JP3077583B2 - Semiconductor device manufacturing equipment - Google Patents

Semiconductor device manufacturing equipment

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JP3077583B2
JP3077583B2 JP08036038A JP3603896A JP3077583B2 JP 3077583 B2 JP3077583 B2 JP 3077583B2 JP 08036038 A JP08036038 A JP 08036038A JP 3603896 A JP3603896 A JP 3603896A JP 3077583 B2 JP3077583 B2 JP 3077583B2
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gas pipe
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pipe
semiconductor device
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置の製造装
置に関し、特に半導体装置製造材料として低沸点の液化
ガスを用い、この液化ガスをガス源から処理室にまで供
給するためのガス配管を有する半導体装置の製造装置に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for manufacturing a semiconductor device, and more particularly to a method for manufacturing a semiconductor device using a liquefied gas having a low boiling point and having a gas pipe for supplying the liquefied gas from a gas source to a processing chamber. The present invention relates to a semiconductor device manufacturing apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のこの種の半導体装置の製造装置で
は、液化ガス源においてガス化されたガスが処理室まで
のガス配管を通流される間に冷却されて再び液化される
ことがあり、処理室において有効なガスが得られないこ
とがある。このような問題を解決するためのものとし
て、例えば実開平4−110754号公報で提案されて
いる技術がある。この技術は、図5に示すように、ガス
ボンベ2から反応室1にガスを通流させるためのガス配
管3の一部、ここでは第1,第2バルブ4,5とマスフ
ローコントローラ8を有するガス配管3の一部に電気ヒ
ータ11を配設し、この電気ヒータ11を温度制御回路
12により制御してガス配管3を加熱し、ガス配管3内
を通流されるガスの温度低下を防止してガスの再液化を
防止している。
2. Description of the Related Art In a conventional semiconductor device manufacturing apparatus of this type, a gas liquefied in a liquefied gas source may be cooled and liquefied again while flowing through a gas pipe to a processing chamber. Effective gas may not be obtained in the processing chamber. As a technique for solving such a problem, there is a technique proposed in, for example, Japanese Utility Model Laid-Open No. 4-110754. In this technique, as shown in FIG. 5, a part of a gas pipe 3 for flowing gas from a gas cylinder 2 to a reaction chamber 1, here, a gas having first and second valves 4 and 5 and a mass flow controller 8. An electric heater 11 is provided in a part of the pipe 3, and the electric heater 11 is controlled by a temperature control circuit 12 to heat the gas pipe 3 and prevent a temperature of a gas flowing through the gas pipe 3 from lowering. Prevents re-liquefaction of gas.

【0003】しかしながら、この従来技術では、電気ヒ
ータ11によってガス配管の長さ方向の一部のみを加熱
しているため、外気の温度が低い場合には、この加熱部
分以外の温度がガスの液化温度にまで低下されることが
あり、その結果ガスが再液化されてしまうという問題が
生じやすい。ガス配管内でガスが再液化することによ
り、ガス流量が振らつき、製造プロセスが不安定となり
製品歩留りが低下する。更に、再液化したガス配管を再
び正常な状態に戻すのに数時間を要するので、生産性に
も影響を及ぼし、特に腐食性ガス(Cl2 ,BCl
3 等)の再液化はガス配管内壁の腐食を加速し、信頼性
にも影響を与えることになる。
However, in this prior art, since only a part of the length of the gas pipe in the longitudinal direction is heated by the electric heater 11, when the temperature of the outside air is low, the temperature other than the heated part becomes the liquefied gas. In some cases, the temperature is lowered to a temperature, and as a result, a problem that the gas is reliquefied tends to occur. When the gas is reliquefied in the gas pipe, the gas flow rate fluctuates, the manufacturing process becomes unstable, and the product yield decreases. Further, it takes several hours to return the reliquefied gas pipe to a normal state again, which affects productivity, and particularly affects corrosive gases (Cl 2 , BCl).
The reliquefaction of 3 ) accelerates the corrosion of the inner wall of the gas pipe and affects the reliability.

【0004】このような問題を解決するためには、図6
に示す技術が考えられる。この技術では、第1バルブ4
から第2バルブ5まで至るガス配管3の長い領域に電気
ヒータ11Cを配設し、この領域のガス配管3を加温す
ることで部分的にガス配管の温度が低下されることを防
止している。このように、すれば、電気ヒータ11Cに
よってガス配管3の長い領域を加熱することができるた
め、この領域での温度低下が防止され、ガスの再液化を
防止することが可能となる。
In order to solve such a problem, FIG.
The techniques shown in the following are conceivable. In this technique, the first valve 4
An electric heater 11C is provided in a long area of the gas pipe 3 extending from the first valve to the second valve 5, and by heating the gas pipe 3 in this area, the temperature of the gas pipe 3 is prevented from being partially lowered. I have. In this way, since the long region of the gas pipe 3 can be heated by the electric heater 11C, a temperature drop in this region can be prevented, and re-liquefaction of gas can be prevented.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、本発明者の
検討によれば、ガス配管におけるガスの再液化は、単に
温度を所定以上に確保していれば足りるのではなく、ガ
ス配管における温度のムラが大きな要因となることが判
明した。すなわち、ガス配管内でのガスの再液化は、圧
力と温度の影響を最も受ける。同一体積の場合、圧力が
高い方が状態エネルギが小さくなる方向へ進むので、再
液化し易くなる。温度による再液化も沸点以下にすれば
起こるが、ガス配管内の再液化現象は、沸点以上でも起
こるので、温度だけでなく前記の圧力の影響を強く受け
ている。配管内が減圧下であれば、室温での再液化は起
こらず、問題にならない。配管内が加圧下の場合、再液
化は温度ムラによって起こる。ガスボンベ(上流)側の
温度が高い場合、液化ガスは多く気化し、ガス配管内に
流れ込む。ところが配管の途中に外気の影響を受けて局
所的に冷却された箇所があった場合、その温度で気化で
きるガスの量は減少して飽和蒸気圧を越えてしまうの
で、その差分だけガスは再液化してしまうことになる。
According to the study of the present inventor, re-liquefaction of gas in a gas pipe is not sufficient if the temperature is simply maintained at a predetermined level or more. It has been found that unevenness is a major factor. That is, the reliquefaction of gas in the gas pipe is most affected by pressure and temperature. In the case of the same volume, the higher the pressure, the lower the state energy proceeds, so that re-liquefaction becomes easier. Although reliquefaction due to temperature also occurs below the boiling point, the reliquefaction phenomenon in the gas piping occurs even above the boiling point, so it is strongly affected by not only the temperature but also the pressure. If the inside of the pipe is under reduced pressure, reliquefaction at room temperature does not occur, and there is no problem. When the inside of the pipe is under pressure, reliquefaction occurs due to temperature unevenness. When the temperature on the gas cylinder (upstream) side is high, a large amount of liquefied gas is vaporized and flows into the gas pipe. However, if there is a part of the pipe that is locally cooled under the influence of outside air, the amount of gas that can be vaporized at that temperature decreases and exceeds the saturated vapor pressure. It will be liquefied.

【0006】したがって、理想的にはガス配管の全長さ
にわたってその温度ムラが生じていないことが望まし
い。この点で、図6に示した技術では、ガス配管の長い
領域を電気ヒータで加熱しているため、長い領域の温度
を均一化する上では有効である。しかしながら、実際に
は電気ヒータをガス配管に対して均一に巻き付けること
は困難であるため、電気ヒータの巻き付けが疎の部分で
は外気の影響を受け、局所的に低温箇所が生まれる。ま
た、電気ヒータは使い続けると徐々に劣化されるため、
ガス配管の長さ方向でみた場合、電気ヒータの劣化がそ
のまま温度ムラとなる。このように、実際にはガス配管
における温度ムラの発生を完全に防止することは困難で
ある。数度の温度差でも少量ながら再液化が起こり雪だ
るま式に徐々に再液化が配管内に広がり、最終的にはガ
スの流れを止めてしまう。
Therefore, ideally, it is desirable that the temperature unevenness does not occur over the entire length of the gas pipe. In this regard, in the technique shown in FIG. 6, the long area of the gas pipe is heated by the electric heater, which is effective in making the temperature of the long area uniform. However, in practice, it is difficult to uniformly wind the electric heater around the gas pipe. Therefore, a portion where the electric heater is not wound is affected by the outside air, and a low-temperature portion is locally generated. Also, since the electric heater gradually deteriorates as you continue to use it,
When viewed in the length direction of the gas pipe, the deterioration of the electric heater becomes temperature unevenness as it is. Thus, it is actually difficult to completely prevent the occurrence of temperature unevenness in the gas piping. Even if the temperature difference is a few degrees, re-liquefaction occurs in a small amount, and the re-liquefaction gradually spreads in the pipes like a snowball, eventually stopping the gas flow.

【0007】本発明の目的は、このようなガス配管にお
ける温度ムラが原因とされるガスの再液化を防止するこ
とを可能にした半導体装置の製造装置を提供することに
ある。
An object of the present invention is to provide a semiconductor device manufacturing apparatus capable of preventing the re-liquefaction of a gas caused by such temperature unevenness in a gas pipe.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明の製造装置は、
記ガス配管の温度分布がガスの下流側から上流側へ下降
方向の連続した温度勾配をもつように液化ガスを蓄積し
たガスボンベと、所要の反応処理を行うための反応室と
を接続するガス配管の一部領域を断熱材で被覆するとと
もに、この断熱材で被覆したガス配管の下流領域に選択
的に加熱装置を設けたことを特徴とする。この場合、ガ
ス配管の一部には前記液化ガスの流量を制御するための
マスフローコントローラが設けられ、このガスボンベと
マスフローコントローラとの間のガス配管を前記断熱材
で被覆し、かつ加熱装置を設ける。また、この場合、加
熱装置は前記ガス配管の前記マスフローコントローラ側
にのみ設けられる。これにより、ガス配管は、下流側で
加熱温度が高く、上流側で加熱温度が低い温度勾配を持
つガス配管として構成される。
Means for Solving the Problems] manufacturing apparatus of the present invention, prior to
The temperature distribution of the gas pipe drops from the downstream side of the gas to the upstream side
A part of the gas pipe connecting the gas cylinder storing the liquefied gas so as to have a continuous temperature gradient in the direction and the reaction chamber for performing the required reaction treatment is covered with a heat insulating material. A heating device is selectively provided in a downstream region of the covered gas pipe. In this case, a mass flow controller for controlling the flow rate of the liquefied gas is provided in a part of the gas pipe, a gas pipe between the gas cylinder and the mass flow controller is covered with the heat insulating material, and a heating device is provided. . In this case, the heating device is provided only on the mass flow controller side of the gas pipe. Thus, the gas pipe is configured as a gas pipe having a temperature gradient in which the heating temperature is high on the downstream side and low on the upstream side.

【0009】また、本発明の製造装置は、ガス配管の温
度分布がガスの下流側から上流側へ下降方向の連続した
温度勾配をもつように、配管内が加圧状態にあるガス配
管の一部領域を断熱材で被覆するとともに、この断熱材
で被覆したガス配管の複数箇所に個別に温度制御できる
複数の加熱装置を設け、前記加熱装置の少なくとも1つ
は前記ガス配管の下流領域にあることを特徴とする。こ
の場合、ガス配管に沿って複数個の温度センサを設け、
複数の加熱装置を各温度センサの検出温度に基づいて個
別に行うことが好ましい。
Further, the manufacturing apparatus of the present invention provides a gas pipe having a high temperature.
Degree distribution is continuous in the downward direction from the downstream side of the gas to the upstream side
A plurality of heating devices capable of covering a partial region of a gas pipe having a pressurized state inside the pipe with a heat insulating material so as to have a temperature gradient, and individually controlling the temperature at a plurality of locations of the gas pipe coated with the heat insulating material. Wherein at least one of the heating devices is located in a downstream region of the gas pipe. In this case, a plurality of temperature sensors are provided along the gas pipe,
It is preferable to perform a plurality of heating devices individually based on the detected temperatures of the temperature sensors.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。図1は本発明を減圧CVD装置に適
用した一例を示す構成図である。反応室1はガス配管3
を介してSiH2 Cl2 ガス及びNH3 ガスの各ガス源
であるガスボンベ2に接続される。ガス配管3には第1
ないし第4の各バルブ4,5,6,7が介挿配置され、
これらのバルブの切り換え制御と、ガス配管3に設けた
マスフローコントローラ8によって反応室1に供給され
るガス流量が制御されるように構成される。また、反応
室1は真空ポンプ9によって所定の負圧に制御される。
そして、前記ガス配管3では、ガスボンベ2に近い第1
バルブ4からマスフローコントローラ8の直前の第2バ
ルブ5までの間に断熱材10を設け、この断熱材10に
よってガス配管3のその領域を被っている。また、この
断熱材10で被われたガス配管3の領域では、その下流
側の一部に電気ヒータ11が設けられ、温度制御回路1
2によって電気ヒータ11の加熱温度を制御するように
構成される。なお、前記電気ヒータ11には温度センサ
13が付設されており、この温度センサ13の検出温度
に基づいて加熱温度を所定の温度に制御することが行わ
れる。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram showing an example in which the present invention is applied to a low pressure CVD apparatus. The reaction chamber 1 is a gas pipe 3
Is connected to a gas cylinder 2 which is a gas source of SiH 2 Cl 2 gas and NH 3 gas. The gas pipe 3 has the first
Or the fourth valves 4, 5, 6, 7 are interposed and arranged,
The switching of these valves is controlled, and the mass flow controller 8 provided in the gas pipe 3 controls the flow rate of the gas supplied to the reaction chamber 1. The reaction chamber 1 is controlled to a predetermined negative pressure by a vacuum pump 9.
In the gas pipe 3, the first gas close to the gas cylinder 2 is used.
A heat insulator 10 is provided between the valve 4 and the second valve 5 immediately before the mass flow controller 8, and the heat insulator 10 covers the region of the gas pipe 3. In the area of the gas pipe 3 covered with the heat insulating material 10, an electric heater 11 is provided on a part of the downstream side thereof, and the temperature control circuit 1 is provided.
2 is configured to control the heating temperature of the electric heater 11. The electric heater 11 is provided with a temperature sensor 13, and the heating temperature is controlled to a predetermined temperature based on the temperature detected by the temperature sensor 13.

【0011】この構成においては、温度制御回路12に
より電気ヒータ11を加熱制御し、ガス配管3のその部
分を40℃に調整する。また、ガス配管3は断熱材10
によって覆われているために、外気や風等による放熱の
影響を配管が受けないので、ガス配管3では第2バルブ
5から第1バルブ4に向かって緩やかに下降する温度勾
配が構成される。このため、ガスボンベ2から反応室1
に向けて通流されるSiH2 Cl2 及びNH3 ガスは、
第1バルブ4から第2バルブ5に向かって断熱材10内
のガス配管3を僅かながら温度が上がる方向に通流され
ることになる。このように、温度が上がる方向にガスが
流れるので、同一圧力下では飽和蒸気圧は大きくなる方
向になり、このガスがガス配管3内で再液化することは
なくなる。なお、ガスはマスフローコントローラ8にて
SiH2 Cl2 は0.1SLM ,NH3 は0.9SLM に流
量制御され、第3バルブ6を経て圧力30Pa,温度8
00℃の反応室1へ導入される。反応室1において、窒
化膜成長に関与しなかった残ガスは真空ポンプ9により
排出される。
In this configuration, the heating of the electric heater 11 is controlled by the temperature control circuit 12, and the temperature of the portion of the gas pipe 3 is adjusted to 40.degree. The gas pipe 3 is made of a heat insulating material 10.
Since the pipe is not affected by heat radiation due to outside air, wind, or the like, the gas pipe 3 has a temperature gradient that gradually decreases from the second valve 5 to the first valve 4. For this reason, the reaction chamber 1
SiH 2 Cl 2 and NH 3 gas flowing toward
The gas flows through the gas pipe 3 in the heat insulating material 10 from the first valve 4 toward the second valve 5 in a slightly increasing temperature direction. As described above, since the gas flows in the direction in which the temperature increases, the saturated vapor pressure increases in the same pressure, and the gas does not re-liquefy in the gas pipe 3. The flow rate of the gas is controlled to 0.1 SLM for SiH 2 Cl 2 and 0.9 SLM for NH 3 by the mass flow controller 8.
It is introduced into the reaction chamber 1 at 00 ° C. In the reaction chamber 1, residual gas not involved in the growth of the nitride film is exhausted by the vacuum pump 9.

【0012】このように、ガス配管3を断熱材10で覆
い、ガス配管3の温度分布をガスの下流側から上流側へ
下降方向の温度勾配が形成される。図2はこの温度勾配
を示す図であり、図中、実線が本発明により得られた温
度勾配であり、破線は図6に示した従来のガス配管にお
ける温度分布を示している。これから判るように、従来
の技術においては、ガス配管の長い領域を電気ヒータで
加熱しても外気や風やヒータの劣化の影響を受けて、例
えば40℃設定にしても温度幅にして約3℃振らつきガ
ス配管に温度ムラが生じている。これに対し、本発明に
おいてはガス配管3を断熱材10で覆うので外気や風の
影響を受けての温度ムラが生じ難くなる。更に、ガス配
管3の下流側に電気ヒータ11を設けてガス配管3に上
流側から下流側に向けて徐々に温度が上昇される温度勾
配が形成される。
As described above, the gas pipe 3 is covered with the heat insulating material 10, and the temperature distribution of the gas pipe 3 is formed such that a temperature gradient in a downward direction from the downstream side of the gas to the upstream side of the gas is formed. FIG. 2 is a diagram showing this temperature gradient. In the figure, the solid line shows the temperature gradient obtained by the present invention, and the broken line shows the temperature distribution in the conventional gas pipe shown in FIG. As can be seen, in the prior art, even if a long area of the gas pipe is heated by an electric heater, it is affected by the outside air, wind and deterioration of the heater. Temperature fluctuations occur in the gas piping that fluctuates in ° C. On the other hand, in the present invention, since the gas pipe 3 is covered with the heat insulating material 10, the temperature unevenness due to the influence of the outside air and the wind hardly occurs. Further, an electric heater 11 is provided on the downstream side of the gas pipe 3, and a temperature gradient is formed in the gas pipe 3 such that the temperature is gradually increased from the upstream side to the downstream side.

【0013】例えば、本実施形態の場合、200Wの電
気ヒータを用い、厚さ30mmのガラスウール製の断熱
材を用い、SUS316L,1/4インチのガス配管を
用い、電気ヒータを40℃に設定した場合、20m上流
側の配管温度は39℃であり、直線的に下降する温度勾
配とされている。このため、ガス配管に温度ムラが生じ
たとした場合でも、上流側から下流に向けて温度が徐々
に上昇されるため、通流ガスが局所的に温度低下される
ことはなく、これによりガスの再液化が生じることはな
い。
For example, in the case of the present embodiment, an electric heater of 200 W is used, a heat insulating material made of glass wool having a thickness of 30 mm is used, a SUS316L, 1/4 inch gas pipe is used, and the electric heater is set at 40 ° C. In this case, the temperature of the pipe 20 m upstream is 39 ° C., which is a linearly decreasing temperature gradient. For this reason, even if temperature irregularities occur in the gas piping, the temperature is gradually increased from the upstream side to the downstream side, so that the flowing gas does not locally decrease in temperature. No reliquefaction occurs.

【0014】さらに、この実施形態では、ガス配管3
は、マスフローコントローラ8を境に上流側が加圧状態
で、下流側が減圧状態にある。前記したように、ガスの
再液化は同一堆積当たりガス量の多い加圧状態において
生じ易いため、加圧状態にあるマスフローコントローラ
8よりも上流側のガス配管において前記断熱材10と電
気ヒータ11を設けてここに温度勾配を形成すること
で、前記した再液化を有効に防止することが可能とな
る。
Further, in this embodiment, the gas pipe 3
The upper side of the mass flow controller 8 is in a pressurized state, and the downstream side is in a depressurized state. As described above, since the reliquefaction of the gas is likely to occur in a pressurized state where the gas amount per deposition is large, the heat insulating material 10 and the electric heater 11 are connected to the gas pipe upstream of the mass flow controller 8 in the pressurized state. By providing and forming a temperature gradient here, it is possible to effectively prevent the above-mentioned reliquefaction.

【0015】したがって、ガスの再液化が防止され、こ
れにより製造プロセスが安定し、製品歩留が安定する共
に生産性,配管の信頼性が向上する。また、再液化した
ガス配管を再び正常な状態に戻す必要もないため、従来
必要とされていたガスのガス化のための数時間の処理が
不要となり生産性の低下も抑制される。
Therefore, reliquefaction of the gas is prevented, whereby the production process is stabilized, the product yield is stabilized, and the productivity and the reliability of the piping are improved. Further, since it is not necessary to return the reliquefied gas pipe to a normal state again, a several-hour process for gasification of gas, which has been conventionally required, is not required, and a decrease in productivity is suppressed.

【0016】次に、本発明の第2の実施形態について図
面を参照して説明する。図3は本発明の第2の実施形態
の要部の構成図であり、第1の実施形態と等価な部分に
は同一符号を付してある。この実施形態では、ガス配管
3の配管長が100m,200mと長い場合に有効であ
り、ガス配管3を断熱材10で覆うと共に、この断熱材
で覆われたガ配管の最も下流側の位置に第1の電気ヒ
ータ11Aを配設し、さらに断熱材10で覆われたガス
配管3の長さ方向のほぼ中間位置に第2の電気ヒータ1
1Bを配設している。また、各電気ヒータ11A,11
Bの近傍にはそれぞれ温度センサ13A,13Bが設け
られ、各電気ヒータで加熱されるガス配管のその部分の
温度を検出する。そして、前記各電気ヒータ11A,1
1Bは、それぞれ各温度センサ13A,13Bの検出温
度に基づいて温度制御回路12によって個別に温度制御
されるように構成される。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 3 is a configuration diagram of a main part of the second embodiment of the present invention, and portions equivalent to those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals. In this embodiment, is effective when the pipe length of the gas pipe 3 is 100 m, 200 meters and a long, covers the gas pipe 3 with a heat insulating material 10, most downstream position of the heat insulating material-covered gas pipe A first electric heater 11A, and a second electric heater 1 at a substantially intermediate position in the longitudinal direction of the gas pipe 3 covered with the heat insulating material 10.
1B is provided. Moreover, each electric heater 11A, 11
Temperature sensors 13A and 13B are provided in the vicinity of B, respectively, and detect the temperature of that portion of the gas pipe heated by each electric heater. Each of the electric heaters 11A, 1A
1B is configured to be individually temperature-controlled by the temperature control circuit 12 based on the detected temperatures of the temperature sensors 13A and 13B, respectively.

【0017】この構成では、温度制御回路12により第
1電気ヒータ11Aを40℃に調整する。第1の電気ヒ
ータ11Aのみでは、ガスボンベ2に近いガス配管3の
上流側の部分ではその温度は約3℃低下されるため、温
度勾配としては十分なものが得られるが、断熱材10だ
けでは外乱の影響を十分に押さえることができないおそ
れがある。そこで、第2電気ヒータ11Bを取り付け
て、ガス配管3の中間領域を加熱し温度が下がり過ぎな
いように補正する。この場合、第2電気ヒータ11Bは
ガス配管の長さ方向の中間位置よりガス配管長の10%
下流側に取り付けることで、ガス配管長の中間付近の温
度の調整を行っている。また、この場合第2電気ヒータ
11Bによる加熱部分がそれよりも下流の領域よりも温
度が極端に高くならないように制御することが好まし
い。
In this configuration, the temperature of the first electric heater 11A is adjusted to 40 ° C. by the temperature control circuit 12. With only the first electric heater 11A, the temperature on the upstream side of the gas pipe 3 near the gas cylinder 2 is reduced by about 3 ° C., so that a sufficient temperature gradient can be obtained. There is a possibility that the influence of disturbance cannot be sufficiently suppressed. Therefore, the second electric heater 11B is attached, and the intermediate region of the gas pipe 3 is heated to correct the temperature so that the temperature does not drop too much. In this case, the second electric heater 11B is 10% of the gas pipe length from an intermediate position in the length direction of the gas pipe.
By installing it on the downstream side, the temperature near the middle of the gas pipe length is adjusted. Further, in this case, it is preferable to control so that the temperature of the portion heated by the second electric heater 11B does not become extremely higher than that of a region downstream therefrom.

【0018】この結果、図4に示すように、前記第1の
実施形態では3℃低下した第1バルブ4付近の温度の低
下が1.5℃程度に抑さえられ、ガス配管の熱分布によ
ってガス配管における温度勾配を維持させる。万一、電
気ヒータが劣化してもガス配管の連続した領域を電気ヒ
ータで加熱しているのでないため、配管温度の振らつき
幅は小さくできる。このように、ガス配管において温度
ムラが殆どない温度勾配ができるので、再液化を抑制で
き、これにより製造プロセスが安定し、製造歩留が安定
となると共に生産性が向上される。
As a result, as shown in FIG. 4, in the first embodiment, a decrease in the temperature near the first valve 4 which has decreased by 3 ° C. is suppressed to about 1.5 ° C. Maintain a temperature gradient in the gas piping. Even if the electric heater deteriorates, the continuous area of the gas pipe is not heated by the electric heater, so that the fluctuation width of the pipe temperature can be reduced. As described above, since a temperature gradient with almost no temperature unevenness is generated in the gas pipe, reliquefaction can be suppressed, thereby stabilizing the manufacturing process, stabilizing the manufacturing yield, and improving the productivity.

【0019】[0019]

【発明の効果】以上説明したように本発明は、ガス配管
の温度分布がガスの下流側から上流側へ下降方向の連続
した温度勾配をもつように液化ガスを反応室に供給する
ためのガス配管の一部領域を断熱材で被覆するととも
に、この断熱材で被覆したガス配管の下流領域に選択的
に加熱装置を設けているので、断熱材によりガス配管が
外部の影響を受けて温度ムラが生じることが抑制でき、
加熱装置によって上流側から下流側に向けて温度が徐々
に上昇される温度勾配が形成されるため、温度ムラが原
因とされるガスの再液化を防止することができ、これに
より、製造する半導体装置の製品歩留が向上すると共に
生産性、信頼性が向上できるという効果が得られる。ま
た、配管内が加圧状態にあるガス配管の一部領域を断熱
材で被覆するとともに、この断熱材で被覆したガス配管
の複数箇所に個別に温度制御できる複数の加熱装置を設
け、加熱装置の少なくとも1つはガス配管の下流領域に
設けることで、加圧状態の配管での温度勾配を任意に設
定することができ、再液化を一層効果的に防止すること
が可能となる。
As described above, the present invention provides a gas pipe
Temperature distribution in the downward direction from the gas downstream to the upstream
A part of the gas pipe for supplying the liquefied gas to the reaction chamber with a temperature gradient is covered with a heat insulating material, and a heating device is selectively provided in a downstream area of the gas pipe covered with the heat insulating material. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of temperature unevenness due to the external influence of the gas pipe by the heat insulating material,
Since the heating device forms a temperature gradient in which the temperature is gradually increased from the upstream side to the downstream side, it is possible to prevent gas re-liquefaction caused by temperature unevenness, and thereby, the semiconductor to be manufactured. The effect that the product yield of an apparatus improves and productivity and reliability can be improved is obtained. In addition, a plurality of heating devices capable of individually controlling the temperature are provided at a plurality of locations of the gas pipe covered with the heat insulating material, while covering a partial region of the gas pipe in which the inside of the pipe is in a pressurized state. By providing at least one of them in the downstream region of the gas pipe, the temperature gradient in the pipe in a pressurized state can be arbitrarily set, and reliquefaction can be more effectively prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態の全体構成を示す構成
図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an overall configuration of a first embodiment of the present invention.

【図2】第1の実施形態におけるガス配管における温度
勾配を示す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a temperature gradient in a gas pipe according to the first embodiment.

【図3】本発明の第2の実施形態の要部の構成図であ
る。
FIG. 3 is a configuration diagram of a main part of a second embodiment of the present invention.

【図4】第2の実施形態におけるガス配管における温度
勾配を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a temperature gradient in a gas pipe according to a second embodiment.

【図5】従来の構成の一例を示す一部の構成図である。FIG. 5 is a partial configuration diagram showing an example of a conventional configuration.

【図6】従来の構成の他の例を示す一部の構成図であ
る。
FIG. 6 is a partial configuration diagram showing another example of the conventional configuration.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 反応室 2 ガスボンベ 3 ガス配管 4〜7 バルブ 8 マスフローコントローラ 9 真空ポンプ 10 断熱材 11,11A,11B 電気ヒータ 12 温度制御回路 13,13A,13B 温度センサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Reaction chamber 2 Gas cylinder 3 Gas piping 4-7 Valve 8 Mass flow controller 9 Vacuum pump 10 Heat insulating material 11, 11A, 11B Electric heater 12 Temperature control circuit 13, 13A, 13B Temperature sensor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/31 H01L 21/205 C23C 16/00 C30B 25/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 21/31 H01L 21/205 C23C 16/00 C30B 25/00

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 液化ガスを蓄積したガスボンベと、所要
の反応処理を行うための反応室とをガス配管で接続し、
前記液化ガスをガス化して前記反応室に供給するガス供
給系を備える半導体装置の製造装置において、前記ガス
配管の温度分布がガスの下流側から上流側へ下降方向の
連続した温度勾配をもつように前記ガス配管の一部領域
を断熱材で被覆するとともに、この断熱材で被覆した前
記ガス配管の下流領域加熱装置を設けたことを特徴と
する半導体装置の製造装置。
1. A gas cylinder storing a liquefied gas and a reaction chamber for performing a required reaction process are connected by a gas pipe.
In a semiconductor device manufacturing apparatus comprising a gas supply system for gasifying the liquefied gas and supplying the gas to the reaction chamber, the gas
The temperature distribution of the pipe is in the downward direction from the gas downstream to the upstream.
Manufacturing a semiconductor device , wherein a part of the gas pipe is covered with a heat insulating material so as to have a continuous temperature gradient, and a heating device is provided in a downstream area of the gas pipe coated with the heat insulating material. apparatus.
【請求項2】 前記ガス配管の一部には前記液化ガスの
流量を制御するためのマスフローコントローラが設けら
れ、前記ガスボンベと前記マスフローコントローラとの
間のガス配管を前記断熱材で被覆し、かつ加熱装置を設
けてなる請求項1に記載の半導体装置の製造装置。
2. A mass flow controller for controlling a flow rate of the liquefied gas is provided in a part of the gas pipe, a gas pipe between the gas cylinder and the mass flow controller is covered with the heat insulating material, and 2. The apparatus for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, further comprising a heating device.
【請求項3】 前記加熱装置は前記ガス配管の前記マス
フローコントローラ側にのみ設けられる請求項2に記載
の半導体装置の製造装置。
3. The semiconductor device manufacturing apparatus according to claim 2, wherein said heating device is provided only on a side of said mass flow controller of said gas pipe.
【請求項4】 前記断熱材で被覆された前記ガス配管内
のガスが加圧状態にあることを特徴とする請求項1記載
の半導体装置の製造装置。
4. The gas pipe covered with the heat insulating material.
2. The semiconductor device manufacturing apparatus according to claim 1 , wherein said gas is in a pressurized state .
【請求項5】 液化ガスを蓄積したガスボンベと、所要
の反応処理を行うための反応室とを配管内が加圧状態に
あるガス配管で接続し、前記液化ガスをガス化して前記
反応室に供給するガス供給系を備え、前記ガス配管の温
度分布がガスの下流側から上流側へ下降方向の連続した
温度勾配をもつように前記ガス配管の一部領域を断熱材
で被覆するとともに、この断熱材で被覆した前記ガス配
管の複数箇所に、個別に温度制御できる複数の加熱装置
を設け、前記加熱装置の少なくとも1つは前記ガス配管
の下流領域にあることを特徴とする半導体装置の製造装
置。
5. A gas cylinder in which a liquefied gas is stored and a reaction chamber for performing a required reaction process are connected by a gas pipe whose inside is in a pressurized state, and the liquefied gas is gasified and supplied to the reaction chamber. It provided for supplying gas supply system, the temperature of the gas pipe
Degree distribution is continuous in the downward direction from the downstream side of the gas to the upstream side
A plurality of heating devices capable of individually controlling the temperature are provided at a plurality of locations on the gas pipe covered with the heat insulating material, while covering a partial area of the gas pipe so as to have a temperature gradient. Wherein at least one of the above is located in a downstream region of the gas pipe.
【請求項6】 前記ガス配管に沿って複数個の温度セン
サを設け、前記複数の加熱装置を前記各温度センサの検
出温度に基づいて個別に行う請求項5に記載の半導体装
置の製造装置。
6. The semiconductor device manufacturing apparatus according to claim 5, wherein a plurality of temperature sensors are provided along the gas pipe, and the plurality of heating devices are individually performed based on the detected temperatures of the respective temperature sensors.
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