JP4361713B2 - 基板処理装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板処理装置に関し、特に、反応室にガスを供給するガス供給配管にガス精製器を設けた基板処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
縦型ＣＶＤ装置を一例として説明する。図１は、一般的な縦型ＣＶＤ装置の概略断面図である。ヒータ４の内側に反応管１を設置し、ウエハ３を搭載したボート２を上昇させ、シールキャップ５で反応管１の下端を密閉する。反応管１の排気口７からポンプ等の排気手段９を用いて、反応管１内の気体を排出する。ガス供給手段８から各成膜に応じた原料ガスを供給し、プロセスガス供給ライン１５を経由してガス供給口６より反応管１内に導入する。ヒータ４からの熱により、原料ガスが化学反応を起こしウエハ３上に所望の特性の膜が成膜される。成膜後は、ウエハ３を搭載したボート２およびシールキャップ５を下降させ、ウエハ３を手動または機械的動作を有する手段を用いて搬送する。また、ガス供給手段８のベントライン５５は、ポンプ等の排気手段９の下流側に接続されている。
【０００３】
次に、このガス供給手段８について説明する。図３に示すように、不活性ガスによるパージライン１０、反応ガスの供給ライン２０、キャリアガスの供給ライン３０にインラインの精製器１１，２１，３１をそれぞれ設置する。その下流側にマスフローコントローラ等の流量調整器１２，２２，３２をそれぞれ設置し、その前後にエア駆動等の開閉バルブ１３，１４，２３，２４，３３，３４をそれぞれ設置する。図３では流量調整器１２，２２，３２の前後に開閉バルブ１３，１４，２３，２４，３３，３４をそれぞれ設置しているが、前方（上流側）のみ、あるいは後方（下流側）のみであってもよい。
【０００４】
ドーパントガスの供給ライン４０には、インラインの精製器４１、マスフローコントローラ等の流量調整器４５、開閉バルブ４３を設置する。キャリアガス供給ライン３０の精製器３１下流とドーパントガス供給ライン４０の開閉バルブ４３下流とをバイパスライン５０で接続し、バイパスライン５０に開閉バルブ３５を設ける。ドーパントガス供給ライン４０とバイパスライン５０の接続部下流にキャリアガスとドーパントガスを混合するためのミキサ５１を設置し、マスフローコントローラ等の流量調整器４２、開閉バルブ４４を経由して反応管１へのプロセスガス供給ライン１５に接続する。また、ミキサ５１下流側で反応室１を経由せずに直接ガスを排気するためのベントライン５５を分岐させ、分岐点より下流側にマスフローコントローラ等の流量調整器５２、開閉バルブ５４を設置する。実際は、ガス供給ラインにはこの他減圧弁、圧力計、フィルタ、逆止弁等が適宜設置されるが、ここでは図示、説明を省略する。
【０００５】
ここで用いているインラインガス精製器は、化学吸着式精製剤を用いた精製法によるものであるため、長時間使用することが困難であるという問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の主な目的は、従来技術の問題点であるインラインガス精製器の短寿命を解決する基板処理装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
化学吸着式精製剤を用いた精製法によるインラインガス精製器は、ガスの不純物濃度および接触時間によって、使用できる期間が大きく変わる。より長期間使用するためには、できるだけ不純物のないガスの使用や、短時間の使用が望ましい。
【０００８】
本発明は、このような考察に基づいてなされたものであり、本発明によれば、基板に所望の膜を成膜する反応室と、前記反応室にガスを供給し、ガス源に接続されたガス供給配管と、前記ガス供給配管に設けられ、基板に所望の膜を成膜する時に前記反応室へ供給される原料ガスが経由するガス精製器と、前記ガス精製器の上流側と下流側にそれぞれ接続された第１および第２の開閉バルブと、前記第１の開閉バルブの上流側と前記第２の開閉バルブの下流側に接続され、前記反応室の圧力を大気圧とするときに前記反応室へ不活性ガスを流すバイパス配管と、前記ガス精製器と前記バイパス配管とを切り替える切り替え手段と、を備え、前記ガス供給配管のメンテナンスで前記ガス供給配管内を大気暴露する際には、前記第１および第２の開閉バルブを閉めた状態で、前記第１および第２の開閉バルブ間に不活性なガスを封じた状態にして前記ガス精製器の大気暴露を防ぐことを特徴とする基板処理装置が提供される。
【０００９】
このようにすれば、第１のバルブと第２のバルブとでガス精製器とバイパス配管を切り替えることができ、その結果、反応室で基板処理が行われているときにはガス精製器を経由してガスを流すが、反応室で基板処理が行われていないときのは、バイパス配管を経由してガスを流すことができ、ガス精製器の使用を短時間にすることができ、ガス精製器を長寿命化することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の一実施の形態で使用する一般的な縦型ＣＶＤ装置の概略断面図である。図１を参照して従来の技術の欄で説明したものと同じであるので、ここでは、説明を省略する。
【００１２】
図２は、本発明の一実施の形態のガス供給手段を示す図である。
本実施の形態では、インライン精製器１１、２１、３１、４１の前後に手動または自動開閉のできるバルブ１１１、１２１、１３１、１４１、２１１、２２１、２３１、２４１をそれぞれ取り付ける。また、インライン精製器１１、２１、３１、４１と並列になるようなバイパスライン４１１、４２１、４３１、４４１をそれぞれ設け、さらに手動または自動開閉のできるバルブ３１１、３２１、３３１、３４１をそれぞれ取り付ける。その他の構成については、図３を参照して従来の技術の欄で説明したものと同じであるので、ここでは、説明を省略する。
【００１３】
ガスの供給については、プロセス時とプロセス停止時で異なる。プロセスを行っているときは、高純度のガスが必要となるため、インライン精製器１１、２１、３１、４１によって不純物をなくしたガスが必要となるが、プロセス停止時、例えば反応室の圧力を大気圧にする場合など、それほど高純度のガスが必要でない時は、インライン精製器１１、２１、３１、４１を必要としない。よって、プロセス使用時のみインライン精製器１１、２１、３１、４１を用いるように、バルブ１１１、１２１、１３１、１４１、２１１、２２１、２３１、２４１、３１１、３２１、３３１、３４１を開閉するように運用することで、インライン精製器１１、２１、３１、４１の処理能力低下を極力少なくすることができ、長期間の使用が可能となる。
【００１４】
また、ガス供給系のメンテナンスで、ガス配管内を大気暴露する場合も、インライン精製器１１、２１、３１、４１の前後のバルブ１１１、１２１、１３１、１４１、２１１、２２１、２３１、２４１を閉めた状態で、不活性なガスを封じた状態にしてメンテナンスすることで、インライン精製器１１、２１、３１、４１のの大気暴露を防ぐことが可能となる。
【００１５】
【発明の効果】
本発明によれば、インライン精製器の長期使用が可能となる。そして、長期使用が可能になることにより、メンテナンス回数の低減ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態で使用する一般的な縦型ＣＶＤ装置の概略断面図である。
【図２】本発明の一実施の形態のガス供給手段を示す図である。
【図３】従来のガス供給手段の一例を示す図である。
【符号の説明】
１…反応管
２…ボート
３…ウエハ
４…ヒータ
５…シールキャップ
６…ガス供給口
７…排気口
８、８ａ、８ｂ…ガス供給手段
１０…パージライン
１５…プロセスガス供給ライン
２０…反応ガス供給ライン
３０…キャリアガス供給ライン
４０…ドーパントガス供給ライン
５５…ガスベントライン
１１、２１、３１、４１…インラインガス精製器
１３、１４、２３、２４、３３、３４、３５、４３、４４、５４、１１１、１２１、１３１、１４１…開閉バルブ
２１１、２２１、２３１、２４１、３１１、３２１、３３１、３４１…開閉バルブ
１２、２２、３２、４２、４５、５２…流量調整器
４１１、４２１、４３１、４４１…バイパスライン

Claims (1)

1. 基板に所望の膜を成膜する反応室と、
   前記反応室にガスを供給し、ガス源に接続されたガス供給配管と、
   前記ガス供給配管に設けられ、基板に所望の膜を成膜する時に前記反応室へ供給される原料ガスが経由するガス精製器と、
   前記ガス精製器の上流側と下流側にそれぞれ接続された第１および第２の開閉バルブと、
   前記第１の開閉バルブの上流側と前記第２の開閉バルブの下流側に接続され、前記反応室の圧力を大気圧とするときに前記反応室へ不活性ガスを流すバイパス配管と、
   前記ガス精製器と前記バイパス配管とを切り替える切り替え手段と、
   を備え、
   前記ガス供給配管のメンテナンスで前記ガス供給配管内を大気暴露する際には、前記第１および第２の開閉バルブを閉めた状態で、前記第１および第２の開閉バルブ間に不活性なガスを封じた状態にして前記ガス精製器の大気暴露を防ぐことを特徴とする基板処理装置。

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