JPH07193013A - 真空反応処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 排気系、主として排気系のバルブに、断熱膨
張した反応ガスが凝固して反応生成物となって付着する
のを抑制し、バルブ３、４等の部材の交換頻度を低くし
て真空反応処理装置の生産効率を高くする。 【構成】 排気系に保温手段５を設ける。具体的にはス
ロットルバルブ４に熱電対９を設け、温度検出結果に基
づいて温調回路によりヒーター８への加熱電流のスイッ
チングを行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、真空反応処理装置、特
に例えばプラズマＣＶＤ装置等の真空反応処理装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】プラズマＣＶＤ装置等の真空反応処理装
置は一般に非常に真空度の高いチャンバー内へ反応ガス
を供給してチャンバーの内底部上に加熱された状態で置
かれた半導体ウェハ上で反応生成物を成膜させるように
なっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来におい
てプラズマＣＶＤ装置等の真空反応処理装置は排気系、
特にアイソレーションバルブ（ゲートバルブ）やスロッ
トルバルブ（圧力制御弁）に反応生成物がパウダー状に
付着してスムーズな動作が妨げられるので処理量が一定
になるごとにバルブを交換しなければならないが、その
交換頻度が高いという問題を有していた。というのは、
チャンバーに供給された反応ガスは供給管から真空度の
高いチャンバーに入ることによって断熱膨張するので温
度が急激に低下する。そして、一部は反応生成物となっ
て半導体ウェハ上に成膜されるが、残りは未反応の状態
で排気系を通して排気される。そして、その未反応な状
態のガスは排気系を通る過程で、特にバルブの如き複雑
な形状の部分を通るときにその部分に触れて凝固して反
応生成物を生じパウダー状に付着するからである。

【０００４】かかる付着物は量が少ないうちは問題はな
いが、付着量が多くなってくるとバルブの駆動時にスム
ーズな動作を妨げるし、またバルブを駆動したときに付
着物が飛散し、プロセスチャンバー内に逆拡散してダス
トとなるという問題を生じる。従って、排気系のバルブ
はプラズマＣＶＤ装置等による半導体ウェハの処理枚数
が一定枚数に達する毎に交換しなければならないが、従
来においてはその枚数が８００枚程度であった。

【０００５】即ち、８００枚処理する毎に排気系のバル
ブを交換する必要があった。具体的には約３日程度しか
バルブはもたなかったのである。そして、その交換には
約１７時間もかかり、その間真空反応処理装置を使用す
ることができず、生産がストップするのである。従っ
て、排気系のバルブの交換頻度をより低くして生産性を
高めることが必要であったが、従来においては排気系の
バルブの交換頻度を低くする方策が全く採られていなか
った。

【０００６】本発明はこのような問題点を解決すべく為
されたものであり、排気系、主として排気系のバルブ
に、断熱膨張した温度が低下し反応ガスが凝固して反応
生成物となって付着するのを抑制し、バルブ等の部材の
交換頻度を低くして真空反応処理装置の生産効率を高く
することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の真空反応処理
装置は、排気系に保温手段を設けたことを特徴とする。
請求項２の真空反応処理装置は、請求項１の真空反応処
理装置において、保温手段がヒーターからなり、その加
熱電流がバルブの温度を検出する温度検出手段による検
出結果に基づいてバルブ温度が所定の設定温度になるよ
うにコントロールされるようにしたことを特徴とする。

【０００８】

【作用】請求項１の真空反応処理装置によれば、保温手
段により排気系が保温されるので、排気系における反応
ガスの凝固による反応生成物の付着が抑制され、延いて
はバルブ等の部材の交換頻度を低くすることができる。
従って、真空反応処理装置の生産効率の向上を図ること
ができる。請求項２の真空反応処理装置によれば、保温
手段により排気系のバルブを所定設定温度どおりにコン
トロールすることができるので、ガス種、排気系のバル
ブの構造、保温手段の大きさ等に応じて最も適切な温度
になるようにコントロール温度を設定することにより凝
固を有効に抑制することができる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明真空反応処理装置を図示実施例
に従って詳細に説明する。図１（Ａ）、（Ｂ）は本発明
真空反応処理装置の一つの実施例の要部、即ち、排気系
を示すもので、（Ａ）は分解斜視図、（Ｂ）は斜視図で
ある。図面において、１はチャンバー、２は排気口部
分、３はアイソレーションバルブ、４はスロットルバル
ブ、５はアイソレーションバルブ３及びスロットルバル
ブ４を保温する保温手段で、断熱材からなるマントル６
内に図１では図面に現われないヒーターを内蔵させてな
る。このマントル６はアイソレーションバルブ３及びス
ロットルバルブ４を保温する閉じた状態になったりアイ
ソレーションバルブ３及びスロットルバルブ４を開放す
る開いた状態になったりするように、即ち開閉可能なる
ようにされている。そして、閉じた状態を保持するため
に面ファスナー７、７、…が貼付されている。また、ス
ロットルバルブ４には図１では図面に現われない熱電対
（９）が設けられている。

【００１０】図２は上記保温手段５内のヒーターに加熱
電流を供給してアイソレーションバルブ３及びスロット
ルバルブ４の温度を調節する温調回路の一例を示す回路
図である。図２において、８は上記保温手段５のマント
ル６に内蔵されたヒーター（例えば８０Ｗ）、９は上記
スロットルバルブ４に設けられた熱電対、１０はこの熱
電対９からの温度検出電圧を受けその結果と予め設定し
た基準値とを比較し、その比較結果に基づいてＳＳＲ
（ソリッドステートリレー）１１を制御する温調器であ
り、このＳＳＲ１１により交流加熱電流のスイッチング
が為される。この温調回路の働きにより、アイソレーシ
ョンバルブ３及びスロットルバルブ４の温度が例えば５
５℃あるいはその前後という略一定の温度に保たれる。
尚、この回路のヒーター８及び熱電対９以外は、マント
ル６と別のところにある。

【００１１】このような真空反応処理装置によれば、反
応ガスの凝固が生じ易いアイソレーションバルブ３及び
スロットルバルブ４を保温手段５により例えば５５℃の
温度に保温するので、アイソレーションバルブ３及びス
ロットルバルブ４における反応ガスの凝固を抑制するこ
とができる。従って、延いてはバルブ等の部材の交換頻
度を低くすることができ、延いては、真空反応処理装置
の生産効率の向上を図ることができる。具体的にはアイ
ソレーションバルブ３及びスロットルバルブ４の交換頻
度を、ウェハ処理枚数２７００枚毎、２週間おきという
ように約３分の１に低減することができた。

【００１２】そして、保温手段により排気系のバルブを
設定温度にコントロールすることができるので、ガス
種、排気系のバルブの構造、保温手段の大きさ等に応じ
て最も適切な温度に設定することにより凝固を有効に抑
制することができる。尚、かかる凝固防止手段はポンプ
部のケーシング部やバラトロン等の計測器にも応用する
ことができる。

【００１３】

【発明の効果】請求項１の真空反応処理装置は、排気系
に保温手段を設けたことを特徴とするものである。従っ
て、請求項１の真空反応処理装置によれば、保温手段に
より排気系が保温されるので、排気系における反応ガス
の凝固による反応生成物の付着が抑制され、延いてはバ
ルブ等の部材の交換頻度を低くすることができる。従っ
て、真空反応処理装置の生産効率の向上を図ることがで
きる。

【００１４】請求項２の真空反応処理装置は、保温手段
がヒーターからなり、その加熱電流がバルブの温度を検
出する温度検出手段による検出結果に基づいてバルブ温
度が所定の設定温度になるようにコントロールされるよ
うにしたことを特徴とするものである。従って、請求項
２の真空反応処理装置によれば、保温手段により排気系
のバルブを設定温度にコントロールすることができるの
で、ガス種、排気系のバルブの構造、保温手段の大きさ
等に応じて最も適切な温度に設定することにより凝固を
有効に抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）、（Ｂ）は本発明真空反応処理装置の一
つの実施例の要部を示すもので、（Ａ）は分解斜視図、
（Ｂ）は保温手段で保温されたアイソレーションバルブ
及びスロットルバルブの斜視図である。

【図２】上記実施例の温調に用いられる温調回路の一例
を示す回路図である。

【符号の説明】

１ チャンバー ３ バルブ ４ バルブ ５ 保温手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 チャンバー外部の排気系に保温手段を設
   けたことを特徴とする真空反応処理装置
2. 【請求項２】 保温手段が少なくとも加熱電流の供給を
   受けて加熱するヒーターを備え、 上記保温手段のヒーターに供給される加熱電流が、バル
   ブの温度を検出する温度検出手段による検出結果に基づ
   いてバルブ温度が所定の設定温度になるようにコントロ
   ールされるようにしたことを特徴とする請求項１記載の
   真空反応処理装置