JPH09269100A - 混合ガス供給配管系 - Google Patents
混合ガス供給配管系Info
- Publication number
- JPH09269100A JPH09269100A JP10198196A JP10198196A JPH09269100A JP H09269100 A JPH09269100 A JP H09269100A JP 10198196 A JP10198196 A JP 10198196A JP 10198196 A JP10198196 A JP 10198196A JP H09269100 A JPH09269100 A JP H09269100A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- mixed gas
- gas supply
- mixed
- mass flow
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Pipeline Systems (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、低濃度のガス成分を含む小流量・
高純度混合ガスの供給配管系であって、混合ガスの低濃
度成分ガスの濃度を高精度に制御することが可能な混合
ガス供給系を提供することを目的とする。 【解決手段】 ２種以上のガスを混合して処理室に供給
するガス供給配管系を有しており、第１のガス源と接続
された第１のガスの供給配管と、第２のガス源と接続さ
れた第２のガスの供給配管と、第１及び第２のガスの混
合ガスを処理室に供給する混合ガス供給配管とが相互に
連通されており、第１のガス、第２のガス及び混合ガス
の供給配管にはそれぞれのガス流量を制御するためのマ
スフローコントローラー（ＭＦＣ）が設けられ、混合ガ
スの供給配管にはＭＦＣの上流側に混合ガスの一部を外
部に放出するための放出配管が設けられ、放出配管に前
記混合ガスの圧力を所定の値に保持する手段が設けられ
ていることを特徴とする。
高純度混合ガスの供給配管系であって、混合ガスの低濃
度成分ガスの濃度を高精度に制御することが可能な混合
ガス供給系を提供することを目的とする。 【解決手段】 ２種以上のガスを混合して処理室に供給
するガス供給配管系を有しており、第１のガス源と接続
された第１のガスの供給配管と、第２のガス源と接続さ
れた第２のガスの供給配管と、第１及び第２のガスの混
合ガスを処理室に供給する混合ガス供給配管とが相互に
連通されており、第１のガス、第２のガス及び混合ガス
の供給配管にはそれぞれのガス流量を制御するためのマ
スフローコントローラー（ＭＦＣ）が設けられ、混合ガ
スの供給配管にはＭＦＣの上流側に混合ガスの一部を外
部に放出するための放出配管が設けられ、放出配管に前
記混合ガスの圧力を所定の値に保持する手段が設けられ
ていることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、混合ガス供給配管
系に係り、特に、低濃度のガス成分を含む小流量混合ガ
スのガス供給配管系に関する。
系に係り、特に、低濃度のガス成分を含む小流量混合ガ
スのガス供給配管系に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＬＳＩや薄膜トランジスタ等の半導体デ
バイスは、より一層の高集積化と高性能化を達成すべ
く、製造工程において種々の検討がなされている。
バイスは、より一層の高集積化と高性能化を達成すべ
く、製造工程において種々の検討がなされている。
【０００３】例えば、微小ホールのカバレッジを改善す
るために、１０-4Ｔｏｒｒ程度の低圧力でスパッタ成膜
法が検討されているが、低圧になればなるほど排気能力
の大きい排気装置が必要となり、従来の排気装置では対
応できなくなる。従って、スパッタ成膜時に用いるガス
流量を下げてスパッタリングすることになるが、この場
合次のような問題が生じる。
るために、１０-4Ｔｏｒｒ程度の低圧力でスパッタ成膜
法が検討されているが、低圧になればなるほど排気能力
の大きい排気装置が必要となり、従来の排気装置では対
応できなくなる。従って、スパッタ成膜時に用いるガス
流量を下げてスパッタリングすることになるが、この場
合次のような問題が生じる。
【０００４】ガス供給配管の内面からは微量の不純物ガ
スが放出されるが、供給ガスの流量を少なくすればする
ほど供給ガス中の不純物濃度は大きくなり、より多くの
不純物を含んだガスでスパッタリングすることになり、
成膜した膜の特性も結果として低下してしまうことにな
る。そこで、より高純度のガスを用い、しかも内面処理
した放出ガスの少ない配管類を用いることによって供給
ガスの純度低下を抑える検討もなされているが、ガス流
量が１００ｓｃｃｍ以下になると不純物の影響をなくす
ことは困難である。
スが放出されるが、供給ガスの流量を少なくすればする
ほど供給ガス中の不純物濃度は大きくなり、より多くの
不純物を含んだガスでスパッタリングすることになり、
成膜した膜の特性も結果として低下してしまうことにな
る。そこで、より高純度のガスを用い、しかも内面処理
した放出ガスの少ない配管類を用いることによって供給
ガスの純度低下を抑える検討もなされているが、ガス流
量が１００ｓｃｃｍ以下になると不純物の影響をなくす
ことは困難である。
【０００５】一方、反応スパッタのように低濃度の反応
ガス成分を含む混合ガスを用いて成膜する場合は、反応
ガスの濃度を高精度に制御できるか否かが膜の特性を大
きく左右する重要な因子となる。
ガス成分を含む混合ガスを用いて成膜する場合は、反応
ガスの濃度を高精度に制御できるか否かが膜の特性を大
きく左右する重要な因子となる。
【０００６】所望の濃度の混合ガスを得る方法として
は、通常、マスフローコントローラーによりそれぞれの
ガスを所定の流量比に制御して流し、これらを混合して
所望の濃度とする方法が採られるが、全流量が少量とな
ると、低濃度ガス成分である反応ガスの流量は極めて小
さいものとなり、現在市販されているマスフローコント
ローラーでは、制御不能となったり、又は、流量誤差が
大きくなって、正確な濃度の混合ガスが得られなくなっ
てしまう。その結果、成膜した膜の特性は変動しバラツ
キが大きくなるという問題がある。
は、通常、マスフローコントローラーによりそれぞれの
ガスを所定の流量比に制御して流し、これらを混合して
所望の濃度とする方法が採られるが、全流量が少量とな
ると、低濃度ガス成分である反応ガスの流量は極めて小
さいものとなり、現在市販されているマスフローコント
ローラーでは、制御不能となったり、又は、流量誤差が
大きくなって、正確な濃度の混合ガスが得られなくなっ
てしまう。その結果、成膜した膜の特性は変動しバラツ
キが大きくなるという問題がある。
【０００７】また、フルスケールが小流量のマスフロー
コントローラを用いると、配管内をパージ処理する場合
に、パージガスを流せる流量はマスフローコントローラ
ーのフルスケールで決められるため、長大なパージ時間
を要することになり、生産性が低下するという問題もあ
る。
コントローラを用いると、配管内をパージ処理する場合
に、パージガスを流せる流量はマスフローコントローラ
ーのフルスケールで決められるため、長大なパージ時間
を要することになり、生産性が低下するという問題もあ
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上の問題
を解消すべくなされたものである。即ち、本発明の目的
は、低濃度のガス成分を含む小流量混合ガスの供給配管
系であって、混合ガスの低濃度成分ガスの濃度を高精度
に制御することが可能な混合ガス供給系を提供すること
にある。
を解消すべくなされたものである。即ち、本発明の目的
は、低濃度のガス成分を含む小流量混合ガスの供給配管
系であって、混合ガスの低濃度成分ガスの濃度を高精度
に制御することが可能な混合ガス供給系を提供すること
にある。
【０００９】本発明の他の目的は、高純度の混合ガスを
供給できる混合ガスの供給配管系を提供することをにあ
る。
供給できる混合ガスの供給配管系を提供することをにあ
る。
【００１０】さらに、本発明は、小流量のガス供給配管
系であっても、配管内のパージ時間を短縮し、生産性を
高めることができる混合ガス供給系を提供することを目
的とする。
系であっても、配管内のパージ時間を短縮し、生産性を
高めることができる混合ガス供給系を提供することを目
的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の混合ガス供給配
管系は、２種以上のガスを混合して処理室に供給するガ
ス供給配管系を有しており、第１のガスのガス源と接続
された第１のガスの供給配管と、第２のガスのガス源と
接続された第２のガスの供給配管と、前記第１及び第２
のガスの混合ガスを処理室に供給するための混合ガス供
給配管と、が相互に連通されており、前記第１のガス、
第２のガス及び混合ガスの供給配管にはそれぞれのガス
流量を制御するためのマスフローコントローラーが設け
られ、前記混合ガスの供給配管にはマスフローコントロ
ーラーの上流側に混合ガスの一部を外部に放出するため
の放出配管が設けられ、該放出配管に前記混合ガスの圧
力を所定の値に保持する手段が設けられていることを特
徴とする。
管系は、２種以上のガスを混合して処理室に供給するガ
ス供給配管系を有しており、第１のガスのガス源と接続
された第１のガスの供給配管と、第２のガスのガス源と
接続された第２のガスの供給配管と、前記第１及び第２
のガスの混合ガスを処理室に供給するための混合ガス供
給配管と、が相互に連通されており、前記第１のガス、
第２のガス及び混合ガスの供給配管にはそれぞれのガス
流量を制御するためのマスフローコントローラーが設け
られ、前記混合ガスの供給配管にはマスフローコントロ
ーラーの上流側に混合ガスの一部を外部に放出するため
の放出配管が設けられ、該放出配管に前記混合ガスの圧
力を所定の値に保持する手段が設けられていることを特
徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１に本発明の混合ガス供給配管
系の一例として２種の混合ガス供給配管系を示す。
系の一例として２種の混合ガス供給配管系を示す。
【００１３】図１の混合ガス供給配管系は、第１のガス
の流量を制御するマスフローコントローラー１０１を配
した第１のガス供給配管１００と、第２のガスの流量を
制御するマスフローコントローラー１１１を配した第２
のガス供給配管１１０と、第１及び第２のガスの混合ガ
スの流量を制御するマスフローコントローラー１２１を
配した混合ガス供給配管１２０と、混合ガス供給配管１
２０のマスフローコントローラー１２１の上流側で混合
ガスの一部を外部に放出するための放出配管１３０とか
ら構成される。放出配管１３０には混合ガスの圧力を所
定の圧力に保持する手段１３１が設けられる。なお、混
合ガスは、マスフローコントローラー１２１で所定の流
量で成膜装置等のチャンバー１４０に送られ、残りの混
合ガスは放出配管１３０を介して外部に放出される。な
お、放出配管１３０は、混合ガスの圧力によってそのま
ま大気解放としてもよいし、排気装置に接続してもよ
い。
の流量を制御するマスフローコントローラー１０１を配
した第１のガス供給配管１００と、第２のガスの流量を
制御するマスフローコントローラー１１１を配した第２
のガス供給配管１１０と、第１及び第２のガスの混合ガ
スの流量を制御するマスフローコントローラー１２１を
配した混合ガス供給配管１２０と、混合ガス供給配管１
２０のマスフローコントローラー１２１の上流側で混合
ガスの一部を外部に放出するための放出配管１３０とか
ら構成される。放出配管１３０には混合ガスの圧力を所
定の圧力に保持する手段１３１が設けられる。なお、混
合ガスは、マスフローコントローラー１２１で所定の流
量で成膜装置等のチャンバー１４０に送られ、残りの混
合ガスは放出配管１３０を介して外部に放出される。な
お、放出配管１３０は、混合ガスの圧力によってそのま
ま大気解放としてもよいし、排気装置に接続してもよ
い。
【００１４】以下に、例えば１％の第２のガスを含む第
１及び第２の混合ガスを１０ｓｃｃｍの流量で成膜装置
に供給する場合について説明する。
１及び第２の混合ガスを１０ｓｃｃｍの流量で成膜装置
に供給する場合について説明する。
【００１５】第１のガスのガス源１０２から第１のガス
供給配管１００を介して例えば９９０ｓｃｃｍの流量で
混合ガス供給配管１２０に送られる。ここで、マスフロ
ーコントローラー１０１は、流量誤差を抑えるために
は、実際のガス流量に近い値をフルスケールとするマス
フローコントローラーが用いるのが好ましい。例えば、
フルスケール１０００ｓｃｃｍのマスフローコントロー
ラーを用いると、流量の誤差はフルスケールの１％であ
るので、この場合の流量誤差は９９０ｓｃｃｍ±１０ｓ
ｃｃｍとなる。
供給配管１００を介して例えば９９０ｓｃｃｍの流量で
混合ガス供給配管１２０に送られる。ここで、マスフロ
ーコントローラー１０１は、流量誤差を抑えるために
は、実際のガス流量に近い値をフルスケールとするマス
フローコントローラーが用いるのが好ましい。例えば、
フルスケール１０００ｓｃｃｍのマスフローコントロー
ラーを用いると、流量の誤差はフルスケールの１％であ
るので、この場合の流量誤差は９９０ｓｃｃｍ±１０ｓ
ｃｃｍとなる。
【００１６】一方、第２のガスのガス源１１２から第２
のガス供給配管１１０を介して例えば１０ｓｃｃｍの流
量で混合ガス供給配管１２０に送られる。ここで、マス
フローコントローラー１１１は、上述したのと同じ理由
で、フルスケール１０ｓｃｃｍのマスフローコントロー
ラーが用いられ、流量誤差は１０ｓｃｃｍ±０．１ｓｃ
ｃｍとなる。
のガス供給配管１１０を介して例えば１０ｓｃｃｍの流
量で混合ガス供給配管１２０に送られる。ここで、マス
フローコントローラー１１１は、上述したのと同じ理由
で、フルスケール１０ｓｃｃｍのマスフローコントロー
ラーが用いられ、流量誤差は１０ｓｃｃｍ±０．１ｓｃ
ｃｍとなる。
【００１７】２つのガス供給配管１００、１１０の連結
部１５０でガスは混合され、混合ガスは配管１２０を介
し、成膜チャンバー１４０に送られるが、この混合ガス
流量はフルスケール１０ｓｃｃｍのマスフローコントロ
ーラ１２１で１０ｓｃｃｍに制御される。
部１５０でガスは混合され、混合ガスは配管１２０を介
し、成膜チャンバー１４０に送られるが、この混合ガス
流量はフルスケール１０ｓｃｃｍのマスフローコントロ
ーラ１２１で１０ｓｃｃｍに制御される。
【００１８】ここで、残りの混合ガス（９９０ｓｃｃ
ｍ）は、配管１３０を介して外部に排気される。なお、
混合ガス供給配管１２０中の混合ガス圧力は、圧力を所
定の値に保持する手段１３１により、マスフローコント
ローラー１０１、１１１、１２１が正確に動作する圧力
となるように制御される。この手段１３１としては、例
えば、レギュレーターが好適に用いられるが、バルブ、
オリフィスのようなものであってもよい。
ｍ）は、配管１３０を介して外部に排気される。なお、
混合ガス供給配管１２０中の混合ガス圧力は、圧力を所
定の値に保持する手段１３１により、マスフローコント
ローラー１０１、１１１、１２１が正確に動作する圧力
となるように制御される。この手段１３１としては、例
えば、レギュレーターが好適に用いられるが、バルブ、
オリフィスのようなものであってもよい。
【００１９】以上のようなガス供給配管系を用いること
により、混合ガス中の第２のガスの濃度を、１．００±
０．０２％と高精度に制御することが可能となる。
により、混合ガス中の第２のガスの濃度を、１．００±
０．０２％と高精度に制御することが可能となる。
【００２０】一方、２種のガスを所定の流量比で送り、
そのまま成膜チャンバー等に供給する従来のガス供給配
管系による場合は、現在市販されている最小流量のマス
フローコントローラーは１ｓｓｃｍであるため、１０ｓ
ｃｃｍフルスケールのマスフローコントローラーと１ｓ
ｃｃｍフルスケールのマスフローコントローラーを用い
て、それぞれ９．９ｓｃｃｍと０．１ｓｃｃｍのガスを
流して、そのまま成膜装置チャンバーに１０ｓｃｃｍの
混合ガスを供給することになる。この従来法の場合の流
量誤差は、それぞれ９．９±０．１ｓｃｃｍ、０．１ｓ
ｃｃｍ±０．０１ｓｃｃｍとなる。従って、第２のガス
の濃度は１．００±０．１１％となり、大きな誤差を生
じることになる。このことから、本発明のガス供給配管
系は、極めて高い精度で低濃度混合ガスを供給すること
ができることが分かる。
そのまま成膜チャンバー等に供給する従来のガス供給配
管系による場合は、現在市販されている最小流量のマス
フローコントローラーは１ｓｓｃｍであるため、１０ｓ
ｃｃｍフルスケールのマスフローコントローラーと１ｓ
ｃｃｍフルスケールのマスフローコントローラーを用い
て、それぞれ９．９ｓｃｃｍと０．１ｓｃｃｍのガスを
流して、そのまま成膜装置チャンバーに１０ｓｃｃｍの
混合ガスを供給することになる。この従来法の場合の流
量誤差は、それぞれ９．９±０．１ｓｃｃｍ、０．１ｓ
ｃｃｍ±０．０１ｓｃｃｍとなる。従って、第２のガス
の濃度は１．００±０．１１％となり、大きな誤差を生
じることになる。このことから、本発明のガス供給配管
系は、極めて高い精度で低濃度混合ガスを供給すること
ができることが分かる。
【００２１】又、本発明の混合ガス供給配管系は、不純
物ガスの混入を抑えた高純度の混合ガスを供給すること
が可能である。
物ガスの混入を抑えた高純度の混合ガスを供給すること
が可能である。
【００２２】一般に、ガス供給配管系においては、配管
等の内表面から吸着した水分の放出や外部からのリーク
等により、ガスが汚染される。これら放出ガス量又は外
部リーク量を一定とすると、ガス供給量が少なくなれば
なるほどガス中の不純物濃度は大きくなり、これらガス
を利用して成膜した場合の膜の特性等は低下してしま
う。従って、従来法においては、高性能の成膜を行う場
合には低流量での処理は困難であった。
等の内表面から吸着した水分の放出や外部からのリーク
等により、ガスが汚染される。これら放出ガス量又は外
部リーク量を一定とすると、ガス供給量が少なくなれば
なるほどガス中の不純物濃度は大きくなり、これらガス
を利用して成膜した場合の膜の特性等は低下してしま
う。従って、従来法においては、高性能の成膜を行う場
合には低流量での処理は困難であった。
【００２３】一方、本発明は、図１の構成から明らかな
ように、混合ガス中の不純物濃度は混合ガス供給配管１
２０と放出用配管１３０との分岐点１６０まで大きな流
量のガスを流せるため、混合ガス中の不純物濃度を低く
抑えることができる。さらに、分岐点１６０から成膜装
置のチャンバー等１４０までの距離をできるだけ短くす
るのことにより、一層高純度の混合ガスを得ることがで
きる。
ように、混合ガス中の不純物濃度は混合ガス供給配管１
２０と放出用配管１３０との分岐点１６０まで大きな流
量のガスを流せるため、混合ガス中の不純物濃度を低く
抑えることができる。さらに、分岐点１６０から成膜装
置のチャンバー等１４０までの距離をできるだけ短くす
るのことにより、一層高純度の混合ガスを得ることがで
きる。
【００２４】さらに、本発明の混合ガス供給系において
は、配管中のパージにかかる時間を短縮できるという特
徴がある。
は、配管中のパージにかかる時間を短縮できるという特
徴がある。
【００２５】即ち、従来法においては、小流量のマスフ
ローコントローラー（上述の例では、フルスケール１ｓ
ｃｃｍのマスフローコントローラー）を用いる必要があ
ることから、配管内部を不活性ガス等を一定量流してパ
ージする場合、一定量のガスを流すのにかかる時間はマ
スフローコントローラーのフルスケールによって定めら
れるため、小流量マスフローコントローラーを配したガ
ス供給配管系ではいきおいパージ時間は長時間になり生
産性の悪いものになる。しかし、本発明は大きな流量の
マスフローコントローラー（上述の例では、フルスケー
ル１０ｓｃｃｍのマスフローコントローラー）を用いる
ことができるため、パージ時間を大幅に短縮（上述例で
は１／１０倍）することが可能となる。
ローコントローラー（上述の例では、フルスケール１ｓ
ｃｃｍのマスフローコントローラー）を用いる必要があ
ることから、配管内部を不活性ガス等を一定量流してパ
ージする場合、一定量のガスを流すのにかかる時間はマ
スフローコントローラーのフルスケールによって定めら
れるため、小流量マスフローコントローラーを配したガ
ス供給配管系ではいきおいパージ時間は長時間になり生
産性の悪いものになる。しかし、本発明は大きな流量の
マスフローコントローラー（上述の例では、フルスケー
ル１０ｓｃｃｍのマスフローコントローラー）を用いる
ことができるため、パージ時間を大幅に短縮（上述例で
は１／１０倍）することが可能となる。
【００２６】上記の例では、供給する混合ガスの総流量
が１０ｓｃｃｍで、低濃度ガス成分が１％の場合につい
て説明したが、本発明は、特に、総流量０．５〜５００
ｓｃｃｍ、低濃度ガス成分の濃度が０．１〜１０％の混
合ガスの場合には、低濃度で高い混合精度が得られ、従
来法に比べて極めて高い効果が得られ、特に有効であ
る。
が１０ｓｃｃｍで、低濃度ガス成分が１％の場合につい
て説明したが、本発明は、特に、総流量０．５〜５００
ｓｃｃｍ、低濃度ガス成分の濃度が０．１〜１０％の混
合ガスの場合には、低濃度で高い混合精度が得られ、従
来法に比べて極めて高い効果が得られ、特に有効であ
る。
【００２７】図１の例においては、第１のガス供給配管
と第２のガス供給配管及び混合ガス供給配管とは、配管
同士で直接連結された構造となっているが、例えばガス
ミキシングボックスのようなものを介して連結してもよ
い。
と第２のガス供給配管及び混合ガス供給配管とは、配管
同士で直接連結された構造となっているが、例えばガス
ミキシングボックスのようなものを介して連結してもよ
い。
【００２８】また、以上の説明においては、２種の混合
ガスについて述べたが、３種又はそれ以上の混合ガスの
供給系についても同様であり、本発明により、低濃度の
ガス種を含む混合ガスを高純度でかつ濃度を高精度に制
御した混合ガスの供給配管系が提供できることになる。
ガスについて述べたが、３種又はそれ以上の混合ガスの
供給系についても同様であり、本発明により、低濃度の
ガス種を含む混合ガスを高純度でかつ濃度を高精度に制
御した混合ガスの供給配管系が提供できることになる。
【００２９】本発明の混合ガス供給配管系は、混合ガス
を用いる処理装置であればどのようなものについても適
用することができる、例えば、低圧スパッタ、価電子制
御半導体膜の成膜、ドライエッチング等の高精度なガス
濃度、高清浄雰囲気を必要とするスパッタ装置、ＣＶ
Ｄ，ＰＣＶＤ装置、ドライエッチング装置に特に好適に
適用される。
を用いる処理装置であればどのようなものについても適
用することができる、例えば、低圧スパッタ、価電子制
御半導体膜の成膜、ドライエッチング等の高精度なガス
濃度、高清浄雰囲気を必要とするスパッタ装置、ＣＶ
Ｄ，ＰＣＶＤ装置、ドライエッチング装置に特に好適に
適用される。
【００３０】
【実施例】本発明の混合ガス供給配管系と従来のガス供
給配管系との相違を実施例と比較例とを挙げて具体的に
説明する。
給配管系との相違を実施例と比較例とを挙げて具体的に
説明する。
【００３１】（実施例）図２に示すガス供給系を有する
スパッタ成膜装置を用いて、ＩＴＯの成膜を行った。
スパッタ成膜装置を用いて、ＩＴＯの成膜を行った。
【００３２】（ガス供給系）図２のガス供給系において
は、図１と同様にして、Ａｒガス及びＯ2ガスはそれぞ
れのガス源２０４、２１４からガス供給配管２００、２
１０に供給される。供給されたガスは、連結点２５０に
おいて混合され、Ｏ2／Ａｒ混合ガスの必要量が供給配
管２２０を介して成膜室２４０に供給され、残りの混合
ガスは配管２３０を介して排気装置２３４により排気さ
れる。
は、図１と同様にして、Ａｒガス及びＯ2ガスはそれぞ
れのガス源２０４、２１４からガス供給配管２００、２
１０に供給される。供給されたガスは、連結点２５０に
おいて混合され、Ｏ2／Ａｒ混合ガスの必要量が供給配
管２２０を介して成膜室２４０に供給され、残りの混合
ガスは配管２３０を介して排気装置２３４により排気さ
れる。
【００３３】Ａｒガス用、Ｏ2ガス用及び混合ガス用の
マスフローコントローラー２０１、２１１、２２１は、
それぞれフルスケールが１０００ｓｃｃｍ、１０ｓｃｃ
ｍ，１０ｓｃｃｍのマスフローコントローラー（エステ
ック製ＳＥＣ４４００）を用いた。いずれのマスフロー
コントローラーも、流量精度はフルスケールの１％であ
る。
マスフローコントローラー２０１、２１１、２２１は、
それぞれフルスケールが１０００ｓｃｃｍ、１０ｓｃｃ
ｍ，１０ｓｃｃｍのマスフローコントローラー（エステ
ック製ＳＥＣ４４００）を用いた。いずれのマスフロー
コントローラーも、流量精度はフルスケールの１％であ
る。
【００３４】混合ガスの圧力を所定圧力に保持する手段
２３１には、１次圧制御レギュレーター（長野計器製Ｘ
Ｒ６１）を用いた。
２３１には、１次圧制御レギュレーター（長野計器製Ｘ
Ｒ６１）を用いた。
【００３５】なお、配管（１／４インチＳＵＳ３１６
Ｌ）、バルブ（ＳＵＳ３１６Ｌ）等は、内面を電解研磨
処理し鏡面としたものを用い、スパッタ装置の成膜室
は、表面を酸化クロム不動態膜を形成したＳＵＳ３１６
Ｌで構成した。また、本実施例で用いたＡｒガス、Ｏ2
ガスは、共に水分量が１ｐｐｂの超高純度ガスであっ
た。
Ｌ）、バルブ（ＳＵＳ３１６Ｌ）等は、内面を電解研磨
処理し鏡面としたものを用い、スパッタ装置の成膜室
は、表面を酸化クロム不動態膜を形成したＳＵＳ３１６
Ｌで構成した。また、本実施例で用いたＡｒガス、Ｏ2
ガスは、共に水分量が１ｐｐｂの超高純度ガスであっ
た。
【００３６】（ガス供給方法）まず、マスフローコント
ローラ２０１、２１１、２２１をフルスケールに設定
し、バルブ２０２、２０３、２１２、２１３、２２２、
２２３、２２６を開、バルブ２３２、２２４を閉とし
て、配管内部を真空排気装置２２７で真空排気した。
ローラ２０１、２１１、２２１をフルスケールに設定
し、バルブ２０２、２０３、２１２、２１３、２２２、
２２３、２２６を開、バルブ２３２、２２４を閉とし
て、配管内部を真空排気装置２２７で真空排気した。
【００３７】続いて、Ａｒガス、Ｏ2ガスをそれぞれの
ガス源から各配管に総量で５００ｓｃｃｍ以上流し、配
管内のパージを行い、次に、ガスを遮断し排気装置２２
７により配管内部を真空排気した。この操作を３回繰り
返した。
ガス源から各配管に総量で５００ｓｃｃｍ以上流し、配
管内のパージを行い、次に、ガスを遮断し排気装置２２
７により配管内部を真空排気した。この操作を３回繰り
返した。
【００３８】その後、マスフローコントローラー２０
１、２１１、２２１をそれぞれ９９０ｓｃｃｍ，１０ｓ
ｃｃｍ，１０ｓｃｃｍに設定し、バルブ２３２、２３３
を開け、バルブ２２６を閉じ、バルブ２２４を開けて、
Ａｒガス及びＯ2ガスをそれぞれのガス供給配管に導入
し、成膜室２４０に１％Ｏ2／Ａｒ混合ガスを導入し
た。
１、２１１、２２１をそれぞれ９９０ｓｃｃｍ，１０ｓ
ｃｃｍ，１０ｓｃｃｍに設定し、バルブ２３２、２３３
を開け、バルブ２２６を閉じ、バルブ２２４を開けて、
Ａｒガス及びＯ2ガスをそれぞれのガス供給配管に導入
し、成膜室２４０に１％Ｏ2／Ａｒ混合ガスを導入し
た。
【００３９】この際、マスフローコントローラー２０
１、２１１の上流側での圧力は３ｋｇｆ／ｃｍ2とし、
レギュレーター２３１の設定値を１．５ｋｇｆ／ｃｍ2
として、レギュレーター上流側のガス圧力を１．５ｋｇ
ｆ／ｃｍ2とした。
１、２１１の上流側での圧力は３ｋｇｆ／ｃｍ2とし、
レギュレーター２３１の設定値を１．５ｋｇｆ／ｃｍ2
として、レギュレーター上流側のガス圧力を１．５ｋｇ
ｆ／ｃｍ2とした。
【００４０】以上の状態で、各ガス中の水分濃度を測定
した。測定は、大気圧質量分析装置（ＡＰＩＭＳ）を各
配管の測定ポイント２０５、２１５、２２８に接続して
行った。その結果、ガス中水分の不純物濃度は、Ａｒガ
ス中で２ｐｐｂ、Ｏ2ガス中で１００ｐｐｂ，混合ガス
中で５ｐｐｂであり、成膜室に導入する混合ガスを高い
純度に保つことができた。
した。測定は、大気圧質量分析装置（ＡＰＩＭＳ）を各
配管の測定ポイント２０５、２１５、２２８に接続して
行った。その結果、ガス中水分の不純物濃度は、Ａｒガ
ス中で２ｐｐｂ、Ｏ2ガス中で１００ｐｐｂ，混合ガス
中で５ｐｐｂであり、成膜室に導入する混合ガスを高い
純度に保つことができた。
【００４１】（ＩＴＯの成膜）上記方法で混合ガスを成
膜室に導入し、以下の条件でＩＴＯの成膜を行った。な
お、ガラス基板はロードロック室（不図示）を介してチ
ャンバー２４０内に設置した。 基板：ガラス基板（コーニング製７０５９） ガス：１％Ｏ2ガスを含むＡｒガス ガス流量：１０ｓｃｃｍ スパッタ圧：１０-3Ｔｏｒｒ 成膜速度：５０ｎｍ／分 膜厚：１００ｎｍ
膜室に導入し、以下の条件でＩＴＯの成膜を行った。な
お、ガラス基板はロードロック室（不図示）を介してチ
ャンバー２４０内に設置した。 基板：ガラス基板（コーニング製７０５９） ガス：１％Ｏ2ガスを含むＡｒガス ガス流量：１０ｓｃｃｍ スパッタ圧：１０-3Ｔｏｒｒ 成膜速度：５０ｎｍ／分 膜厚：１００ｎｍ
【００４２】（比較例１）比較のため、図３に示す従来
のガス供給系を用いて、同様にして、ＩＴＯを成膜し
た。
のガス供給系を用いて、同様にして、ＩＴＯを成膜し
た。
【００４３】Ａｒガス用及びＯ2ガス用のマスフローコ
ントロー３０１、３１１は、それぞれフルスケールが１
０ｓｃｃｍ，１ｓｃｃｍであり、設定値はそれぞれ９．
９，０．１ｓｃｃｍである。これ以外は、用いたガス、
配管材料等、スパッタ装置、パージ等の前処理条件等は
実施例と同じである。
ントロー３０１、３１１は、それぞれフルスケールが１
０ｓｃｃｍ，１ｓｃｃｍであり、設定値はそれぞれ９．
９，０．１ｓｃｃｍである。これ以外は、用いたガス、
配管材料等、スパッタ装置、パージ等の前処理条件等は
実施例と同じである。
【００４４】実施例と同様に、ＡＰＩＭＳにより各配管
の測定ポイント３０５、３１５、３２５でガス中の水分
濃度を測定したところ、Ａｒガス中で１００ｐｐｂ，Ｏ
2ガス中で１００００ｐｐｂ、混合ガス中で２００ｐｐ
ｂとなり、混合ガス中に高濃度の水分が含まれることが
分かった。
の測定ポイント３０５、３１５、３２５でガス中の水分
濃度を測定したところ、Ａｒガス中で１００ｐｐｂ，Ｏ
2ガス中で１００００ｐｐｂ、混合ガス中で２００ｐｐ
ｂとなり、混合ガス中に高濃度の水分が含まれることが
分かった。
【００４５】この混合ガスを、成膜室に導入して、実施
例と同様にして、ＩＴＯの成膜を行った。
例と同様にして、ＩＴＯの成膜を行った。
【００４６】以上の実施例と比較例による方法で、ＩＴ
Ｏの成膜を行った後、混合ガス供給配管系のバルブを閉
じ、マスフローコントローラーをゼロに設定して供給配
管系を遮断した。スパッタ装置から不図示のロードロッ
ク室を介してガラス基板を取り出して透過率を測定し
た。以上の操作を繰り返し２０回を行い、ＩＴＯの透過
率のバラツキを調べた。結果を表１に示す。
Ｏの成膜を行った後、混合ガス供給配管系のバルブを閉
じ、マスフローコントローラーをゼロに設定して供給配
管系を遮断した。スパッタ装置から不図示のロードロッ
ク室を介してガラス基板を取り出して透過率を測定し
た。以上の操作を繰り返し２０回を行い、ＩＴＯの透過
率のバラツキを調べた。結果を表１に示す。
【００４７】
【表１】 なお、透過率は、波長５５０ｎｍに対する基板を含めた
透過率である。
透過率である。
【００４８】表１から明らかなように、本実施例のＩＴ
Ｏは透過率が高い上、そのバラツキが少なく、小流量の
成膜であっても安定した特性が得られることが分かる。
Ｏは透過率が高い上、そのバラツキが少なく、小流量の
成膜であっても安定した特性が得られることが分かる。
【００４９】
【発明の効果】本発明により、小流量であっても、混合
ガスの低濃度成分ガスの濃度を高精度に制御することが
可能となる。また、配管内部から放出される不純物ガス
等の影響を抑えることができるため、高純度の混合ガス
を供給することが可能となる。この結果、高性能膜の成
膜やドライエッチング等の高精度の処理が可能となり、
半導体デバイスやＴＦＴ素子の一層の高集積化、高性能
化が可能となる。
ガスの低濃度成分ガスの濃度を高精度に制御することが
可能となる。また、配管内部から放出される不純物ガス
等の影響を抑えることができるため、高純度の混合ガス
を供給することが可能となる。この結果、高性能膜の成
膜やドライエッチング等の高精度の処理が可能となり、
半導体デバイスやＴＦＴ素子の一層の高集積化、高性能
化が可能となる。
【００５０】また、本発明により、配管系のパージ時間
を大幅に短縮でき、生産性を高めることも可能となる。
を大幅に短縮でき、生産性を高めることも可能となる。
【図１】本発明の混合ガス供給配管系の一例を示す模式
図である。
図である。
【図２】本発明のＩＴＯ成膜用のスパッタ成膜装置の混
合ガス供給配管系を示す模式図である。
合ガス供給配管系を示す模式図である。
【図３】従来のＩＴＯ成膜用のスパッタ成膜装置の混合
ガス供給配管系を示す模式図である。
ガス供給配管系を示す模式図である。
１００ 第１のガス供給配管、 １０１ 第１のガス用マスフローコントローラー、 １０２ 第１のガスのガス源、 １１０ 第２のガス供給配管、 １１１ 第２のガス用マスフローコントローラー、 １１２ 第２のガスのガス源、 １２０ 混合ガス供給配管、 １２１ 混合ガス用マスフローコントローラー、 １３０ 放出配管、 １３１ 混合ガスの圧力保持手段、 １４０ 成膜装置等のチャンバー、 １５０ 第１、第２及び混合ガス供給配管の連結部、 １６０ 混合ガスの分岐点、 ２００、３００ Ａｒガス供給配管、 ２０１、３０１ Ａｒガス用マスフローコントローラ
ー、 ２０２、２０３、２１２、２１３、２２２、２２３、２
２４、２２６、２３２、２３３、３０２、３０３、３１
２、３１３、３２１、３２３ バルブ、 ２０４、３０４ Ａｒガス源、 ２０５、２１５、２２８、３０５、３１５、３２５ 水
分濃度測定ポイント、 ２１０、３１０ Ｏ2ガス供給配管、 ２１１、３１１ Ｏ2ガス用マスフローコントローラ
ー、 ２１４、３１４ Ｏ2ガス源、 ２２０、３２０ Ｏ2／Ａｒ混合ガス供給配管、 ２２１ 混合ガス用マスフローコントローラー、 ２２５、３２２ 排気（パージ）用配管、 ２２７、２３４、３２４ 排気装置、 ２３０ 混合ガス放出配管、 ２３１ １次圧制御レギュレーター、 ２４０、３４０ 成膜室、 ２５０、３５０ 連結部、 ２６０ 混合ガス分岐点。
ー、 ２０２、２０３、２１２、２１３、２２２、２２３、２
２４、２２６、２３２、２３３、３０２、３０３、３１
２、３１３、３２１、３２３ バルブ、 ２０４、３０４ Ａｒガス源、 ２０５、２１５、２２８、３０５、３１５、３２５ 水
分濃度測定ポイント、 ２１０、３１０ Ｏ2ガス供給配管、 ２１１、３１１ Ｏ2ガス用マスフローコントローラ
ー、 ２１４、３１４ Ｏ2ガス源、 ２２０、３２０ Ｏ2／Ａｒ混合ガス供給配管、 ２２１ 混合ガス用マスフローコントローラー、 ２２５、３２２ 排気（パージ）用配管、 ２２７、２３４、３２４ 排気装置、 ２３０ 混合ガス放出配管、 ２３１ １次圧制御レギュレーター、 ２４０、３４０ 成膜室、 ２５０、３５０ 連結部、 ２６０ 混合ガス分岐点。
Claims (1)
- 【請求項１】 ２種以上のガスを混合して処理室に供給
するガス供給配管系を有しており、第１のガスのガス源
と接続された第１のガスの供給配管と、第２のガスのガ
ス源と接続された第２のガスの供給配管と、前記第１及
び第２のガスの混合ガスを処理室に供給するための混合
ガス供給配管と、が相互に連通されており、前記第１の
ガス、第２のガス及び混合ガスの供給配管にはそれぞれ
のガス流量を制御するためのマスフローコントローラー
が設けられ、前記混合ガスの供給配管にはマスフローコ
ントローラーの上流側に混合ガスの一部を外部に放出す
るための放出配管が設けられ、該放出配管に前記混合ガ
スの圧力を所定の値に保持する手段が設けられているこ
とを特徴とする混合ガス供給配管系。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10198196A JPH09269100A (ja) | 1996-03-31 | 1996-03-31 | 混合ガス供給配管系 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10198196A JPH09269100A (ja) | 1996-03-31 | 1996-03-31 | 混合ガス供給配管系 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09269100A true JPH09269100A (ja) | 1997-10-14 |
Family
ID=14315040
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10198196A Pending JPH09269100A (ja) | 1996-03-31 | 1996-03-31 | 混合ガス供給配管系 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09269100A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000038497A3 (en) * | 1998-12-24 | 2000-10-19 | Cook William A Australia | Volumetric gas mixing device |
| JP2005026455A (ja) * | 2003-07-02 | 2005-01-27 | Tokyo Electron Ltd | 処理方法及び処理装置 |
| WO2009028619A1 (ja) * | 2007-08-30 | 2009-03-05 | Tokyo Electron Limited | 処理ガス供給システム及び処理装置 |
| JP2009076881A (ja) * | 2007-08-30 | 2009-04-09 | Tokyo Electron Ltd | 処理ガス供給システム及び処理装置 |
| CN102747338A (zh) * | 2011-04-18 | 2012-10-24 | 北大方正集团有限公司 | 一种气体传输管路和二氧化硅沉积装置 |
| WO2013157635A1 (ja) * | 2012-04-20 | 2013-10-24 | 東京エレクトロン株式会社 | ガスフロー蒸着装置、及びガスフロー蒸着方法 |
| TWI504429B (ja) * | 2010-12-31 | 2015-10-21 | ||
| CN109442217A (zh) * | 2018-12-17 | 2019-03-08 | 江苏丰东热技术有限公司 | 一种氮化双向供气装置以及氮化双向供气系统 |
| JP2021159900A (ja) * | 2020-04-03 | 2021-10-11 | 大陽日酸株式会社 | 混合ガス供給装置及び方法 |
-
1996
- 1996-03-31 JP JP10198196A patent/JPH09269100A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000038497A3 (en) * | 1998-12-24 | 2000-10-19 | Cook William A Australia | Volumetric gas mixing device |
| JP2005026455A (ja) * | 2003-07-02 | 2005-01-27 | Tokyo Electron Ltd | 処理方法及び処理装置 |
| WO2009028619A1 (ja) * | 2007-08-30 | 2009-03-05 | Tokyo Electron Limited | 処理ガス供給システム及び処理装置 |
| JP2009076881A (ja) * | 2007-08-30 | 2009-04-09 | Tokyo Electron Ltd | 処理ガス供給システム及び処理装置 |
| KR101140476B1 (ko) * | 2007-08-30 | 2012-04-30 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 처리 가스 공급 시스템 및 처리 장치 |
| TWI504429B (ja) * | 2010-12-31 | 2015-10-21 | ||
| CN102747338A (zh) * | 2011-04-18 | 2012-10-24 | 北大方正集团有限公司 | 一种气体传输管路和二氧化硅沉积装置 |
| WO2013157635A1 (ja) * | 2012-04-20 | 2013-10-24 | 東京エレクトロン株式会社 | ガスフロー蒸着装置、及びガスフロー蒸着方法 |
| CN109442217A (zh) * | 2018-12-17 | 2019-03-08 | 江苏丰东热技术有限公司 | 一种氮化双向供气装置以及氮化双向供气系统 |
| JP2021159900A (ja) * | 2020-04-03 | 2021-10-11 | 大陽日酸株式会社 | 混合ガス供給装置及び方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5043299A (en) | Process for selective deposition of tungsten on semiconductor wafer | |
| US6494959B1 (en) | Process and apparatus for cleaning a silicon surface | |
| US4917136A (en) | Process gas supply piping system | |
| US5601686A (en) | Wafer transport method | |
| US9012331B2 (en) | Etching method and non-transitory storage medium | |
| US20060121211A1 (en) | Chemical vapor deposition apparatus and chemical vapor deposition method using the same | |
| US7494943B2 (en) | Method for using film formation apparatus | |
| JPH11157814A (ja) | 希ガスの回収方法及び装置 | |
| JPH11186363A (ja) | 半導体製造装置 | |
| US5058616A (en) | Method of supplying ultrahigh purity gas | |
| US8029874B2 (en) | Plasma processing apparatus and method for venting the same to atmosphere | |
| JPH09269100A (ja) | 混合ガス供給配管系 | |
| US5241987A (en) | Process gas supplying apparatus | |
| JPH04100222A (ja) | 真空処理方法 | |
| WO1990000633A1 (en) | Gas supply pipeline system for process equipment | |
| JPH04336426A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH07325279A (ja) | 減圧処理装置及び方法 | |
| JP2998257B2 (ja) | 絶縁膜形成方法 | |
| KR20220046675A (ko) | 패시베이션 막의 제조 방법 | |
| WO1990007587A1 (en) | Feeder for process gas | |
| JPH01298181A (ja) | ドライエッチング方法 | |
| JP3106991B2 (ja) | 液体材料気化装置 | |
| EP4060076A1 (en) | Adhered substance removing method and film-forming method | |
| JPH085545Y2 (ja) | 半導体製造装置 | |
| JPH08288225A (ja) | ガス導入配管装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040630 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040707 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040906 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20041110 |