JPH05158555A

JPH05158555A - 急速圧力制御装置

Info

Publication number: JPH05158555A
Application number: JP35094491A
Authority: JP
Inventors: Tomohiko Takeda; 智彦竹田
Original assignee: Kokusai Electric Corp
Current assignee: Kokusai Electric Corp
Priority date: 1991-12-10
Filing date: 1991-12-10
Publication date: 1993-06-25

Abstract

(57)【要約】【目的】圧力調整時間を短縮し、パーティクルの巻上
げを防止する。【構成】ガス供給系は通常プロセスで使用するガス導
入弁８と、これに連通するガス分散板１０又はガス導入
ポート６とよりなるガス供給系２１とは別にソフトリー
ク弁９と、これに連通するソフトリークポート１１とよ
りなるソフトリーク用ガス供給系２２を設け、排気系６
はゲートバルブ２，可変コンダクタンスバルブ３及び排
気装置とよりなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は圧力制御装置に係り、容
器内に、通常プロセスで使用するガス供給系とは別にソ
フトリーク用ガス供給系を設け、これらとゲートバル
ブ、可変コンダクタンスバルブの動作を制御系により適
切に動作させることによりパーティクルの巻き上げを抑
えつつ真空状態のベース圧力から所定の圧力への調整時
間を大幅に短縮させることができる圧力制御装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の圧力制御装置としては平行平板型
電極を設置した容器における例として図６に示される構
造がその代表的なものであり、図６は従来装置の１例を
示す構成説明図、図７は従来における圧力制御のシーケ
ンスを示す図である。図６において１は大気圧及び１気
圧以下の圧力に保持可能な容器、６は排気系で、ゲート
バルブ２，可変コンダクタンスバルブ３，ターボ分子ポ
ンプ４及び油回転ポンプ５とよりなる。

【０００３】２１はガス供給系で、ガス導入口７に連通
するガス導入弁８と、該ガス導入弁８に連通し多数のガ
ス吐出孔１０Ａを有するガス分散板１０とよりなる。１
２は基板ホルダ１３上に載置した基板、１４は排気系６
及びガス供給系２１を自動制御する制御器である。

【０００４】容器１は反応に不要なガスを排除するた
め、ゲートバルブ２の開状態で排気系６により大気圧か
ら真空状態（ベース圧力）まで排気される。容器１内の
圧力は圧力計１７により計測され所定の圧力になるとガ
ス供給系２１のガス導入弁８が開き、ガス導入口７，ガ
ス導入弁８，ガス分散板１０を経由してプロセスガスが
容器１内に導入され自動圧力制御により可変コンダクタ
ンスバルブ３が動作して圧力計１７が所定の圧力になる
様排気コンダクタンスの調整を行う。これらの動作は制
御器１４により自動で行われる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような従来装置に
あってはゲートバルブ２を開にしたままガスを導入する
ため圧力調整に時間がかかり、圧力調整時間を短縮する
ためガス流量を増やすとパーティクルの巻き上げを起こ
すという課題があり、これらは圧力制御装置を有するプ
ロセス処理装置におけるタクトタイム向上の上で隘路と
なっていた。

【０００６】本発明の目的は圧力調整時間をパーティク
ルの巻き上げを抑えつつ飛躍的に短縮し、圧力制御装置
を持つプロセス処理装置のタクトタイムを向上すること
のできる急速圧力制御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】本発明装置は上記の課題
を解決し上記の目的を達成するため、図１に示すように
大気圧及び１気圧以下の圧力に保持可能な容器１と、該
容器１にガスを供給するガス供給系と、該容器１内の気
体を排気する排気系６と、これらを制御する制御系１４
よりなる圧力制御装置において、前記ガス供給系は通常
プロセスで使用するガス導入弁８と、これに連通するガ
ス分散板１０又はガス導入ポート１６とよりなるガス供
給系２１とは別にソフトリーク弁９と、これに連通する
ソフトリークポート１１とよりなるソフトリーク用ガス
供給系２２を設け、前記排気系６はゲートバルブ２，可
変コンダクタンスバルブ３及び排気装置とよりなる。

【０００８】

【作用】容器１はゲートバルブ２の開状態で排気系６
の排気装置により大気圧から真空状態（ベース圧力）ま
で排気される。容器１内の圧力がベース圧力に達する
と、一旦ゲートバルブ２は閉となり、ソフトリーク用ガ
ス供給系２２のソフトリーク弁９が開となって予め設定
された流量のプロセスガスが、ソフトリークポート１１
より容器１内に導入される。

【０００９】容器１内の圧力が所定の反応圧力に達する
とソフトリーク弁９は閉となり同時に可変コンダクタン
スバルブ３が全閉の状態でゲートバルブ２が開、ガス導
入弁８が開となってガス分散板１０の多数のガス吐出孔
１０Ａからプロセスガスが容器１内に導入され、自動圧
力制御により可変コンダクタンスバルブ３が動作して所
定の反応圧力になる様に排気コンダクタンスの調整を行
う。これらの動作は制御系１４により自動で行われる。
本発明ではソフトリーク弁９を開いて圧力を急上昇させ
る際、パーティクルの巻き上げを抑えるためソフトリー
クポート１１を採用しており、このソフトリークポート
１１によりガス流速が抑えられて流量を増してもパーテ
ィクルの巻上げが起らない。

【００１０】

【実施例】図１は本発明装置の第１実施例の構成説明
図、図２は本発明におけるソフトリークポートの１例を
示す斜視図である。第１実施例は平行平板型電極を有す
る処理装置に適用した例である。図１において大気圧及
び１気圧以下の圧力に保持可能な容器、６は排気系で、
ゲートバルブ２，可変コンダクタンスバルブ３，ターボ
分子ポンプ４及び油回転ポンプ５とよりなる。

【００１１】２１は通常プロセスで使用するガス供給系
で、ガス導入口７に連通するガス導入弁８と、これに連
通し容器１内に設けられた多数のガス吐出孔１０Ａを有
するガス分散板１０とよりなる。２２はこのガス供給系
２１とは別に設けられたソフトリーク用ガス供給系で、
ガス導入口７に連通するソフトリーク弁９と、これに連
通され容器１内のガス分散板１０より上位置に配置され
たソフトリークポート１１とよりなる。

【００１２】ソフトリークポート１１は図２に示すよう
に多数のガス吐出小孔２０を有する管状ガス吐出部１８
と、これを包着したポート１９とよりなる。１３はガス
分散板１０に対向配置された基板ホルダ、１２はこのホ
ルダ１３上に載置された基板、１７は容器１内の圧力を
検出する圧力計、１４は排気系６，ガス供給系２１及び
ソフトリーク用ガス供給系２２を自動的に制御する制御
器である。

【００１３】上記構成の第１実施例の作用を説明する。
図３は本発明における圧力制御シーケンスの１例を示す
図である。容器１内の圧力は最初大気圧でありゲートバ
ルブ２が開の状態で排気が開始され、容器１内の圧力が
所定のベース圧力になるまで容器１内がターボ分子ポン
プ４及び油回転ポンプにより排気される。ベース圧力に
達すると、一旦ゲートバルブ２は閉となり、ソフトリー
ク用ガス供給系２２のソフトリーク弁９が開となって予
め設定された流量のプロセスガスが、ソフトリークポー
ト１１より容器１内に導入される。

【００１４】容器１内の圧力が所定の反応圧力に達する
とソフトリーク弁９は閉となり同時に可変コンダクタン
スバルブ３が全閉の状態でゲートバルブ２が開、ガス導
入弁８が開となってガス分散板１０の多数のガス吐出孔
１０Ａからプロセスガスが容器１内に導入され、自動圧
力制御により可変コンダクタンスバルブ３が動作して所
定の反応圧力になる様に排気コンダクタンスの調整を行
う。これらの動作は制御器１４により自動で行われる。
第１実施例ではソフトリーク弁９を開いて圧力を急上昇
させる際、パーティクルの巻き上げを抑えるためソフト
リークポート１１を採用しており、このソフトリークポ
ート１１によりガス流速が抑えられて流量を増してもパ
ーティクルの巻上げが起らない。

【００１５】即ち、パーティクルの巻き上げは容器内に
存在するパーティクルが、ガス流の運動エネルギーを与
えられることに起因する。つまり流速をできるだけ小さ
くしてやれば、流量を増やしてもパーティクルの巻き上
げは起こりにくいことになる。そこで第１実施例では、
ガス吐出部１８の多数のガス吐出小孔２０及びポート１
９を通してプロセスガスを吐出することによりガス流速
が抑えられ、流量を増してもパーティクルの巻上げが起
ることはない。

【００１６】ポート１９としては容器１の容積やガス流
量を勘案して材質を多孔質の焼結体や金属メッシュなど
から選択し、容器１の形状によりポート１９の形状を決
定した。その結果、従来の圧力調整時間に１分３０秒を
要していたが第１実施例ではこれを２０秒以内とするこ
とができた。

【００１７】図４は第２実施例の構成説明図である。こ
の第２実施例は縦型ＣＶＤ装置に適用した例である。図
４において容器１は通常石英管である。処理される基板
と基板を保持する治具は省略してある。容器１にはガス
供給系２１のガス導入ポート１６及びソフトリーク用ガ
ス供給系２２のソフトリークポート１１が設置され、プ
ロセスガスが導入可能であり、ゲートバルブ２，可変コ
ンダクタンスバルブ３を経由して、メカニカルブースタ
ポンプ１５及び油回転ポンプ５により容器１内の気体を
排気できる様になっている。容器１内の圧力は圧力計１
７により検知できる。ソフトリークポート１１の形状は
円弧状もしくは円環状であり、その他は動作を含め図１
の第１実施例と同様である。

【００１８】図５は第３実施例の構成説明図である。こ
の第３実施例は平行または概略平行に設置された一対の
ガス分散板を有するプロセス処理装置に適用した例を示
す。図５において容器１は基板１２を配設した基板ホル
ダ１３を有し、該基板ホルダ１３と平行または概略平行
に一対のガス分散板１０が設置されている。プロセスガ
スはガス導入口７からガス導入弁８、もしくはソフトリ
ーク弁９を経て、それぞれに連結されているガス分散板
１０もしくはソフトリークポート１１より容器１内に供
給される。容器１内のガスはゲートバルブ２，可変コン
ダクタンスバルブ３を経て、ターボ分子ポンプ４及び油
回転ポンプ５によって排気される。容器１内の圧力は圧
力計１７によって検知される。上記の動作を自動で行う
ため制御器１４が設置されている。これらの作用につい
ては図１の第１実施例と同様である。

【００１９】

【発明の効果】上述のように本発明によれば、排気系６
のゲートバルブ２を閉じてソフトリーク用ガス供給系２
２のソフトリークポート１１からプロセスガスを導入す
ることができる本発明の急速圧力制御装置を採用するこ
とによりパーティクルの巻き上げを抑えつつ圧力の調整
に要する時間を従来の４分の１以下と大幅に短縮するこ
とができ、圧力制御装置を有するプロセス処理装置のタ
クトタイムを向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置の第１実施例の構成説明図である。

【図２】本発明におけるソフトリークポートの１例を示
す斜視図である。

【図３】本発明における圧力制御シーケンスの１例を示
す図である。

【図４】第２実施例の構成説明図である。

【図５】第３実施例の構成説明図である。

【図６】従来装置の１例を示す構成説明図である。

【図７】従来における圧力制御のシーケンスを示す図で
ある。

【符号の説明】

１容器２ゲートバルブ３可変コンダクタンスバルブ４ターボ分子ポンプ５油回転ポンプ６排気系７ガス導入口８ガス導入弁９ソフトリーク弁１０ガス分散板１０Ａガス吐出孔１１ソフトリークポート１４制御系（器）１５メカニカルブースタポンプ１６ガス導入ポート１８（管状）ガス吐出部１９ポート２０ガス吐出小孔２１ガス供給系２２ソフトリーク用ガス供給系

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】大気圧及び１気圧以下の圧力に保持可能
な容器（１）と、該容器（１）にガスを供給するガス供
給系と、該容器（１）内の気体を排気する排気系（６）
と、これらを制御する制御系（１４）よりなる圧力制御
装置において、前記ガス供給系は通常プロセスで使用す
るガス導入弁（８）と、これに連通するガス分散板（１
０）又はガス導入ポート（１６）とよりなるガス供給系
（２１）とは別にソフトリーク弁（９）と、これに連通
するソフトリークポート（１１）とよりなるソフトリー
ク用ガス供給系（２２）を設け、前記排気系（６）はゲ
ートバルブ（２），可変コンダクタンスバルブ（３）及
び排気装置とよりなる急速圧力制御装置。
【請求項２】ソフトリークポート（１１）は多数のガ
ス吐出小孔（２０）を有するガス吐出部（１８）と、こ
れを包着したポート（１９）とよりなる請求項１の急速
圧力制御装置。
【請求項３】ポート（１９）は多孔質の焼結体又は金
属メッシュであることを特徴とする請求項２の急速圧力
制御装置。
【請求項４】排気系（６）の排気装置はターボ分子ポ
ンプ（４）と、油回転ポンプ（５）もしくはドライポン
プよりなることを特徴とする請求項１の急速圧力制御装
置。
【請求項５】排気系（６）の排気装置はメカニカルブ
ースタポンプ（１５）と油回転ポンプ（５）よりなるこ
とを特徴とする請求項１の急速圧力制御装置。