JPH04144226A - Semiconductor manufacturing equipment and control method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔概要〕
フォトレジストのアッシング等の処理を行う真空チャン
バへの水蒸気の供給装置とその制御方法に関し。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Summary] This invention relates to an apparatus for supplying water vapor to a vacuum chamber that performs processes such as ashing of photoresist, and a method for controlling the same.
温度制御が容易で、汚染が少なく、水蒸気を安定に供給
できる装置およびその制御方法を提供することを目的と
し。The purpose of the present invention is to provide a device and a method for controlling the same that can easily control temperature, cause little pollution, and stably supply water vapor.
l)水を入れた容器内で蒸発した水蒸気を真空チャンバ
に導入して処理を行う処理装置であって。l) A processing device that performs processing by introducing water vapor evaporated in a container containing water into a vacuum chamber.
該容器の水平方向の最大断面積をM、最小断面積をSと
したとき、M/S<8が成立するように構成する。When the maximum horizontal cross-sectional area of the container is M and the minimum cross-sectional area is S, the container is configured so that M/S<8 holds true.
2)前記容器は、内面に樹脂被覆が施されかつ温度調節
された液体中に浸漬され、水蒸気供給口が水面より上に
設けられているように構成する。2) The container has an inner surface coated with a resin, is immersed in a temperature-controlled liquid, and has a steam supply port above the water surface.
3)水を入れた容器内で蒸発した水蒸気を真空チャンバ
にマスフローコントローラを通じて導入して処理を行う
際に、該マスフローコントローラで制御する水蒸気の流
量範囲を該処理装置の水蒸気供給系における水の蒸気圧
から決まる水蒸気の最大流量の50〜100%とするよ
うに構成する。3) When water vapor evaporated in a container containing water is introduced into a vacuum chamber through a mass flow controller for processing, the flow rate range of the water vapor controlled by the mass flow controller is set to the water vapor in the water vapor supply system of the processing equipment. It is configured to be 50 to 100% of the maximum flow rate of water vapor determined by pressure.
4)前記容器内の水温を、水蒸気供給系における水の蒸
気圧から決まる水蒸気の最大流量が該マスフローコント
ローラの制御可能最大流量よりも小さくなるように調節
するように構成する。4) The water temperature in the container is adjusted so that the maximum flow rate of water vapor determined from the vapor pressure of water in the water vapor supply system is smaller than the maximum flow rate that can be controlled by the mass flow controller.
本発明は半導体製造装置およびその制御方法に係り、特
にフォトレジストのアッシング等の処理を行う真空チャ
ンバへの水蒸気の供給装置とその制御方法に関する。The present invention relates to a semiconductor manufacturing device and a control method thereof, and more particularly to a device for supplying water vapor to a vacuum chamber for processing such as photoresist ashing, and a control method thereof.
近年、半導体装置、液晶、高分子材料、セラミックス等
様々の分野において、材料の表面を真空もしくわ減圧中
でプラズマ等を用いて行う気相処理が、その制御性の良
さから用いられるようになってきている。In recent years, gas-phase processing, which uses plasma or the like to treat the surface of materials in a vacuum or at reduced pressure, has come to be used in various fields such as semiconductor devices, liquid crystals, polymer materials, and ceramics due to its good controllability. It's coming.
しかしながら、処理に用いる適切なガスは必ずしも蒸気
圧の高いものとは限らなく、中でも水蒸気は蒸気圧が常
温で約20 Torrと低く、また蒸気圧が温度により
大きく変化することから、大量に制御性よく流すのが難
しいガスの一つである。However, suitable gases for use in processing do not necessarily have high vapor pressures; in particular, water vapor has a low vapor pressure of about 20 Torr at room temperature, and its vapor pressure varies greatly depending on temperature, so it is difficult to control large quantities. It is one of the gases that is difficult to flow well.
特に半導体装置の製造において、レジストやその他の樹
脂膜のアッシング等に反応ガスの一つとして水蒸気が用
いられており、処理精度向上のために水蒸気を安定して
供給できる装置が必要とされる。Particularly in the manufacture of semiconductor devices, water vapor is used as one of the reactive gases for ashing resist and other resin films, and an apparatus that can stably supply water vapor is required to improve processing accuracy.
本発明はこの要求に対応した装置および制御方法として
利用することができる。The present invention can be used as a device and a control method that meet this demand.
従来、水蒸気を真空チャンバに導入するための水を入れ
た水蒸気発生容器は石英を用いることが多かったが9石
英は破損しやすく、熱伝導が悪いために温度ムラを生じ
、精密な流量(蒸発量)制御が難しいという欠点があっ
た。また金属容器の内壁に琺瑯引きソーダガラスを用い
る場合も多かったが、ガラス内の不純物(Na、 Fe
、 Ca等)が水中に溶け、汚染源となっていた。Conventionally, quartz was often used for water vapor generation containers containing water for introducing water vapor into vacuum chambers, but 9 quartz is easily damaged and has poor heat conduction, resulting in temperature unevenness. The disadvantage was that it was difficult to control the amount. In addition, enameled soda glass was often used for the inner wall of metal containers, but impurities (Na, Fe,
, Ca, etc.) dissolved in the water and became a source of pollution.
また、水蒸気の供給方法は、水蒸気の飽和蒸気圧(25
℃で約24 Torr)とチャンバの内圧との差で供給
していることが特徴である。In addition, the method of supplying water vapor is based on the saturated vapor pressure of water vapor (25
It is characterized in that it is supplied by the difference between the internal pressure of the chamber (approximately 24 Torr at °C) and the internal pressure of the chamber.
従って、水蒸気の供給量を一定に保つためには水蒸気発
生容器の温度を一定に保つ必要がある。Therefore, in order to keep the supply amount of steam constant, it is necessary to keep the temperature of the steam generating container constant.
これに対し、従来はマントルヒータによる温度制御がよ
(行われていたが、その性能に限界があり十分でなかっ
た。Conventionally, temperature control using a mantle heater was used, but its performance was limited and was not sufficient.
また、従来、水蒸気はロータリポンプ等のポンプオイル
を劣化させたり、真空チャンバ内に残り到達真空度を悪
(することか゛ら、真空チャンバ内に導入するのを最も
嫌われたガスの一つであるため、積極的に真空チャンバ
に水蒸気を導入する方決はあまり検討されていなかった
。Additionally, water vapor has traditionally been one of the most hated gases to be introduced into a vacuum chamber, as it can degrade the pump oil of rotary pumps, etc., or remain in the vacuum chamber, impairing the degree of vacuum achieved. Therefore, the method of actively introducing water vapor into the vacuum chamber has not been seriously considered.
水蒸気を積極的に導入して気相処理を行う場合も、一般
には、第5図に示されるようにキャリアガスを水に通し
てバブリングし、キャリアガスごと真空チャンバに導入
する方法がとられていた。When performing vapor phase processing by actively introducing water vapor, generally the carrier gas is bubbled through water and introduced into the vacuum chamber together with the carrier gas, as shown in Figure 5. Ta.
第5図は従来例による水蒸気の供給を説明する構成図で
ある。FIG. 5 is a configuration diagram illustrating the supply of water vapor according to a conventional example.
―において、 41は水を入れたバブラ、42は気相処
理を行う真空チャンバ、43はマスフローコントローラ
(MFC)、 44はバルブである。-, 41 is a bubbler containing water, 42 is a vacuum chamber for performing gas phase processing, 43 is a mass flow controller (MFC), and 44 is a valve.
キャリアガスはマスフローコントローラ43を紅白して
バブラ41内の水中に導入され、パ、ブリングされて水
蒸気はキャリアガスとともに真空チャンバ42に導入さ
れる。The carrier gas is introduced into the water in the bubbler 41 by turning the mass flow controller 43, and the water vapor is introduced into the vacuum chamber 42 together with the carrier gas.
この方法では、実際に導入できる水蒸気の量はキャリア
ガスと水蒸気の混合気体の水蒸気の分圧分でしかない。In this method, the amount of water vapor that can actually be introduced is only the partial pressure of water vapor in the mixture of carrier gas and water vapor.
通常キャリアガスの蒸気圧は水蒸気より高いから、混合
気体中に含まれる水蒸気の量はそれほど多くない。Since the vapor pressure of the carrier gas is usually higher than that of water vapor, the amount of water vapor contained in the gas mixture is not so large.
したがって、多量の水蒸気を導入したいときはより多量
のキャリアガスを流すことになり、真空チャンバの真空
を維持するのに大規模な排気設備を必要とすることにな
る。Therefore, when it is desired to introduce a large amount of water vapor, a larger amount of carrier gas must be flowed, and large-scale exhaust equipment is required to maintain the vacuum in the vacuum chamber.
しかも、この方法ではキャリアガスと水蒸気の流量比を
変えられる範囲が狭い。Moreover, with this method, the range in which the flow rate ratio of carrier gas and water vapor can be changed is narrow.
従って、従来装置では汚染が多く、水蒸気の流量を安定
して制御することが困難であった。Therefore, with conventional devices, there is a lot of contamination, and it is difficult to stably control the flow rate of water vapor.
また、真空チャンバに供給する水蒸気の流量制御が難し
かった。Additionally, it was difficult to control the flow rate of water vapor supplied to the vacuum chamber.
本発明は温度制御が容易で、汚染が少なく、水蒸気を安
定に供給できる装置およびその制御方法を提供すること
を目的とする。It is an object of the present invention to provide an apparatus and a control method thereof that can easily control temperature, cause less contamination, and stably supply water vapor.
上記課題の解決は。 What is the solution to the above problem?
■)水を入れた容器内で蒸発した水蒸気を真空チャンバ
に導入して処理を行う処理装置であって。(2) A processing device that performs processing by introducing water vapor evaporated in a container containing water into a vacuum chamber.
該容器の水平方向の最大断面積をM、最小断面積をSと
したとき、M/S<8が成立することを特徴とする半導
体製造装置、あるいは
2)前記容器は、内面に樹脂被覆が施されかつ温度調節
された液体中に浸漬され、水蒸気供給口が水面より上に
設けられている前記l)記載の半導体製造装置、あるい
は
3)水を入れた容器内で蒸発した水蒸気を真空チャンバ
にマスフローコントローラを通じて導入して処理を行う
際に、該マスフローコントローラで制御する水蒸気の流
量範囲を該処理装置の水蒸気供給系における水の蒸気圧
から決まる水蒸気の最大流量の50〜100%とするこ
とを特徴とする半導体製造装置の制御方法、あるいは
4)前記容器内の水温を、水蒸気供給系における水の蒸
気圧から決まる水蒸気の最大流量が該マスフローコント
ローラの制御可能最大流量よりも小さくなるように調節
する前記3)記載の半導体製造装置の制御方法により達
成される。A semiconductor manufacturing apparatus characterized in that M/S<8 holds true, where M is the maximum cross-sectional area of the container in the horizontal direction and S is the minimum cross-sectional area of the container, or 2) the container has an inner surface coated with a resin. The semiconductor manufacturing apparatus described in l) above, which is immersed in a temperature-controlled liquid and has a water vapor supply port above the water surface; When the water vapor is introduced through a mass flow controller to perform processing, the flow rate range of water vapor controlled by the mass flow controller is 50 to 100% of the maximum flow rate of water vapor determined from the vapor pressure of water in the water vapor supply system of the processing equipment. or 4) controlling the water temperature in the container such that the maximum flow rate of steam determined from the vapor pressure of water in the steam supply system is smaller than the maximum flow rate that can be controlled by the mass flow controller. This is achieved by the method for controlling a semiconductor manufacturing apparatus described in 3) above.
(1)水蒸気供給装置
本発明は水を入れた水蒸気発生容器にアルミニウム合金
等の熱伝導のよい材料を用いて効率よく温度制御をでき
るようにし、さらに容器内面は樹脂加工することにより
、熱伝導性を損なわず容器からの不純物による汚染を防
止している。(1) Steam supply device The present invention makes it possible to efficiently control the temperature by using a material with good heat conductivity such as an aluminum alloy for the steam generation container containing water, and furthermore, by processing the inner surface of the container with resin, heat conduction is achieved. This prevents contamination by impurities from the container without impairing its properties.
また9本発明は真空チャンバと管を通じてつながった密
閉された水蒸気発生容器を一定温度の温水器で恒温に保
っているため、容器内を一様でかつ熱効率の勝れた温度
制御を可能とし、安定した水蒸気の供給を可能としたも
のである。In addition, the present invention maintains the sealed steam generating container connected to the vacuum chamber through a pipe at a constant temperature using a constant temperature water heater, making it possible to control the temperature inside the container uniformly and with excellent thermal efficiency. This enables a stable supply of water vapor.
さらに1本発明は水蒸気の供給量は容器内の液面面積に
影響を受は易いので、この事実を考慮して容器の水平方
向の最大断面積をM、最小断面積をSとすると、M/S
<8とすることにより、安定した水蒸気の供給が可能に
なるという実験結果を利用したものである。Furthermore, in the present invention, since the amount of water vapor supplied is easily affected by the liquid surface area in the container, taking this fact into account, if the maximum horizontal cross-sectional area of the container is M and the minimum cross-sectional area is S, then M /S
This is based on the experimental result that stable supply of water vapor is possible by setting <8.
実際に酸素と水蒸気の混合ガスのダウンストリームアッ
シングにおいて、M/S<8の容器を用いた場合は水蒸
気を安定した流量で供給することができ、安定したアッ
シングレートが得られた(実施例の第2図の説明参照)
。In fact, in downstream ashing of a mixed gas of oxygen and water vapor, when a container with M/S<8 was used, water vapor could be supplied at a stable flow rate and a stable ashing rate was obtained (as in the example). (See explanation in Figure 2)
.
なお、使用時の水面が水蒸気発生容器のガス供給口から
1cm以上離すことにより、水蒸気発生容器内で脱気が
起きても、供給口に水分が入り込むことはない。In addition, by keeping the water surface at least 1 cm away from the gas supply port of the steam generation container during use, even if deaeration occurs within the steam generation container, moisture will not enter the supply port.
(2)゛ 水蒸気流量の制御方法
第3図に示される密閉した水蒸気発生容器からマスフロ
ーコントローラを通じて真空チャンバに水蒸気を導入す
る場合、その最大流量は水蒸気供給系のコンダクタンス
と水蒸気発生容器内の水温で決まる(ただし、配管内部
は水蒸気が液化しないため水温より高(する必要がある
)。(2) Method of controlling the water vapor flow rate When introducing water vapor into the vacuum chamber from the sealed water vapor generation container shown in Figure 3 through the mass flow controller, the maximum flow rate is determined by the conductance of the water vapor supply system and the water temperature in the water vapor generation container. (However, since water vapor does not liquefy inside the pipe, the temperature must be higher than the water temperature.)
いま仮に、水温が50℃のときの最大流量が5003C
CMであるとすると、許容流量が5003CCMより大
きいマスフローコントローラではほぼ0〜500300
Mの範囲で、許容流量が5003CCMより小さいマス
フローコントローラではほぼθ〜マスフローコントロー
ラの最大許容流量の範囲で流量制御できるはずである。For example, if the water temperature is 50°C, the maximum flow rate is 5003°C.
CM, a mass flow controller with an allowable flow rate larger than 5003CCM will have a flow rate of approximately 0 to 500300CCM.
In the range of M, a mass flow controller with an allowable flow rate smaller than 5003 CCM should be able to control the flow rate within the range of approximately θ to the maximum allowable flow rate of the mass flow controller.
ところが、マスフローコントローラで小流量に絞ると水
蒸気が液化し、マスフローコントローラが詰まってしま
う。これはマスフローコントローラの上流と下流との間
に圧力差ができ、水蒸気がマスフローコントローラのオ
リフィスを通過する際に断熱冷却で冷やされ液化するの
が原因であると考えられる。従って実際に制御できる流
量範囲は供給系における水蒸気の蒸気圧によって規制さ
れることになる。However, when the mass flow controller restricts the flow rate to a small amount, the water vapor liquefies and clogs the mass flow controller. This is thought to be because a pressure difference is created between the upstream and downstream sides of the mass flow controller, and when the water vapor passes through the orifice of the mass flow controller, it is cooled and liquefied by adiabatic cooling. Therefore, the flow rate range that can actually be controlled is regulated by the vapor pressure of water vapor in the supply system.
以下の実施例で説明するように、マスフローコントロー
ラで制御する水蒸気の流量範囲を真空チャンバへ導入す
る水蒸気供給系における水蒸気の蒸気圧から求まる水蒸
気の最大流量の50〜100%とするとマスフローコン
トローラの詰まりは発生しないことが分かった。As explained in the example below, if the flow rate range of water vapor controlled by the mass flow controller is 50 to 100% of the maximum flow rate of water vapor determined from the vapor pressure of the water vapor in the water vapor supply system introduced into the vacuum chamber, the mass flow controller may become clogged. was found not to occur.
第1図は本発明の一実施例による装置の構成図である。 FIG. 1 is a block diagram of an apparatus according to an embodiment of the present invention.
この実施例は、M/S=1に相当する。This example corresponds to M/S=1.
図において、水蒸気発生容器2およびその上蓋3はアル
ミニウム合金製で、内面はアルミニウム合金が露出しな
いように、またピンホールができないように分厚(テフ
ロン被覆をしている。In the figure, the steam generating container 2 and its upper lid 3 are made of aluminum alloy, and the inner surface is coated with thick Teflon to prevent the aluminum alloy from being exposed and to prevent pinholes from forming.
さらに、水蒸気発生容器2には液位観検知用の透明石英
製の覗き窓6が設けられ、不純物の含まれていないゴム
で作られたパツキン7によりシールされている。Further, the steam generating container 2 is provided with a viewing window 6 made of transparent quartz for liquid level detection, and is sealed with a gasket 7 made of impurity-free rubber.
また9本体lと水蒸気発生容器2との間の空間は温水槽
となり、温水温度はチラーで制御され。Further, the space between the main body 9 and the steam generating container 2 becomes a hot water tank, and the temperature of the hot water is controlled by a chiller.
温水は流入口と流出口を通して循環している。Hot water is circulated through the inlet and outlet.
水蒸気発生容器2内は排気され、使用中は水蒸気で満た
されている。The inside of the steam generating container 2 is evacuated and filled with steam during use.
水蒸気発生槽2は熱伝導性がよく温度制御も良好であり
、所定温度に保持することは極めて容易である。The steam generating tank 2 has good thermal conductivity and good temperature control, and it is extremely easy to maintain it at a predetermined temperature.
水蒸気発生容器2に純水を満たし50℃に保持して、2
0日間放置した前後の不純物の分析を行った結果を次表
に示す。Fill the steam generation container 2 with pure water and maintain it at 50°C.
The results of analysis of impurities before and after leaving the sample for 0 days are shown in the table below.
不純物の種類 Na Fe Ca初期
の量(mgN ) 0.05 0.01 0.1
2最終の量Cmg/l ) 0.16 ≦0.01
≦0,02この表より、不純物量の変化が少ないこ
とが分かる。Type of impurity Na Fe Ca Initial amount (mgN) 0.05 0.01 0.1
2 Final amount Cmg/l) 0.16 ≦0.01
≦0,02 From this table, it can be seen that the change in the amount of impurities is small.
この際、比較例1として水蒸気発生容器2がアルミニウ
ム製でテフロン被覆していない場合について、同条件で
測定を行ったが、放置により不純物はそれぞれ2桁以上
増加した。At this time, measurements were conducted under the same conditions for a case where the steam generating container 2 was made of aluminum and was not coated with Teflon as Comparative Example 1, but the impurities increased by two orders of magnitude or more when left standing.
また、比較例2として水蒸気発生容器2が琺瑯引きソー
ダガラスの場合について、同条件で測定を行ったが、放
置によりFe、 Caは数mg/l!、 Naにいたっ
ては数10 mg/iまでに増加した。In addition, as Comparative Example 2, measurements were conducted under the same conditions in a case where the steam generating container 2 was made of enameled soda glass, but Fe and Ca were found to be several mg/l after being left alone! , Na increased to several tens of mg/i.
第2図は酸素と水蒸気を用いたダウンストリームアッシ
ングの特性図である。FIG. 2 is a characteristic diagram of downstream ashing using oxygen and water vapor.
アッシング処理を行う真空チャンバには水蒸気(H2O
)と酸素(0□)とがそれぞれ別経路で導入される。The vacuum chamber that performs the ashing process contains water vapor (H2O
) and oxygen (0□) are introduced through separate routes.
アッシングレートのHzO/(02+ HtO)%依存
を見ると、アッシングレートの最大値を得るためには。Looking at the HzO/(02+HtO)% dependence of the ashing rate, in order to obtain the maximum value of the ashing rate.
H20/(0,+ H,O)が10〜80%の間で決め
た流量比になるように水蒸気を供給する必要があること
が分かる。It can be seen that it is necessary to supply water vapor so that H20/(0,+H,O) is a flow rate ratio determined between 10 and 80%.
水蒸気発生容器から真空チャンバに供給される水蒸気の
流量は9両者をつなぐ管のコンダクタンスが一定である
と仮定すると、水面の面積に依存する。従って、水面の
面積変化の許容範囲を決める必要が生ずる。そこで、水
面の面積が最大M。The flow rate of water vapor supplied from the water vapor generating container to the vacuum chamber depends on the area of the water surface, assuming that the conductance of the pipe connecting the two is constant. Therefore, it becomes necessary to determine the permissible range of changes in the area of the water surface. Therefore, the area of the water surface is maximum M.
最小Sとしたとき、M/S<8の場合は常に同じ大きさ
のアッシングレートを得ることができた。When the minimum S was set, the same ashing rate could always be obtained when M/S<8.
実験は、上部の面積がs=i、下部の面積がM=8の円
錐形の容器を用いて行ったが、このとき水面の面積がS
からMに変化する間、アッシングレートは0.28〜0
.30μm/分とほぼ一定の値が得られた。これに対し
てMが8より大きい容器を用いるとアッシングレートは
不安定となる。The experiment was conducted using a conical container with an upper area of s = i and a lower area of M = 8. At this time, the area of the water surface was S
While changing from to M, the ashing rate is 0.28 to 0.
.. A substantially constant value of 30 μm/min was obtained. On the other hand, if a container with M larger than 8 is used, the ashing rate becomes unstable.
第3図はマス70−コントローラの流量制御実験を行っ
た装置の構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram of the apparatus in which the mass 70-controller flow rate control experiment was conducted.
図において、マスフローコントローラ(MFC) 11
はエステツク5EC−340O3を用いた。12はヒー
タ。In the figure, mass flow controller (MFC) 11
Estech 5EC-340O3 was used. 12 is a heater.
13は温度制御装置である。13 is a temperature control device.
第4図は第3図の装置における水温に対する最大流量の
関係を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the maximum flow rate and the water temperature in the apparatus of FIG. 3.
このときのマスフローコントローラはフルオープンにし
である。At this time, the mass flow controller is fully open.
いま、水温を65°Cにしてマスフローコントローラで
流量を10分毎に50 SCCMずつ絞ってゆくと。Now, let's set the water temperature to 65°C and use a mass flow controller to reduce the flow rate by 50 SCCM every 10 minutes.
3003CCMの設定のときに約5分後にマスフローコ
ントローラが詰まって水蒸気が流れなくなった。When setting the 3003CCM, the mass flow controller became clogged and steam stopped flowing after about 5 minutes.
水温を50°Cにしたときは、 1003CCMでマス
フローコントローラが詰まった。When the water temperature was 50°C, the mass flow controller was clogged at 1003CCM.
マスフローコントローラを別のものに換えてもほぼ同様
の結果が得られた。Almost the same results were obtained even when the mass flow controller was replaced with another one.
つぎに、実施例の水蒸気供給系をア、ソシング装置に用
いた例について説明する。Next, an example in which the water vapor supply system of the embodiment is used in a souring device will be described.
アッシング装置の真空チャンバに第3図に示した水蒸気
供給系を接続し、さらに真空チャンバ内で水蒸気に酸素
を混合させた後、 2.45 GHzのマイクロ波電力
を印加して真空チャンバ内にプラズマを発生させた。After connecting the water vapor supply system shown in Figure 3 to the vacuum chamber of the ashing device and mixing oxygen with water vapor in the vacuum chamber, 2.45 GHz microwave power was applied to generate plasma in the vacuum chamber. occurred.
このとき、水温を60°C9水蒸気の流量は11003
CC,酸素の流量は9005CCMであった。At this time, the water temperature is 60°C9 the flow rate of water vapor is 11003
CC, the flow rate of oxygen was 9005 CCM.
ガスを流し、10秒後にプラズマを点灯してアッシング
を始め、1分後にプラズマを消灯し、直ちに水蒸気をバ
イパスに切り換え、1分経過後再び真空チャンバに水蒸
気を流入させる。Gas is supplied, 10 seconds later, plasma is turned on to start ashing, 1 minute later, plasma is turned off, water vapor is immediately switched to bypass, and 1 minute later, water vapor is allowed to flow into the vacuum chamber again.
この一連の操作を繰り返すことで実際の装置稼働状況に
おける水蒸気の供給テストを行った。By repeating this series of operations, we conducted a water vapor supply test under actual equipment operating conditions.
3回目のプラズマを点灯して約20秒後にプラズマの色
がピンクから青に変わり水蒸気が流れな(なったことが
分かった。そこで、マスフローコントローラでの詰まり
を除去した後、水温を50℃に下げ、再びプラズマ処理
を行った。Approximately 20 seconds after turning on the plasma for the third time, the color of the plasma changed from pink to blue, indicating that no water vapor was flowing.Therefore, after removing the blockage in the mass flow controller, the water temperature was raised to 50℃. It was lowered and plasma treatment was performed again.
ツキは、 155回目マス70−コントローラが詰まり
、水温を48℃にしたところマスフローコントローラが
詰ることな(50回のプラズマ処理ができた。The luck was: 155th time - Mass 70 controller was clogged, and when I raised the water temperature to 48°C, the mass flow controller was not clogged (I was able to perform plasma treatment 50 times).
同様にして、 200 SCCM、 300 SCCM
の水蒸気を安定して流すための最高水温を求める実験を
したところ、それぞれ58°C165°Cとなった。Similarly, 200 SCCM, 300 SCCM
An experiment was conducted to determine the maximum water temperature for a stable flow of water vapor, and the results were 58°C and 165°C, respectively.
すなわち、各水温に対する最大流量の約半分以下の流量
では、マスフローコントローラが詰ることが分かった。That is, it was found that the mass flow controller was clogged when the flow rate was less than about half of the maximum flow rate for each water temperature.
さらに、上記の各実施例はつぎのような特徴をもつ。Furthermore, each of the above embodiments has the following features.
■ 水蒸気を真空チャンバに導入する配管の内壁もテフ
ロンで被覆されており、汚染を防止し、保温を容易にし
ている。■ The inner walls of the piping that introduces water vapor into the vacuum chamber are also coated with Teflon to prevent contamination and facilitate heat retention.
■ 水蒸気を真空チャンバに供給する必要のないときは
、真空チャンバを通さずに直接真空ポンプに水蒸気を流
すバイパスが設けられている。■ When there is no need to supply water vapor to the vacuum chamber, a bypass is provided that allows the water vapor to flow directly to the vacuum pump without passing through the vacuum chamber.
また1本発明の処理装置の例はつぎのようである。Further, an example of a processing apparatus according to the present invention is as follows.
■ 少なくとも水蒸気を含むガスをプラズマ化して処理
を行うプラズマ処理装置。■ A plasma processing device that processes gas containing at least water vapor by turning it into plasma.
■ プラズマと被処理物を隔離して処理を行うプラズマ
ダウンストリーム処理装置。■ Plasma downstream processing equipment that separates the plasma and the object to be processed.
■ 少なくとも水蒸気を含むガスをプラズマの下流に導
入して処理を行うプラズマダウンストリーム処理装置。■ Plasma downstream processing equipment that performs processing by introducing a gas containing at least water vapor downstream of the plasma.
■ 上記のプラズマダウンストリーム処理装置が有機物
の灰化を行うアッシング装置である。(2) The plasma downstream processing device described above is an ashing device that incinerates organic matter.
以上説明したように本発明によれば、温度制御が容易で
、不純物汚染の少ない流量の安定した水蒸気供給が可能
となった。As explained above, according to the present invention, temperature control is easy and water vapor can be supplied at a stable flow rate with less contamination by impurities.
この結果、安定したアッシングレートが得られ。As a result, a stable ashing rate can be obtained.
ウェハプロセスの精度向上に寄与することがでてきるよ
うになった。It is now possible to contribute to improving the accuracy of wafer processing.
第1図は本発明の一実施例による装置の構成図。
第2図は酸素と水蒸気を用いたダウンストリームアッシ
ングの特性図。
第3図はマスフローコントローラの流量制御実験を行っ
た装置の構成図。
第4図は第3図の装置における水温に対する最大流量の
関係を示す図。
第5図は従来例による水蒸気の供給を説明する構成図で
ある。
図において。
■は本体。
2は水蒸気発生容器。
3は上蓋。
4.5.7はパツキン。
6は覗き窓。
8は真空チャンバ。
9はバルブ。
lOは配管。
11はマスフローコントローラ(MFC)トいMい−L
い
徒
算
圀
+00
水蒸気のゑ天魔、t(SCCM)
第3図の袋屓にhけろ木遣に対する
水蒸気のtjC木Uの関イ王閃
第
図FIG. 1 is a configuration diagram of an apparatus according to an embodiment of the present invention. Figure 2 shows the characteristics of downstream ashing using oxygen and water vapor. FIG. 3 is a configuration diagram of the apparatus in which the mass flow controller flow rate control experiment was conducted. FIG. 4 is a diagram showing the relationship between maximum flow rate and water temperature in the apparatus of FIG. 3. FIG. 5 is a configuration diagram illustrating the supply of water vapor according to a conventional example. In fig. ■ is the main body. 2 is a steam generating container. 3 is the top lid. 4.5.7 is Patsukin. 6 is a peephole. 8 is a vacuum chamber. 9 is a valve. lO is piping. 11 is the mass flow controller (MFC)
Isakukuni +00 Steam's Etenma, t (SCCM) Water vapor's tjC tree U's Sekiiousen diagram against the failure of Figure 3
Claims (1)
に導入して処理を行う処理装置であって、該容器の水平
方向の最大断面積をM、最小断面積をSとしたとき、M
/S<8が成立することを特徴とする半導体製造装置。 2)前記容器は、内面に樹脂被覆が施されかつ温度調節
された液体中に浸漬され、水蒸気供給口が水面より上に
設けられていることを特徴とする請求項1記載の半導体
製造装置。3)水を入れた容器内で蒸発した水蒸気を真
空チャンバにマスフローコントローラを通じて導入して
処理を行う際に、 該マスフローコントローラで制御する水蒸気の流量範囲
を該処理装置の水蒸気供給系における水の蒸気圧から決
まる水蒸気の最大流量の50〜100%とすることを特
徴とする半導体製造装置の制御方法。 4)前記容器内の水温を、水蒸気供給系における水の蒸
気圧から決まる水蒸気の最大流量が該マスフローコント
ローラの制御可能最大流量よりも小さくなるように調節
することを特徴とする請求項3記載の半導体製造装置の
制御方法。[Claims] 1) A processing device that processes water vapor evaporated in a container containing water by introducing it into a vacuum chamber, wherein the maximum horizontal cross-sectional area of the container is M, and the minimum cross-sectional area is M. When S, M
A semiconductor manufacturing apparatus characterized in that /S<8 holds true. 2) The semiconductor manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the container has an inner surface coated with a resin and is immersed in a temperature-controlled liquid, and a steam supply port is provided above the water surface. 3) When processing water vapor evaporated in a container containing water by introducing it into a vacuum chamber through a mass flow controller, the flow rate range of the water vapor controlled by the mass flow controller should be adjusted to match the water vapor in the water vapor supply system of the processing equipment. A method for controlling semiconductor manufacturing equipment, characterized in that the flow rate is 50 to 100% of the maximum flow rate of water vapor determined by pressure. 4) The water temperature in the container is adjusted so that the maximum flow rate of water vapor determined from the vapor pressure of water in the water vapor supply system is smaller than the maximum controllable flow rate of the mass flow controller. A method for controlling semiconductor manufacturing equipment.
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2267985A JPH04144226A (en) | 1990-10-05 | 1990-10-05 | Semiconductor manufacturing equipment and control method thereof |
PCT/JP1991/001361 WO1992006488A1 (en) | 1990-10-05 | 1991-10-05 | Vapor supplier and its control method |
EP91917070A EP0504420B1 (en) | 1990-10-05 | 1991-10-05 | Steam supplier |
DE69126959T DE69126959T2 (en) | 1990-10-05 | 1991-10-05 | STEAM SUPPLY DEVICE |
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US08/426,185 US5832177A (en) | 1990-10-05 | 1995-04-21 | Method for controlling apparatus for supplying steam for ashing process |
US08/462,561 US6115538A (en) | 1990-10-05 | 1995-06-05 | Steam supplying apparatus and method for controlling same |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JPH04144226A true JPH04144226A (en) | 1992-05-18 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country | Link |
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JP (1) | JPH04144226A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008084820A (en) * | 2006-08-29 | 2008-04-10 | Toshiba Corp | Atmospheric pressure electric discharge surface treatment apparatus |
-
1990
- 1990-10-05 JP JP2267985A patent/JPH04144226A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2008084820A (en) * | 2006-08-29 | 2008-04-10 | Toshiba Corp | Atmospheric pressure electric discharge surface treatment apparatus |
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