JPH0758032A - Apparatus and method for controlling pressure - Google Patents
Apparatus and method for controlling pressureInfo
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- JPH0758032A JPH0758032A JP21703693A JP21703693A JPH0758032A JP H0758032 A JPH0758032 A JP H0758032A JP 21703693 A JP21703693 A JP 21703693A JP 21703693 A JP21703693 A JP 21703693A JP H0758032 A JPH0758032 A JP H0758032A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は圧力制御装置に関する。
更に詳細には、本発明は気相反応装置の反応室の圧力
を、０．１Torr〜７６０Torrの広範囲にわたって制御可
能な圧力制御装置に関する。FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a pressure control device.
More specifically, the present invention relates to a pressure control device capable of controlling the pressure in the reaction chamber of a gas phase reactor over a wide range of 0.1 Torr to 760 Torr.
【０００２】[0002]
【従来の技術】半導体ＩＣの製造においては、ウエハの
表面に酸化シリコンなどの薄膜を形成する工程がある。
薄膜の形成方法には化学的気相成長法（ＣＶＤ）が用い
られており、ＣＶＤ法は大別すると、常圧法、減圧法お
よびプラズマ法の３種類がある。最近の超ＬＳＩにおい
ては高集積化に対応して高品質で高精度な薄膜が要求さ
れ続けている。2. Description of the Related Art In the manufacture of semiconductor ICs, there is a step of forming a thin film of silicon oxide or the like on the surface of a wafer.
A chemical vapor deposition method (CVD) is used as a method for forming a thin film. The CVD method is roughly classified into an atmospheric pressure method, a reduced pressure method and a plasma method. In recent VLSI's, high-quality, high-precision thin films have been required for high integration.
【０００３】従来からシリコン酸化膜の形成材料には例
えば、ＳｉＨ4 （別名、モノシラン）などが使用されて
きたが、半導体デバイスの微細化に伴ってステップカバ
レージの低下が問題となってきた。このモノシランガス
の代わりに、最近、液体のテトラエチルオルソシリケー
ト（ＴＥＯＳ）［Ｓｉ（ＯＣ2 Ｈ5 ）4 ］が使用される
ようになってきた。ＴＥＯＳはステップカバレージに優
れた緻密な膜を形成できるためである。ＴＥＯＳを用い
てシリコン酸化膜を成膜する場合、ＴＥＯＳを加熱して
気化させ、ＴＥＯＳガスとし、これに酸素ガスまたはオ
ゾンガスを混合して反応炉に供給する。Conventionally, for example, SiH 4 (also known as monosilane) has been used as a material for forming a silicon oxide film, but with the miniaturization of semiconductor devices, a decrease in step coverage has become a problem. Liquid tetraethylorthosilicate (TEOS) [Si (OC 2 H 5 ) 4 ] has recently been used in place of this monosilane gas. This is because TEOS can form a dense film having excellent step coverage. When a silicon oxide film is formed using TEOS, TEOS is heated and vaporized to form TEOS gas, which is mixed with oxygen gas or ozone gas and supplied to the reaction furnace.
【０００４】オゾンおよびＴＥＯＳからなる反応ガスは
一般的に非プラズマ雰囲気下で反応されてシリコン酸化
膜を生成し、酸素およびＴＥＯＳからなる反応ガスは一
般的にプラズマ雰囲気下で反応されてシリコン酸化膜を
生成する。プラズマ雰囲気下で酸素が分解されてオゾン
が形成され、この発生期のオゾンとＴＥＯＳが反応す
る。A reaction gas composed of ozone and TEOS is generally reacted in a non-plasma atmosphere to form a silicon oxide film, and a reaction gas composed of oxygen and TEOS is generally reacted in a plasma atmosphere to form a silicon oxide film. To generate. Oxygen is decomposed in a plasma atmosphere to form ozone, and ozone at this nascent stage reacts with TEOS.
【０００５】非プラズマ雰囲気下でオゾンおよびＴＥＯ
Ｓを反応させる場合、反応室の圧力は約１００Torr〜７
６０Torrの範囲内で制御され、プラズマ雰囲気下で酸素
およびＴＥＯＳを反応させる場合、反応室の圧力は約
０．１Torr〜７６０Torrの範囲内で制御される。Ozone and TEO under non-plasma atmosphere
When S is reacted, the pressure in the reaction chamber is about 100 Torr to 7
When the oxygen and TEOS are controlled in a plasma atmosphere in the range of 60 Torr, the pressure in the reaction chamber is controlled in the range of about 0.1 Torr to 760 Torr.
【０００６】反応室の圧力を約２０Torr程度までの真空
状態にする従来の真空排気系の一例を図７に示す。図示
されているように、反応室１００の一端にメイン配管１
１０が接続されており、このメイン配管１１０には真空
源として真空ポンプ１２０が配設されており、更に、真
空ポンプ１２０と反応室１００との間のメイン配管の途
中には自動圧力コントローラ（ＡＰＣ）バルブ１３０
が、また、ＡＰＣバルブと反応室との間のメイン配管の
途中には圧力調整用のＮ2 ガス送入用パイプ１４０がそ
れぞれ配設されている。調圧用Ｎ2 ガス送入用パイプ１
４０はバルブ１５０を有する。通常、ＡＰＣは大気側に
調圧したい場合、開閉度を減少させ、絶対真空側に調圧
したい場合、開閉度を増大させるように制御される。FIG. 7 shows an example of a conventional vacuum evacuation system that brings the pressure in the reaction chamber to a vacuum state up to about 20 Torr. As shown, the main pipe 1 is attached to one end of the reaction chamber 100.
10 is connected, a vacuum pump 120 is arranged as a vacuum source in the main pipe 110, and an automatic pressure controller (APC) is provided in the middle of the main pipe between the vacuum pump 120 and the reaction chamber 100. ) Valve 130
However, a N 2 gas feeding pipe 140 for pressure adjustment is arranged in the middle of the main pipe between the APC valve and the reaction chamber. N 2 gas feeding pipe for pressure control 1
40 has a valve 150. Normally, the APC is controlled so as to decrease the degree of opening and closing when it is desired to adjust the pressure to the atmosphere side and increase the degree of opening and closing when it is desired to adjust the pressure to the absolute vacuum side.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかし、図７に示され
た亜真空発生機構を使用し、ＡＰＣバルブ１３０を前記
の論理に従って制御すると、２０Torrのような高い真空
度は容易に得られるが、１００Torr〜７６０Torr程度の
亜真空および常圧状態を形成するのは困難である。ＡＰ
Ｃバルブ１３０の開閉度の他に、真空ポンプの排気能力
および調圧用Ｎ2の送入量を調整したとしても所望の亜
真空状態を形成するのは容易ではない。However, if the sub-vacuum generating mechanism shown in FIG. 7 is used and the APC valve 130 is controlled according to the above logic, a high degree of vacuum such as 20 Torr can be easily obtained. It is difficult to form a sub-vacuum and normal pressure state of about 100 Torr to 760 Torr. AP
It is not easy to form a desired sub-vacuum state even if the evacuation capacity of the vacuum pump and the feeding amount of N 2 for pressure adjustment are adjusted in addition to the opening / closing degree of the C valve 130.
【０００８】従来の真空排気系ではＡＰＣバルブと真空
ポンプとの相関的な応答性が悪いので、図示された真空
排気系は圧力分解能の点で非常に劣る。従って、微小な
圧力範囲の調整は極めて困難か、または不可能である。
また、図７に示された排気系では真空ポンプの駆動を停
止したとしても大気圧付近の圧力状態を形成することは
できない。In the conventional vacuum exhaust system, the responsiveness between the APC valve and the vacuum pump is poor, so that the illustrated vacuum exhaust system is very inferior in terms of pressure resolution. Therefore, the adjustment of a minute pressure range is extremely difficult or impossible.
Further, in the exhaust system shown in FIG. 7, even if the driving of the vacuum pump is stopped, a pressure state near atmospheric pressure cannot be formed.
【０００９】更に、図示された真空発生機構ではプラズ
マ雰囲気下で酸素とＴＥＯＳを反応させるのに必要な高
真空状態（例えば、０．１Torr）を形成するのが困難あ
るいは不可能である。Further, with the illustrated vacuum generating mechanism, it is difficult or impossible to form a high vacuum state (for example, 0.1 Torr) necessary for reacting oxygen and TEOS in a plasma atmosphere.
【００１０】従って、本発明の目的は、０．１Torrのよ
うな高真空状態から大気圧付近の圧力まで広範囲にわた
って圧力を制御することのできる新規な圧力制御装置を
提供することである。Therefore, an object of the present invention is to provide a novel pressure control device capable of controlling the pressure over a wide range from a high vacuum state such as 0.1 Torr to a pressure near atmospheric pressure.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明では、気相反応装置の反応室の一端に接続さ
れたメイン配管と、該メイン配管の途中に配設された真
空ポンプと、前記真空ポンプの上流側と下流側とを結
ぶ、前記メイン配管に接続されたバイパス配管と、前記
バイパス配管内に配設された自動圧力コントローラ（Ａ
ＰＣ）バルブとからなる圧力制御装置を提供する。In order to achieve the above object, in the present invention, a main pipe connected to one end of a reaction chamber of a gas phase reactor and a vacuum pump arranged in the middle of the main pipe. And a bypass pipe connecting the upstream side and the downstream side of the vacuum pump and connected to the main pipe, and an automatic pressure controller (A
PC) valve is provided.
【００１２】更に、本発明では、気相反応装置の反応室
の一端に接続されたメイン配管と、該メイン配管の途中
に、反応室寄り側から順に設けられた、第１のＡＰＣバ
ルブ、第１のバルブ、第２のバルブ、第１の真空ポンプ
および第２の真空ポンプと、前記第２のバルブの上流側
と前記第１の真空ポンプの下流側とを結ぶ、前記メイン
配管に接続された第１のバイパスと、前記第２の真空ポ
ンプの上流側と下流側とを結ぶ、前記メイン配管に接続
された第２のバイパス配管と、前記第１のＡＰＣバルブ
と前記第１のバルブの間と前記第２の真空ポンプの下流
側とを結ぶ、前記メイン配管に接続された第３のバイパ
ス配管とからなり、前記第１のバイパス配管には第３の
バルブが配設されており、前記第２のバイパス配管には
第４のバルブと第２のＡＰＣバルブが配設されており、
前記第３のバイパスには第５のバルブが配設されている
圧力制御装置を提供する。Further, in the present invention, a main pipe connected to one end of the reaction chamber of the gas phase reaction apparatus, and a first APC valve, which is provided in the middle of the main pipe in order from the reaction chamber side, A first valve, a second valve, a first vacuum pump and a second vacuum pump, and is connected to the main pipe connecting the upstream side of the second valve and the downstream side of the first vacuum pump. A first bypass and a second bypass pipe connecting the upstream side and the downstream side of the second vacuum pump and connected to the main pipe; and the first APC valve and the first valve. And a third bypass pipe connected to the main pipe, which connects the space and a downstream side of the second vacuum pump, and a third valve is disposed in the first bypass pipe. The second bypass pipe has a fourth valve and a second valve. APC valve is disposed,
A pressure control device is provided in which a fifth valve is disposed in the third bypass.
【００１３】[0013]
【作用】本発明の圧力制御装置では、メイン配管にバイ
パス配管が接続されているので、これらを適当に組み合
わせて使用することにより０．１Torr〜７６０Torrの非
常に広い範囲にわたって反応室の圧力を制御することが
できる。特に、バイパス配管を利用し、真空ポンプによ
り排気された気体の一部を下流側から上流側に向かって
返送し、この返送気体量を制御することにより反応室の
圧力を１００Torr程度の亜真空状態にすることができ
る。また、バイパス配管の使用により反応室の圧力を高
分解能で制御することができる。In the pressure control device of the present invention, since the bypass pipe is connected to the main pipe, the pressure of the reaction chamber can be controlled over a very wide range of 0.1 Torr to 760 Torr by using these in an appropriate combination. can do. In particular, by using a bypass pipe, a part of the gas exhausted by the vacuum pump is returned from the downstream side to the upstream side, and the pressure of the returned gas is controlled so that the pressure in the reaction chamber is in a sub-vacuum state of about 100 Torr. Can be Further, the pressure in the reaction chamber can be controlled with high resolution by using the bypass pipe.
【００１４】[0014]
【実施例】以下、図面を参照しながら本発明を更に詳細
に説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in more detail below with reference to the drawings.
【００１５】図１は本発明の圧力制御装置の一例の模式
的構成図である。図示されているように、気相反応装置
（例えば、ＣＶＤ装置）の反応室１の適当な一端に排気
用のメイン配管３が接続されている。メイン配管の途中
には真空ポンプ５が配設されている。真空ポンプは例え
ば、メカニカルブースターポンプまたはドライポンプな
ど当業者に周知のポンプを使用することができる。メイ
ン配管に配設された真空ポンプの上流側と下流側とをつ
なぐように（すなわち、真空ポンプをバイパスするよう
に）、バイパス配管７がメイン配管に接続されている。
バイパス配管７の管路にはＡＰＣバルブ９が配設されて
いる。ＡＰＣバルブ自体は公知であり、例えば、日本エ
ム・ケー・エス株式会社から市販されている。メイン配
管３には更に調圧用のＮ2 ガス送入パイプ１１も接続さ
れている。調圧用Ｎ2 ガス送入パイプ１１の途中にはバ
ルブ（例えば、エアーオペレイトバルブなど）１３が配
設されていて、このバルブ１３によりＮ2 ガスの送入量
を調節し、圧力調整の目的を果たす。調圧用Ｎ2 ガス送
入パイプ１１はバイパス配管７よりも上流側に存在する
ことが好ましい。別法として、調圧用Ｎ2 ガス送入パイ
プ１１をメイン配管３に設けず、反応室１に直結し、反
応室１に直接、調圧用Ｎ2 ガスを送入することにより反
応室の圧力調整の目的を果たすこともできる。FIG. 1 is a schematic diagram of an example of the pressure control device of the present invention. As shown in the figure, a main pipe 3 for exhaust is connected to an appropriate end of a reaction chamber 1 of a vapor phase reaction apparatus (for example, a CVD apparatus). A vacuum pump 5 is arranged in the middle of the main pipe. As the vacuum pump, for example, a pump known to those skilled in the art such as a mechanical booster pump or a dry pump can be used. A bypass pipe 7 is connected to the main pipe so as to connect the upstream side and the downstream side of the vacuum pump arranged in the main pipe (that is, to bypass the vacuum pump).
An APC valve 9 is arranged in the pipeline of the bypass pipe 7. The APC valve itself is publicly known and is commercially available from, for example, Japan MKS Co., Ltd. The main pipe 3 is also connected to a pressure adjusting N 2 gas feed pipe 11. A valve (for example, an air-operated valve) 13 is provided in the middle of the pressure-adjusting N 2 gas supply pipe 11, and the valve 13 is used to adjust the amount of N 2 gas to be supplied for the purpose of pressure adjustment. Fulfill. It is preferable that the pressure adjusting N 2 gas inlet pipe 11 is located upstream of the bypass pipe 7. Alternatively, the pressure adjusting N 2 gas feed pipe 11 is not provided in the main pipe 3 but is directly connected to the reaction chamber 1 and the pressure adjusting N 2 gas is fed directly into the reaction chamber 1 to adjust the pressure of the reaction chamber. Can also serve the purpose of.
【００１６】通常、ＡＰＣバルブは大気側に調圧したい
場合、開閉度を減少させ、絶対真空側に調圧したい場
合、開閉度を増大させるように動作される。しかし、本
発明では従来のＡＰＣバルブの使用方法と全く逆の使用
方法で動作させる。すなわち、反応室１を真空ポンプ５
により排気する際、炉内圧力よりも大気圧に近付けたい
場合、バイパスライン７のＡＰＣバルブ９の開閉度を増
加させるか、調圧用Ｎ2の流量を増大させることにより
実現できる。ＡＰＣバルブ９の開閉度が増加するとバイ
パス配管７により真空ポンプの下流側から上流側に戻る
気体量が増大する（従って、反応室１内の気体は排気さ
れず、炉内に残る）ので、調圧用Ｎ2 ガスの流量の増大
により炉内圧力は徐々に上昇し大気圧に近づく。一方、
絶対真空側に調圧したい場合、バイパスライン７のＡＰ
Ｃバルブ９の開閉度を減少させ、調圧用Ｎ2 ガスの流量
を減少させることにより実現できる。ＡＰＣバルブ９の
開閉度が減少するとバイパス配管７により真空ポンプの
下流側から上流側に戻る気体量が減少する（従って、反
応室１内の気体はどんどん排気され、炉内は空になる）
ので、炉内圧力は徐々に下降し真空状態になる。Normally, the APC valve is operated so as to decrease the degree of opening and closing when it is desired to adjust the pressure to the atmosphere side and increase the degree of opening and closing when it is desired to adjust the pressure to the absolute vacuum side. However, in the present invention, the APC valve is operated in the completely opposite usage method to the conventional usage method. That is, the reaction chamber 1 is vacuum pump 5
When it is desired to bring the pressure closer to the atmospheric pressure than the pressure in the furnace at the time of exhausting, it can be realized by increasing the opening / closing degree of the APC valve 9 of the bypass line 7 or increasing the flow rate of N 2 for pressure adjustment. When the opening / closing degree of the APC valve 9 is increased, the amount of gas returned from the downstream side to the upstream side of the vacuum pump is increased by the bypass pipe 7 (therefore, the gas in the reaction chamber 1 is not exhausted and remains in the furnace). As the flow rate of the pressure N 2 gas increases, the pressure inside the furnace gradually rises and approaches atmospheric pressure. on the other hand,
If you want to adjust the pressure to the absolute vacuum side, bypass line 7 AP
This can be achieved by reducing the opening / closing degree of the C valve 9 and decreasing the flow rate of the N 2 gas for pressure adjustment. When the opening / closing degree of the APC valve 9 is reduced, the amount of gas returning from the downstream side to the upstream side of the vacuum pump is reduced by the bypass pipe 7 (thus, the gas in the reaction chamber 1 is exhausted more and more, and the furnace becomes empty).
Therefore, the pressure in the furnace gradually decreases and becomes a vacuum state.
【００１７】このように真空ポンプをバイパスするよう
にバイパス配管を設け、そのバイパス管路内にＡＰＣバ
ルブを設けることにより反応室内を約１００Torr〜７６
０Torr程度の亜真空状態にすることができる。図７に示
した従来の構成の圧力制御装置では高真空状態の形成に
は適するが、約１００Torr〜７６０Torr程度の亜真空状
態を形成するには適さない。図７に示した従来の構成の
圧力制御装置ではＡＰＣバルブと真空ポンプとの相関的
な応答性が悪いので、微小な圧力調整を行うことは困難
である。すなわち、従来の圧力制御装置は分解能に劣る
が、本発明の圧力制御装置によれば、バイパスラインに
迂回される排気気体量を調整することにより容易に約１
００Torr〜７６０Torr程度の亜真空状態を形成すること
ができ、しかも、分解能が高いので微小な圧力調整を行
うことが可能になる。By thus providing the bypass pipe so as to bypass the vacuum pump and providing the APC valve in the bypass pipe, the reaction chamber has a pressure of about 100 Torr to 76 Torr.
A sub-vacuum state of about 0 Torr can be achieved. The conventional pressure control device shown in FIG. 7 is suitable for forming a high vacuum state, but is not suitable for forming a sub-vacuum state of about 100 Torr to 760 Torr. In the conventional pressure control device shown in FIG. 7, it is difficult to make minute pressure adjustments because the APC valve and the vacuum pump have poor correlativity. That is, although the conventional pressure control device is inferior in resolution, according to the pressure control device of the present invention, it is easy to adjust the amount of exhaust gas diverted to the bypass line to about 1
A sub-vacuum state of about 00 Torr to 760 Torr can be formed, and since the resolution is high, minute pressure adjustment can be performed.
【００１８】所望の成膜圧力条件および／または成膜プ
ロセスシーケンス処理条件は予めプログラムされてメモ
リ１５に記憶されている。キーボード１７から所望のコ
マンドを入力すると、インタフェース１９を介してＭＰ
Ｕ２１に伝えられ、メモリ内の所定のプログラムが起動
される。この起動されたプログラムの内容に応じてＭＰ
Ｕ２１からインタフェース１９を介してバルブ駆動回路
２３、真空ポンプ駆動回路２５および圧力コントローラ
２７に所定の信号を送り、圧力制御を開始させる。圧力
コントローラ２７からはＡＰＣバルブ駆動回路２９に所
定の信号が送出され、ＡＰＣバルブ９の開閉度を調節す
る。反応室１には適当な圧力センサ（例えば、ＭＫＳバ
ラトロン・キャパシタンス・マノメータ）３１が配設さ
れており、炉内圧力を検出し、その信号を圧力コントロ
ーラ２７に送る。圧力コントローラ２７はその検出信号
を設定値と比較し、実際の圧力が要求圧力と等しくなる
ように必要な信号をＡＰＣバルブ駆動回路２９に送り、
ＡＰＣバルブ９の開閉度を調整する。ＡＰＣバルブ９の
開閉度の調整に併せて、必要に応じて、調圧用Ｎ2ガス
送入バルブ１３を開閉し、および／または真空ポンプの
排気能力を調整する。これらはいずれもＭＰＵからの信
号に基づいてバルブ駆動回路および真空ポンプ駆動回路
により自動的に行われる。Desired film forming pressure conditions and / or film forming process sequence processing conditions are programmed in advance and stored in the memory 15. When a desired command is input from the keyboard 17, the MP is sent via the interface 19.
This is notified to U21 and a predetermined program in the memory is activated. MP according to the contents of this started program
A predetermined signal is sent from U21 to the valve drive circuit 23, the vacuum pump drive circuit 25, and the pressure controller 27 via the interface 19 to start pressure control. A predetermined signal is sent from the pressure controller 27 to the APC valve drive circuit 29 to adjust the opening / closing degree of the APC valve 9. An appropriate pressure sensor (for example, MKS Baratron capacitance manometer) 31 is arranged in the reaction chamber 1, detects the pressure in the furnace, and sends the signal to the pressure controller 27. The pressure controller 27 compares the detection signal with a set value, and sends a necessary signal to the APC valve drive circuit 29 so that the actual pressure becomes equal to the required pressure,
The opening / closing degree of the APC valve 9 is adjusted. In addition to adjusting the degree of opening / closing of the APC valve 9, the pressure-regulating N 2 gas inlet valve 13 is opened / closed and / or the exhaust capacity of the vacuum pump is adjusted as necessary. All of these are automatically performed by the valve drive circuit and the vacuum pump drive circuit based on the signal from the MPU.
【００１９】圧力コントローラ２７は比例、微分および
積分の３種類のコントロール・モードを備えている。比
例動作はエラー信号（検出値と設定値のずれ）の直線因
子をＡＰＣバルブに直接伝えてバルブを開閉させる。微
分動作はエラー信号の変化率（最大まで）に比例する信
号をＡＰＣバルブに伝える。この微分動作によって予測
的要素が与えられ、微分動作のないものよりも早くＡＰ
Ｃバルブが適切な安定状態に達することができる。積分
動作はエラー信号の持続時間に比例する信号をＡＰＣバ
ルブに伝える。すなわち、時間の経過につれてバルブ開
閉度はエラー信号がゼロになるまで変化する。The pressure controller 27 has three control modes: proportional, derivative and integral. The proportional operation directly transmits the linear factor of the error signal (deviation between the detected value and the set value) to the APC valve to open / close the valve. The differential action conveys to the APC valve a signal proportional to the rate of change of the error signal (up to a maximum). This differentiating action gives a predictive element, and AP is faster than the one without the differentiating action.
The C-valve can reach an appropriate steady state. The integrating action conveys a signal to the APC valve that is proportional to the duration of the error signal. That is, the valve opening / closing degree changes over time until the error signal becomes zero.
【００２０】図１の圧力制御装置は約１００Torr〜７６
０Torrの範囲内の圧力制御に特に適する。プラズマ雰囲
気で成膜処理を行うには更に高い真空度（例えば、０．
１Torr）が必要であるが、反応室内に反応ガス、キャリ
アガスなどが送入される場合、図１の装置のように真空
ポンプ１台では０．１Torrのような高真空状態を形成す
るのは困難である。そこで、０．１Torr〜７６０Torrの
ような広範囲の圧力制御を可能にする圧力制御装置の一
例を図２に示す。The pressure controller of FIG. 1 has a pressure of about 100 Torr to 76 Torr.
It is especially suitable for pressure control in the range of 0 Torr. A higher vacuum degree (for example, 0.
1 Torr) is required, but when reaction gas, carrier gas, etc. are fed into the reaction chamber, it is not possible to form a high vacuum state such as 0.1 Torr with one vacuum pump as in the apparatus of FIG. Have difficulty. Therefore, FIG. 2 shows an example of a pressure control device that enables pressure control over a wide range of 0.1 Torr to 760 Torr.
【００２１】図２に図示されているように、本発明の別
の実施例による圧力制御装置では、気相反応装置（例え
ば、ＣＶＤ装置）の反応室１の適当な一端に排気用のメ
イン配管３が接続されている。メイン配管３の、反応室
１との接続箇所の直ぐ近くに調圧用Ｎ2 ガス送入パイプ
１１が接続されている。調圧用Ｎ2 ガス送入パイプ１１
の途中にはバルブ（例えば、エアーオペレイトバルブな
ど）１３が配設されていて、このバルブ１３によりＮ2
ガスの送入量を調節し、圧力調整の目的を果たす。別法
として、調圧用Ｎ2 ガス送入パイプ１１をメイン配管３
に設けず、反応室１に直結し、反応室１に直接、調圧用
Ｎ2 ガスを送入することにより反応室の圧力調整の目的
を果たすこともできる。調圧用Ｎ2 ガス送入パイプ１１
の直ぐ下流側のメイン配管３に第１のＡＰＣバルブ３２
が配設されている。メイン配管３には、この第１のＡＰ
Ｃバルブ３２の他に更に、ＡＰＣバルブ３２の下流側に
第１のバルブ３３、第２のバルブ３５、第１の真空ポン
プ３７および第２の真空ポンプ３９がそれぞれこの順に
配設されている。第１の真空ポンプは例えば、メカニカ
ルブースターポンプであり、第２の真空ポンプはドライ
ポンプであることができる。その他、当業者に公知のポ
ンプ類も当然使用できる。As shown in FIG. 2, in a pressure control apparatus according to another embodiment of the present invention, a main pipe for exhausting gas is attached to an appropriate end of a reaction chamber 1 of a gas phase reaction apparatus (for example, a CVD apparatus). 3 is connected. A pressure adjusting N 2 gas inlet pipe 11 is connected to the main pipe 3 in the immediate vicinity of the connection point with the reaction chamber 1. N 2 gas inlet pipe 11 for pressure regulation
In the middle of the valve (e.g., such as an air-operated valve) 13 is not disposed, N 2 by the valve 13
It regulates the gas flow rate and serves the purpose of pressure regulation. Alternatively, the pressure adjusting N 2 gas inlet pipe 11 may be connected to the main pipe 3
It is also possible to achieve the purpose of adjusting the pressure of the reaction chamber by directly connecting to the reaction chamber 1 and directly feeding the pressure-adjusting N 2 gas into the reaction chamber 1 without providing it in the reaction chamber 1. N 2 gas inlet pipe 11 for pressure regulation
The first APC valve 32 on the main pipe 3 immediately downstream of the
Is provided. For the main pipe 3, this first AP
In addition to the C valve 32, a first valve 33, a second valve 35, a first vacuum pump 37, and a second vacuum pump 39 are arranged in this order on the downstream side of the APC valve 32. The first vacuum pump can be, for example, a mechanical booster pump, and the second vacuum pump can be a dry pump. Other pumps known to those skilled in the art can of course be used.
【００２２】また、メイン配管３には、第２のバルブと
第１の真空ポンプをバイパスする第１のバイパス配管４
１が接続されている。この第１のバイパス配管の管路内
には第３のバルブ４３が配設されている。更に、この第
１のバイパス配管４１よりもメイン配管の下流側であっ
て、第２の真空ポンプ３９をバイパスする第２のバイパ
ス配管４５が接続されている。この第２のバイパス配管
の管路内には第４のバルブ４７と第２のＡＰＣバルブ４
９が配設されている。更に、第１のＡＰＣバルブ３２と
第１のバルブの間と第２のバイパス配管よりも下流側と
を結ぶ第３のバイパス配管５１がメイン配管３に接続さ
れており、この第３のバイパス配管の管路内には第５の
バルブが配設されている。The main pipe 3 has a first bypass pipe 4 for bypassing the second valve and the first vacuum pump.
1 is connected. A third valve 43 is arranged in the pipeline of the first bypass pipe. Further, a second bypass pipe 45 that bypasses the second vacuum pump 39 is connected to the downstream side of the main pipe with respect to the first bypass pipe 41. A fourth valve 47 and a second APC valve 4 are provided in the pipeline of the second bypass pipe.
9 are provided. Further, a third bypass pipe 51 that connects the first APC valve 32 and the first valve to the downstream side of the second bypass pipe is connected to the main pipe 3, and this third bypass pipe is connected. A fifth valve is provided in the pipeline.
【００２３】前記のように本発明の第２の実施例による
圧力制御装置では、メイン配管３の他に、バイパスライ
ンが３本あるので、結果的に排気系統ラインを４ライン
有することとなる。これにより、図２に示された圧力制
御装置は０．１Torr程度の高真空から７６０Torrの大気
圧付近まで非常に広範囲にわたって反応室の圧力を効果
的に制御することができる。As described above, in the pressure control device according to the second embodiment of the present invention, since there are three bypass lines in addition to the main pipe 3, as a result, four exhaust system lines are provided. As a result, the pressure control device shown in FIG. 2 can effectively control the pressure in the reaction chamber over a very wide range from a high vacuum of about 0.1 Torr to near an atmospheric pressure of 760 Torr.
【００２４】所望の成膜圧力条件および／または成膜プ
ロセスシーケンス処理条件に合致する排気系統ラインの
構築は、処理プログラムおよび実行プログラムが格納さ
れたメモリ６０、ＭＰＵ６２、インタフェース６４およ
びキーボード６６からなるコンピュータシステムにより
行われる。実際には、例えば、所望の圧力条件の形成に
必要な最適の排気系統ラインの番号または所望の設定圧
力値をキーボードから入力すると、このコマンドに応答
して、メモリ内の対応テーブルを参照し、所定のバルブ
を開閉させるＯＮ／ＯＦＦ信号、所定の真空ポンプを駆
動させるＯＮ／ＯＦＦ信号および／または所定のＡＰＣ
バルブを動作させる駆動信号などがＭＰＵ６２からイン
タフェース６４を介してバルブ駆動回路６７，真空ポン
プ駆動回路６８，第１の圧力コントローラ７０および第
２の圧力コントローラ７２などに送信される。The construction of the exhaust system line which meets the desired film forming pressure condition and / or the film forming process sequence processing condition is carried out by a computer comprising a memory 60 storing a processing program and an execution program, an MPU 62, an interface 64 and a keyboard 66. Done by the system. In practice, for example, when the optimum exhaust system line number or desired set pressure value required to form the desired pressure condition is entered from the keyboard, in response to this command, the corresponding table in memory is referred to, ON / OFF signal for opening / closing a predetermined valve, ON / OFF signal for driving a predetermined vacuum pump, and / or predetermined APC
A drive signal for operating the valve or the like is transmitted from the MPU 62 via the interface 64 to the valve drive circuit 67, the vacuum pump drive circuit 68, the first pressure controller 70, the second pressure controller 72, and the like.
【００２５】各排気系統ラインとその実現可能な圧力範
囲との関係について更に詳細に説明する。The relationship between each exhaust system line and its feasible pressure range will be described in more detail.
【００２６】(1) ０．１Torr〜２０Torrの範囲内の圧力
制御の場合 図３に示されるように、メイン配管３のみを使用し、バ
イパスラインは全て使用しない。具体的には、第１のバ
ルブ３３および第２のバルブ３５を開成し、各バイパス
ライン内の第３のバルブ４３，第４のバルブ４７および
第５のバルブ５３を閉成する。そして、第１の真空ポン
プ３７および第２の真空ポンプ３９を両方とも稼働させ
る。これと共に、第１のＡＰＣバルブ３２を正論理に従
って可変させ、調圧用バルブ１３を開いてＮ2 を流して
調圧することにより実現させることができる。ＡＰＣバ
ルブの正論理とは、大気圧側に調圧したい場合、バルブ
開閉度を減少させ、絶対真空側に調圧したい場合、バル
ブ開閉度を増大させる動作論理のことである。従って、
この場合は、バルブ開閉度を増大させるように動作させ
る。反応室１には適当な圧力センサ（例えば、ＭＫＳバ
ラトロン・キャパシタンス・マノメータ）３１が配設さ
れており、炉内圧力を検出し、その信号をライン７８を
介して第１の圧力コントローラ７０に送る。第１の圧力
コントローラ７０はその検出信号を設定値と比較し、実
際の圧力が要求圧力と等しくなるように必要な信号を第
１のＡＰＣバルブ駆動回路７４に送り、第１のＡＰＣバ
ルブ３２の開閉度を調整する。第１のＡＰＣバルブ９の
開閉度の調整に併せて、必要に応じて、調圧用Ｎ2 ガス
送入バルブ１３を開閉し、および／または真空ポンプの
排気能力を調整する。これらはいずれもＭＰＵからの信
号に基づいてバルブ駆動回路および真空ポンプ駆動回路
により自動的に行われる。図２の第１の圧力コントロー
ラ７０は図１における圧力コントローラ２７と同様に比
例、微分および積分の３種類のコントロール・モードを
備えている。(1) In the case of pressure control within the range of 0.1 Torr to 20 Torr As shown in FIG. 3, only the main pipe 3 is used and all bypass lines are not used. Specifically, the first valve 33 and the second valve 35 are opened, and the third valve 43, the fourth valve 47 and the fifth valve 53 in each bypass line are closed. Then, both the first vacuum pump 37 and the second vacuum pump 39 are operated. Along with this, the first APC valve 32 can be changed according to the positive logic, the pressure regulating valve 13 is opened, and N 2 is caused to flow to regulate the pressure. The positive logic of the APC valve is an operation logic for decreasing the valve opening / closing degree when it is desired to adjust the pressure to the atmospheric pressure side and increasing the valve opening / closing degree when it is desired to adjust the pressure to the absolute vacuum side. Therefore,
In this case, the valve opening / closing degree is increased. A suitable pressure sensor (for example, MKS Baratron capacitance manometer) 31 is arranged in the reaction chamber 1, detects the pressure in the furnace, and sends the signal to the first pressure controller 70 via a line 78. . The first pressure controller 70 compares the detected signal with a set value, and sends a necessary signal to the first APC valve drive circuit 74 so that the actual pressure becomes equal to the required pressure, so that the first APC valve 32 receives the signal. Adjust the degree of opening and closing. Along with the adjustment of the opening / closing degree of the first APC valve 9, the pressure adjusting N 2 gas inlet valve 13 is opened / closed and / or the exhaust capacity of the vacuum pump is adjusted, if necessary. All of these are automatically performed by the valve drive circuit and the vacuum pump drive circuit based on the signal from the MPU. The first pressure controller 70 of FIG. 2 has three control modes of proportional, differential and integral, like the pressure controller 27 of FIG.
【００２７】(2) ２０Torr〜１００Torrの範囲内の圧力
制御の場合 図４に示されるように、真空ポンプは第２の真空ポンプ
３９（例えば、ドライポンプ）のみを使用する。第１の
真空ポンプ３７（例えば、メカニカルブースターポン
プ）は停止されるので、メイン配管３を迂回するために
第１のバイパス配管４１を使用する。具体的には、第１
のバルブ３３および第３のバルブ４３を開成し、第２の
バルブ３５，第４のバルブ４７および第５のバルブ５３
を閉成する。そして、第２の真空ポンプ３９のみを稼働
させる。これと共に、第１のＡＰＣバルブ３２を正論理
に従って可変させ、調圧用バルブ１３を開いてＮ2 を流
して調圧することにより２０Torr〜１００Torrの範囲内
の圧力制御を実現させることができる。(2) In the case of pressure control within the range of 20 Torr to 100 Torr As shown in FIG. 4, the vacuum pump uses only the second vacuum pump 39 (for example, dry pump). Since the first vacuum pump 37 (for example, mechanical booster pump) is stopped, the first bypass pipe 41 is used to bypass the main pipe 3. Specifically, the first
Open the valve 33 and the third valve 43 of the second valve 35, the fourth valve 47 and the fifth valve 53.
Close. Then, only the second vacuum pump 39 is operated. At the same time, the first APC valve 32 is made variable according to the positive logic, the pressure regulating valve 13 is opened, and N 2 is caused to flow to regulate the pressure, so that the pressure control within the range of 20 Torr to 100 Torr can be realized.
【００２８】(3) １００Torr〜７４０Torr付近の範囲内
の圧力制御の場合 図５に示されるように、真空ポンプは第２の真空ポンプ
３９のみを使用する。第１の真空ポンプ３７は停止され
るので、メイン配管３を迂回するために第１のバイパス
配管４１を使用する。更に、亜真空状態の圧力を形成す
るために第２のバイパス配管４５も使用しなければなら
ない。具体的には、第１のバルブ３３，第３のバルブ４
３および第４のバルブ４７を開成し、第２のバルブ３５
および第５のバルブ５３を閉成する。第１のＡＰＣバル
ブ３２の開度を１００％に固定し、第２の真空ポンプ３
９のみを稼働させる。これと共に、第２のＡＰＣバルブ
４９を逆論理に従って可変させ、調圧用バルブ１３を開
いてＮ2 を流して調圧することにより１００Torr〜７４
０Torrの範囲内の圧力制御を実現させることができる。
結果的にこの真空排気系は図１に示された圧力制御装置
の排気系と実質的に同一になる。“第２のＡＰＣバルブ
４９を逆論理に従って可変させる”とは、大気圧側に調
圧したい場合、バルブ開閉度を増大させ、絶対真空側に
調圧したい場合、バルブ開閉度を減少させることであ
る。すなわち、前記のように、第２のＡＰＣバルブ４９
の開閉度が増大するとメイン配管３の上流側に返送され
る気体量が増大するので、調圧用Ｎ2 ガスの送入により
反応室の圧力は大気圧に近づいていく。一方、第２のＡ
ＰＣバルブ４９の開閉度が減少するとメイン配管３の上
流側に返送される気体量も減少するので、調圧用Ｎ2 ガ
スを送入しなければ反応室の圧力は低下し続ける。前記
のように、反応室１には圧力センサ３１が配設されてお
り、炉内圧力を検出し、その信号をライン８０を介して
第２の圧力コントローラ７２に送る。第２の圧力コント
ローラ７２はその検出信号を設定値と比較し、実際の圧
力が要求圧力と等しくなるように必要な信号を第２のＡ
ＰＣバルブ駆動回路７６に送り、第２のＡＰＣバルブ４
９の開閉度を調整する。第２のＡＰＣバルブ４９の開閉
度の調整に併せて、必要に応じて、調圧用Ｎ2 ガス送入
バルブ１３を開閉し、および／または第２の真空ポンプ
３９の排気能力を調整する。これらはいずれもＭＰＵか
らの信号に基づいてバルブ駆動回路および真空ポンプ駆
動回路により自動的に行われる。図５の第２の圧力コン
トローラ７２は図１における圧力コントローラ２７と同
様に比例、微分および積分の３種類のコントロール・モ
ードを備えている。(3) In the case of pressure control within the range of 100 Torr to 740 Torr As shown in FIG. 5, the vacuum pump uses only the second vacuum pump 39. Since the first vacuum pump 37 is stopped, the first bypass pipe 41 is used to bypass the main pipe 3. In addition, a second bypass line 45 must also be used to create the sub-vacuum pressure. Specifically, the first valve 33 and the third valve 4
The third and fourth valves 47 are opened and the second valve 35 is opened.
And the fifth valve 53 is closed. The opening degree of the first APC valve 32 is fixed to 100%, and the second vacuum pump 3
Only 9 is running. Along with this, the second APC valve 49 is changed in accordance with the inverse logic, the pressure regulating valve 13 is opened, and N 2 is flowed to regulate the pressure to 100 Torr to 74.
A pressure control within the range of 0 Torr can be realized.
As a result, this vacuum exhaust system becomes substantially the same as the exhaust system of the pressure control device shown in FIG. "Variable second APC valve 49 according to the inverse logic" means to increase the valve opening / closing degree when it is desired to adjust the pressure to the atmospheric pressure side and to decrease the valve opening / closing degree when it is desired to adjust the pressure to the absolute vacuum side. is there. That is, as described above, the second APC valve 49
As the degree of opening and closing increases, the amount of gas returned to the upstream side of the main pipe 3 increases, so the pressure in the reaction chamber approaches atmospheric pressure due to the introduction of the N 2 gas for pressure adjustment. On the other hand, the second A
Since the amount of gas returned to the upstream side of the main pipe 3 decreases as the opening / closing degree of the PC valve 49 decreases, the pressure in the reaction chamber continues to decrease unless the N 2 gas for pressure adjustment is introduced. As described above, the pressure sensor 31 is provided in the reaction chamber 1, detects the pressure in the furnace, and sends the signal to the second pressure controller 72 via the line 80. The second pressure controller 72 compares the detected signal with a set value and outputs a signal necessary for the actual pressure to be equal to the required pressure to the second A.
The second APC valve 4 is sent to the PC valve drive circuit 76.
Adjust the opening and closing degree of 9. In addition to adjusting the degree of opening / closing of the second APC valve 49, the pressure-regulating N 2 gas inlet valve 13 is opened / closed and / or the exhaust capability of the second vacuum pump 39 is adjusted, if necessary. All of these are automatically performed by the valve drive circuit and the vacuum pump drive circuit based on the signal from the MPU. The second pressure controller 72 of FIG. 5 has three control modes of proportional, differential and integral, like the pressure controller 27 of FIG.
【００２９】(4) ７６０Torrの圧力制御の場合 図６に示されるように、真空ポンプは全く使用せず、押
出方式で行う。具体的には、第１のバルブ３３を閉成
し、第５のバルブを開成する。第１のＡＰＣバルブの開
度を１００％固定とし、調圧用Ｎ2 ガス送入バルブ１３
を開成し、Ｎ2 ガスを流して調圧することにより７６０
Torrの圧力を形成することができる。(4) In the case of pressure control of 760 Torr As shown in FIG. 6, the vacuum pump is not used at all, and the extrusion method is used. Specifically, the first valve 33 is closed and the fifth valve is opened. The opening of the first APC valve is fixed to 100%, and the N 2 gas inlet valve 13 for pressure adjustment is used.
760 by opening the valve and adjusting the pressure by flowing N 2 gas.
Torr pressure can be created.
【００３０】図１および図２に示された本発明の圧力制
御装置は高真空状態〜亜真空状態の形成が必要なＣＶＤ
装置の反応室に接続して使用されるが、これ以外にも、
エッチング装置などの装置の反応室に接続して使用する
こともできる。また、接続される対象は反応室に限ら
ず、真空装置などであることもできる。The pressure control device of the present invention shown in FIGS. 1 and 2 is a CVD device which requires formation of a high vacuum state to a sub-vacuum state.
It is used by connecting to the reaction chamber of the device, but in addition to this,
It can also be used by connecting to a reaction chamber of an apparatus such as an etching apparatus. The object to be connected is not limited to the reaction chamber, but may be a vacuum device or the like.
【００３１】[0031]
【発明の効果】本発明の圧力制御装置では、メイン配管
にバイパス配管が接続されているので、これらを適当に
組み合わせて使用することにより０．１Torr〜７６０To
rrの非常に広い範囲にわたって反応室の圧力を効果的に
制御することができる。特に、バイパス配管を利用し、
真空ポンプにより排気された気体の一部を下流側から上
流側に向かって返送し、この返送気体量を制御すること
により反応室の圧力を１００Torr程度の亜真空状態にす
ることができる。また、バイパス配管の使用により反応
室の圧力を高分解能で制御することができる。In the pressure control device of the present invention, since the bypass pipe is connected to the main pipe, it is possible to use 0.1 torr to 760To by properly combining these.
The pressure in the reaction chamber can be effectively controlled over a very wide range of rr. Especially by using bypass piping,
By returning a part of the gas exhausted by the vacuum pump from the downstream side to the upstream side and controlling the amount of the returned gas, the pressure in the reaction chamber can be set to a sub-vacuum state of about 100 Torr. Further, the pressure in the reaction chamber can be controlled with high resolution by using the bypass pipe.
【図１】本発明の第１の実施例による、気相反応装置の
反応室の圧力を制御するためのシステム構成図である。FIG. 1 is a system configuration diagram for controlling a pressure in a reaction chamber of a gas phase reactor according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第２の実施例による、気相反応装置の
反応室の圧力を制御するためのシステム構成図である。FIG. 2 is a system configuration diagram for controlling the pressure of a reaction chamber of a gas phase reactor according to a second embodiment of the present invention.
【図３】図２の圧力制御システムにおいて、０．１Torr
〜２０Torrの範囲内の圧力制御を行う場合の排気管路構
成図である。FIG. 3 shows the pressure control system of FIG.
It is an exhaust pipe line lineblock diagram at the time of performing pressure control within the range of -20 Torr.
【図４】図２の圧力制御システムにおいて、２０Torr〜
１００Torrの範囲内の圧力制御を行う場合の排気管路構
成図である。4 is a graph of the pressure control system of FIG.
It is an exhaust pipe line lineblock diagram at the time of performing pressure control in the range of 100 Torr.
【図５】図２の圧力制御システムにおいて、１００Torr
〜７４０Torrの範囲内の圧力制御を行う場合の排気管路
構成図である。5 is a pressure control system of FIG. 2, 100 Torr
It is an exhaust pipe line lineblock diagram at the time of performing pressure control in the range of -740 Torr.
【図６】図２の圧力制御システムにおいて、７６０Torr
の圧力制御を行う場合の排気管路構成図である。FIG. 6 shows the pressure control system of FIG.
FIG. 6 is an exhaust pipe line configuration diagram when performing pressure control of FIG.
【図７】従来の真空排気系の構成である。FIG. 7 is a configuration of a conventional vacuum exhaust system.
１ 反応室 ３ 排気系メイン配管 ５ 真空ポンプ ７ バイパス配管 ９ 逆論理ＡＰＣバルブ １１ 調圧用Ｎ2 ガス送入パイプ １３ バルブ １５ メモリ １７ キーボード １９ インタフェース ２１ ＭＰＵ ２３ バルブ駆動回路 ２５ 真空ポンプ駆動回路 ２７ 圧力コントローラ ２９ ＡＰＣバルブ駆動回路 ３１ 圧力センサ ３２ 正論理ＡＰＣバルブ ３３ 第１のバルブ ３５ 第２のバルブ ３７ 第１の真空ポンプ ３９ 第２の真空ポンプ ４１ 第１のバイパス配管 ４３ 第３のバルブ ４５ 第２のバイパス配管 ４７ 第４のバルブ ４９ 逆論理ＡＰＣバルブ ５１ 第３のバイパス配管 ５３ 第５のバルブ ６０ メモリ ６２ ＭＰＵ ６４ インタフェース ６６ キーボード ６７ バルブ駆動回路 ６８ 真空ポンプ駆動回路 ７０ 第１の圧力コントローラ ７２ 第２の圧力コントローラ ７４ 第１のＡＰＣバルブ駆動回路 ７６ 第２のＡＰＣバルブ駆動回路1 Reaction Chamber 3 Exhaust System Main Pipe 5 Vacuum Pump 7 Bypass Pipe 9 Inverse Logic APC Valve 11 Pressure Control N 2 Gas Inlet Pipe 13 Valve 15 Memory 17 Keyboard 19 Interface 21 MPU 23 Valve Drive Circuit 25 Vacuum Pump Drive Circuit 27 Pressure Controller 29 APC valve drive circuit 31 Pressure sensor 32 Positive logic APC valve 33 First valve 35 Second valve 37 First vacuum pump 39 Second vacuum pump 41 First bypass pipe 43 Third valve 45 Second Bypass pipe 47 Fourth valve 49 Inverse logic APC valve 51 Third bypass pipe 53 Fifth valve 60 Memory 62 MPU 64 Interface 66 Keyboard 67 Valve drive circuit 68 Vacuum pump drive circuit 70 First pressure controller 72 Second Pressure Force controller 74 First APC valve drive circuit 76 Second APC valve drive circuit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長崎 恵一 東京都千代田区大手町二丁目６番２号 日 立電子エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 本間 喜夫 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 斉藤 政良 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 中西 成彦 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 飯島 晋平 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Keiichi Nagasaki 2-6-2 Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo Inside Ritsuden Engineering Co., Ltd. (72) Inventor Yoshio Honma 1-280, Higashi Koikeku, Kokubunji, Tokyo Stocks Hitachi, Ltd. Central Research Laboratory (72) Inventor Masayoshi Saito 1-280, Higashi Koikeku, Kokubunji, Tokyo Metropolitan Hitachi, Ltd. (72) Inventor Naruhiko Nakanishi 1-280, Higashi Koikeku, Kokubunji, Tokyo Hitachi, Ltd. Chuo (72) Inventor Shinpei Iijima 1-280 Higashi Koikekubo, Kokubunji City, Tokyo Inside Hitachi Central Research Laboratory
Claims (9)
たメイン配管と、該メイン配管の途中に配設された真空
ポンプと、前記真空ポンプの上流側と下流側とを結ぶ、
前記メイン配管に接続されたバイパス配管と、前記バイ
パス配管内に配設された自動圧力コントローラ（ＡＰ
Ｃ）バルブとからなり、前記ＡＰＣバルブは前記反応室
の圧力を大気側に調圧する場合、開閉度を増大させ、真
空側に調圧する場合、開閉度を減少させるように駆動さ
れることを特徴とする圧力制御装置。1. A main pipe connected to one end of a reaction chamber of a gas phase reaction apparatus, a vacuum pump arranged in the middle of the main pipe, and an upstream side and a downstream side of the vacuum pump are connected.
A bypass pipe connected to the main pipe and an automatic pressure controller (AP
C) a valve, and the APC valve is driven so as to increase the degree of opening / closing when adjusting the pressure of the reaction chamber to the atmosphere side and decrease the degree of opening / closing when adjusting the pressure to the vacuum side. And pressure control device.
囲内に調整する請求項１の圧力制御装置。2. The pressure control device according to claim 1, wherein the pressure of the reaction chamber is adjusted within a range of 100 to 760 Torr.
上流側のメインパイプに圧力調整用のＮ2 ガス導入パイ
プが更に接続されている請求項１の圧力制御装置。3. The pressure control device according to claim 1, wherein a N 2 gas introducing pipe for pressure adjustment is further connected to the main pipe on the upstream side of the upstream side of the bypass pipe.
項１の圧力制御装置。4. The pressure control device according to claim 1, wherein the reaction chamber is a reaction chamber of a CVD device.
たメイン配管と、該メイン配管の途中に、反応室寄り側
から順に設けられた、第１のＡＰＣバルブ、第１のバル
ブ、第２のバルブ、第１の真空ポンプおよび第２の真空
ポンプと、前記第２のバルブの上流側と前記第１の真空
ポンプの下流側とを結ぶ、前記メイン配管に接続された
第１のバイパスと、前記第２の真空ポンプの上流側と下
流側とを結ぶ、前記メイン配管に接続された第２のバイ
パス配管と、前記第１のＡＰＣバルブと前記第１のバル
ブの間と前記第２の真空ポンプの下流側とを結ぶ、前記
メイン配管に接続された第３のバイパス配管と、前記反
応室と第１のＡＰＣバルブとの間で前記メイン配管に接
続された調圧用Ｎ2 ガス送入パイプとからなり、前記第
１のバイパス配管には第３のバルブが配設されており、
前記第２のバイパス配管には第４のバルブと第２のＡＰ
Ｃバルブが配設されており、前記第３のバイパスには第
５のバルブが配設されており、前記調圧用Ｎ2 ガス送入
パイプには第６のバルブが配設されていることを特徴と
する圧力制御装置。5. A main pipe connected to one end of a reaction chamber of a gas phase reactor, and a first APC valve and a first valve, which are provided in the middle of the main pipe in order from the reaction chamber side. A first valve connected to the main pipe, which connects a second valve, a first vacuum pump and a second vacuum pump, and an upstream side of the second valve and a downstream side of the first vacuum pump. A second bypass pipe that connects the bypass to the upstream side and the downstream side of the second vacuum pump and that is connected to the main pipe; between the first APC valve and the first valve; A second bypass pipe, which is connected to the downstream side of the second vacuum pump, is connected to the main pipe, and the pressure-adjusting N 2 gas is connected to the main pipe between the reaction chamber and the first APC valve. Consists of an inflow pipe and the first bypass pipe Third valve is disposed,
A fourth valve and a second AP are provided in the second bypass pipe.
A C valve is provided, a fifth valve is provided in the third bypass, and a sixth valve is provided in the pressure adjusting N 2 gas inlet pipe. Characteristic pressure control device.
の範囲内に調整する請求項５の圧力制御装置。6. The pressure in the reaction chamber is 0.1 Torr to 760 Torr.
The pressure control device according to claim 5, wherein the pressure control device is adjusted within the range.
項５の圧力制御装置。7. The pressure control device according to claim 5, wherein the reaction chamber is a reaction chamber of a CVD device.
たメイン配管と、該メイン配管の途中に、反応室寄り側
から順に設けられた、第１のＡＰＣバルブ、第１のバル
ブ、第２のバルブ、第１の真空ポンプおよび第２の真空
ポンプと、前記第２のバルブの上流側と前記第１の真空
ポンプの下流側とを結ぶ、前記メイン配管に接続された
第１のバイパスと、前記第２の真空ポンプの上流側と下
流側とを結ぶ、前記メイン配管に接続された第２のバイ
パス配管と、前記第１のＡＰＣバルブと前記第１のバル
ブの間と前記第２の真空ポンプの下流側とを結ぶ、前記
メイン配管に接続された第３のバイパス配管と、前記反
応室と第１のＡＰＣバルブとの間で前記メイン配管に接
続された調圧用Ｎ2 ガス送入パイプとからなり、前記第
１のバイパス配管には第３のバルブが配設されており、
前記第２のバイパス配管には第４のバルブと第２のＡＰ
Ｃバルブが配設されており、前記第３のバイパスには第
５のバルブが配設されており、前記調圧用Ｎ2 ガス送入
パイプには第６のバルブが配設されている真空排気系を
用いて前記反応室の圧力を制御する際、 (a) 第１のバルブおよび第２のバルブを開成し、各バイ
パス配管内の第３のバルブ，第４のバルブおよび第５の
バルブを閉成し、そして、第１の真空ポンプおよび第２
の真空ポンプを両方とも稼働させ、これと共に、第１の
ＡＰＣバルブの開閉度を、大気圧側に調圧したい場合、
バルブ開閉度を減少させ、真空側に調圧したい場合、バ
ルブ開閉度を増大させることからなる正論理に従って可
変させ、第６のバルブを開いてＮ2 ガスを流して調圧す
ることにより、反応室の圧力を０．１Torr〜２０Torrの
範囲内に調整し； (b) 第１のバルブおよび第３のバルブを開成し、第２の
バルブ，第４のバルブおよび第５のバルブを閉成し、そ
して、第１の真空ポンプを停止させ、第２の真空ポンプ
のみを稼働させ、これと共に、第１のＡＰＣバルブの開
閉度を前記正論理に従って可変させ、第６のバルブを開
いてＮ2 ガスを流して調圧することにより、反応室の圧
力を２０Torr〜１００Torrの範囲内に調整し； (c) 第１のバルブ，第３のバルブおよび第４のバルブを
開成し、第２のバルブおよび第５のバルブを閉成し、第
１のＡＰＣバルブの開度を１００％に固定し、第１の真
空ポンプを停止させ、第２の真空ポンプ３９を稼働さ
せ、これと共に、第２のＡＰＣバルブの開閉度を、大気
圧側に調圧したい場合、バルブ開閉度を増大させ、真空
側に調圧したい場合、バルブ開閉度を減少させることか
らなる逆論理に従って可変させ、第６のバルブを開いて
Ｎ2 ガスを流して調圧することにより、反応室の圧力を
１００Torr〜７４０Torrの範囲内に調整し；または、 (d) 第１のバルブを閉成し、第５のバルブを開成し、第
１のＡＰＣバルブの開度を１００％固定とし、第６のバ
ルブを開いてＮ2 ガスを流して調圧することにより、反
応室の圧力を７６０Torrに調整する； ことからなる気相反応装置の反応室の圧力制御方法。8. A main pipe connected to one end of a reaction chamber of a gas phase reaction apparatus, and a first APC valve and a first valve which are provided in the middle of the main pipe in order from the reaction chamber side. A first valve connected to the main pipe, which connects a second valve, a first vacuum pump and a second vacuum pump, and an upstream side of the second valve and a downstream side of the first vacuum pump. A second bypass pipe that connects the bypass to the upstream side and the downstream side of the second vacuum pump and that is connected to the main pipe; between the first APC valve and the first valve; A second bypass pipe, which is connected to the downstream side of the second vacuum pump, is connected to the main pipe, and the pressure-adjusting N 2 gas is connected to the main pipe between the reaction chamber and the first APC valve. Consists of an inflow pipe and the first bypass pipe Third valve is disposed,
A fourth valve and a second AP are provided in the second bypass pipe.
A C valve is provided, a fifth valve is provided in the third bypass, and a sixth valve is provided in the pressure adjusting N 2 gas inlet pipe. When controlling the pressure in the reaction chamber using a system, (a) open the first valve and the second valve, and open the third valve, the fourth valve and the fifth valve in each bypass pipe. Closed, and first vacuum pump and second
When both vacuum pumps are operated and it is desired to adjust the opening / closing degree of the first APC valve to the atmospheric pressure side,
When it is desired to reduce the valve opening / closing degree and adjust the pressure to the vacuum side, the valve opening / closing degree is changed according to the positive logic, and the sixth valve is opened to flow N 2 gas to adjust the pressure. Adjusting the pressure in the range of 0.1 Torr to 20 Torr; (b) opening the first valve and the third valve, closing the second valve, the fourth valve and the fifth valve; Then, the first vacuum pump is stopped and only the second vacuum pump is operated. At the same time, the opening / closing degree of the first APC valve is changed according to the positive logic, and the sixth valve is opened to open the N 2 gas. The pressure in the reaction chamber is adjusted within the range of 20 Torr to 100 Torr by controlling the flow rate of (1), (c) opening the first valve, the third valve and the fourth valve, and opening the second valve and the second valve. Closed valve 5 and the first APC valve When the opening is fixed to 100%, the first vacuum pump is stopped, the second vacuum pump 39 is operated, and the degree of opening / closing of the second APC valve is also adjusted to the atmospheric pressure side, When it is desired to increase the valve opening / closing degree and adjust the pressure to the vacuum side, the valve opening / closing degree is changed according to the inverse logic of decreasing, and the sixth valve is opened to flow the N 2 gas to adjust the pressure. The pressure of 100 Torr to 740 Torr; or (d) the first valve is closed and the fifth valve is opened, and the opening of the first APC valve is fixed at 100%. The pressure of the reaction chamber is adjusted to 760 Torr by opening the valve of No. 6 and flowing N 2 gas to adjust the pressure; and
項８の圧力制御方法。9. The pressure control method according to claim 8, wherein the reaction chamber is a reaction chamber of a CVD apparatus.
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| JP21703693A JPH0758032A (en) | 1993-08-09 | 1993-08-09 | Apparatus and method for controlling pressure |
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|---|---|---|---|
| JP21703693A JPH0758032A (en) | 1993-08-09 | 1993-08-09 | Apparatus and method for controlling pressure |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0758032A true JPH0758032A (en) | 1995-03-03 |
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ID=16697837
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| JP21703693A Pending JPH0758032A (en) | 1993-08-09 | 1993-08-09 | Apparatus and method for controlling pressure |
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