供給される。前記図２では、前記遮断弁V1４を開けるとともに、前記三方弁V４は、G４ボンベの活性ガスを、前記三方弁V３側に流す。前記G4ボンベの活性ガスは、前記三方弁V３と、前記三方弁V２と、前記三方弁V１と、を通過して、前記ガス流量計３に流れる。この結果、前記G4ボンベの活性ガスは、前記チャンバ５に供給されることになる。任意の遮断弁の開閉制御と、三方弁の開閉制御と、ガス流量計測値に基づくガスの流量制御と、は制御装置（図示せず）が行う。

製造プロセスにおいて、第一の活性ガスを、第二の活性ガスに切り替える時、第一の活性ガスボンベの遮断弁を閉じる。さらに、第一の活性ガスの三方弁を切り替えるとともに、前記掃気ガスボンベ１の遮断弁Vｓ１および前記チャンバ５の前記排気口６を開けて、前記掃気ガスを前記ガス供給装置に流す。規定時間が経過後、残留活性ガスは、前記ガス供給装置と前記チャンバ５から除かれる。その後、前記遮断弁Vｓ１および前記排気口６を閉じる。
引き続いて、第二の活性ガスボンベの遮断弁を開けるとともに、前記第二の活性ガスの三方弁を切替えることで、前記第二の活性ガスを前記チャンバ５に流す。なお、製造工程の開始において、前記掃気ガスボンベ１の前記遮断弁Vｓ１および前記排気口６を開けて、前記掃気ガスを前記ガス供給装置に流し、規定時間が経過した後、前記遮断弁Vｓ１および前記排気口６を閉じる。

図３は、前記ガス供給装置のガス漏れ検査を説明する図である。前記図１の記号を用いて、遮断弁と三方弁のガス流路を明示さない理由は、前記図３は、前記ガス漏れ検査を概略的に説明するためである。最初は、前記ガス流量計３および前記流量調節器４を遮断する（図に示さず）。次に、前記遮断弁Vｓ１と、前記遮断弁V１１ないしV１８を全て閉じる。さらに全ての三方弁において、前記ガス流路F３２と、F３３を開き、前記ガス流路F３１を閉じる。その後、漏れ確認用ガスボンベ７の遮断弁Vｓ２を開けて、漏れ確認用ガスを流すことで、前記ガス切替ユニット２に規定圧力をかける。規定時間が経過後、前記圧力計８の計測値を調べる。前期圧力計８に変化がなければ、前記三方弁V１に漏れがないと判る。次に前記三方弁V１を切り替えて、前記三方弁V１の前記ガス流路F３１と、F３３を開き、前記ガス流路F３２を閉じる。規定時間が経過した後、前記圧力計８の計測値を調べる。前期圧力計８に変化がなければ、前記三方弁V２に漏れがないことが判る。同じ動作をつづけることで、すべての三方弁の漏れを検査できる。この様に、三方弁を直列に繋いでいるので、三方弁と遮断弁の開閉の手順は、単純になる。尚、記号P１ないしP８は、活性ガスボンベG１ないしG８の活性ガスが、前記ガス切替ユニット２に流入する方向を示す。

本発明のガス供給装置は、供給ガス配管経路内のガスを残留しないとともに、ガス混合の発生を防げる。さらにガス切替装置と活性ガス供給配管の気密漏れ検査において、漏れ箇所を容易に特定できる。

また本発明のガス供給装置は、半導体製造装置ないし薄膜形成装置のガス供給装置のみならず、燃焼性ガス（天然ガス）の熱量計測器の調整工程に用いるチャンバのガス供給装置に活用できる。前記熱量計測器の調整工程において活性ガスは、天然ガスあるいは都市ガス成分であるCH4、C2H6、C3H8、C4H10やC5H12などである。

１掃気ガスボンベ
２ガス切替ユニット
３ガス流量計
４流量調節器
５チャンバ
６排気口
７漏れ確認用ガスボンベ
８圧力計
９漏れ部位
F２１、F２２遮断弁のガス流路
F３１、F３２、F３３三方弁のガス流路
V１、V２、V３、V４三方弁
V５、V６、V７、V８三方弁
V１１、V１２、V１３、V１４遮断弁
V１５、V１６、V１７、V１８遮断弁
Vｓ１、Vｓ２遮断弁
G１、G２、G３、G４活性ガスボンベ
G５、G６、G７、G８活性ガスボンベ
P１、P２、P３、P４ガス切替ユニットに流入する活性ガスの方向
P５、P６、P７、P８ガス切替ユニットに流入する活性ガスの方向

Claims

半導体製造ないし薄膜形成に用いるチャンバの前段に設置するガス供給装置であって、
掃気ガスと、複数の活性ガスと、を切り替えるガス切替ユニットは、三方弁を備えたことを特徴とするガス供給装置。
請求項１において、
掃気ガス配管と、複数の活性ガス配管を、三方弁で直列式に接続したガス切替ユニットと、ガス流量計と、流量調節器と、圧力計とから構成することを特徴とするガス供給装置。