JPH10207554A

JPH10207554A - 流体の流量制御装置、及び半導体装置の製造方法

Info

Publication number: JPH10207554A
Application number: JP1231897A
Authority: JP
Inventors: Tomohiro Koga; 智宏古賀
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1997-01-27
Filing date: 1997-01-27
Publication date: 1998-08-07

Abstract

(57)【要約】【課題】安定した流体供給を短時間で確実に制御して
達成でき、かつ、構成的にも簡明で、コスト面でも有利
な、流体の流量制御装置、及びこれを利用した半導体装
置の製造方法を提供する。【解決手段】ガス等の流体が流入する入り口側の圧
力の変動を圧力制御機構１のセンサー等で検知し、これ
を信号等にして中央制御機構４等に送って、これに基づ
いて制御を行う流体の流量制御装置。上記で成膜用
ガス等の流体を制御する工程を有する半導体装置の製造
方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、流体の流量制御装
置、及びこの流量制御装置を用いた半導体装置の製造方
法に関する。本発明は、たとえば半導体デバイスの製造
工程において、各種の流体を制御する場合に用いること
ができる。また、半導体装置の製造工程において、成膜
装置等の成膜時等のガスの流量制御技術を改良した半導
体装置の製造方法として用いることができる。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の技術、たとえば、ＩＣ等
の半導体装置の製造工程においてガス流量を制御する場
合の技術においては、ガスが流入する入口側の圧力変動
により、立ち上がり時の流量変動が生じていたという問
題点がある。

【０００３】たとえば、気相成長により成膜を行うため
にガスを用いるとき、ガス入口側の圧力変動によりセン
サー部分を通過するガス温度が変動し、確実な値を検知
することができず、立ち上がり時にオーバーシュートが
発生し、適性流量までの制御に時間がかかっていた。

【０００４】このような状態でガスを使用する工程を行
うと、半導体装置製造ラインでは、たとえば薄膜形成時
に膜の均一性不良等の不都合が発生し、問題となること
がある。

【０００５】従来の技術として、実開平３−１１５６６
３号公報には、ＣＶＤ装置のフローコントロールについ
て、特開平５−３２０９１６号公報には、薄膜形成時に
ガス量に追随してガスや励起パワーが過剰になることを
防いだ技術について、実開昭６２−１９０３３５公報に
は、ノズル長手方向の流量配分を調節する機能を持たせ
た技術について、それぞれ提案があるが、上記問題点を
解決するものではない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述のとおり、従来の
技術では、ガス等の流体が流入する入口側の圧力変動に
より立ち上がり時の流量変動が生じることにより、安定
した流体供給を行うまでに時間がかかり、このため、た
とえば形成した薄膜に不均一が生じるなどのことがあっ
た。

【０００７】本発明は、上記従来技術の問題点を解決し
て、安定した流体供給を短時間で確実に制御して達成で
き、かつ、構成的にも簡明で、コスト面でも有利な、流
体の流量制御装置、及びこれを利用した半導体装置の製
造方法を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る流体の流量
制御装置は、流体が流入する入り口側の圧力の変動を検
知し、検知結果に基づいて制御を行うことを特徴とする
ものである。

【０００９】本発明に係る半導体装置の製造方法は、流
体を流入させて処理を行う工程を有する半導体装置の製
造方法において、流体が流入する入り口側の圧力の変動
を検知し、検知結果に基づいて制御を行うことを特徴と
するものである。

【００１０】本発明によれば、流体が流入する入り口側
の圧力の変動を検知してこの検知結果に基づいて制御を
行うので、ガス等の流体が流入する入口側の圧力変動に
より立ち上がり時の流量変動が生じることによる不都合
を防止できる。

【００１１】これにより、安定したガス等の流体の供給
を、短時間で確実に制御できる。よって、たとえば半導
体装置製造の際の薄膜形成用ガス流量制御について、均
一性のよい成膜を行うのに好適に用いることができる。

【００１２】また、圧力変動と流量制御を別々にした場
合は、出口側のバルブ等の流量制御機構の動作時に起こ
る圧力変動まで拾うために、逆に圧力変動を大きくして
しまうおそれがあるが、本発明では、双方の信号を集中
してコントロールでき、よって、そのようなおそれのな
い構成とすることができる。

【００１３】本発明は構成的に簡明であり、コスト面で
有利であり、たとえば流体の供給ラインの構築時に、各
流量制御機構に圧力制御機構を有するように形成でき、
設備投資等のコストの面でも有利である。

【００１４】さらにまた、たとえば液化ガス等について
用いる場合においても、無駄な減圧を行わなくてもガス
供給ができるので、有利である。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下に、本発明について、その実
施の形態について述べ、また、具体的な好ましい実施の
形態例を挙げて、これを説明する。ただし当然のことで
はあるが、本発明は以下の具体例に限定されるものでは
ない。

【００１６】本発明の流体の流量制御装置は、流体が流
入する入り口側の圧力の変動を検知し、検知結果に基づ
いて制御を行う構成であり、この場合、該入り口側の圧
力の変動を検知した検知結果に基づいて一定圧力になる
ように制御を行うようにすることができる。

【００１７】このとき、上記制御は、上記流体が流入す
る入り口側の圧力の変動を検知して得た検知結果に基づ
く制御信号によってなされる構成にできる。この制御信
号は、これにより流量を制御する流量制御機構（バルブ
など。適切なバルブの開度調整を行う）を制御する構成
にできる。この制御信号は、デジタル処理されて、たと
えば流量コントロール時の異常検知に役立てる構成にで
きる。たとえば、信号をディスプレイしたり、警戒音を
発させるようにして、異常検知に役立てようにできる。
また、信号を、外部へ通信で送ることもできる。

【００１８】本発明の半導体の製造方法は、流体を流入
させて処理を行う工程を有する半導体装置の製造方法に
おいて、流体が流入する入り口側の圧力の変動を検知
し、検知結果に基づいて制御を行う構成であり、この場
合も、該検知結果に基づいて一定圧力になるように制御
を行う構成とすることができる。その他、上記本発明の
流体の流量制御装置に適用できる各種形態をとることが
できる。

【００１９】本発明の半導体の製造方法は、流体が、半
導体装置製造の際に用いるガスである場合に、好適に適
用できる。たとえば、気相成長の場合に用いるガス（Ｃ
ＶＤ等の堆積の場合の原料ガス）の場合とか、エッチン
グ用の反応ガスの場合などである。洗浄処理、ウェット
エッチング処理などの、液体の流量制御の場合にも、用
いることができる。

【００２０】実施の形態例１図１に示すのは、本実施の形態例の動作原理及び基本構
成を示す構成図である。図２には、具体的なシステム構
成図を示す。この実施の形態例は、半導体装置製造工程
において用いるガス流量制御を示すもので、半導体装置
製造に際して、ＣＶＤ等の気相成長により、薄膜を形成
する場合のガス流量制御に用いることができるものであ
る。

【００２１】図１を参照する。この実施の形態例は、圧
力の変動、特に、ガス入り口側の圧力変動を検知して、
これに基づいて、圧力の調整を行う圧力制御機構１を有
している。この圧力制御機構１では、具体的には、圧力
の変動を圧電素子にてモニターして検知し、同時に、こ
の例では、管の経路を変動させて、圧力の調整を行うよ
うになっている。

【００２２】さらにこの実施の形態例は、流量の変化を
検知する流量用センサー２を有している。これは具体的
には、ガスの流れにより変動した温度の変化により、流
量の変化を検知する。

【００２３】上記圧力制御機構１で検知した圧力変動、
及び上記流量用センサー２で検知した流量変化は、それ
ぞれ信号として、中央制御機構４に送られる。

【００２４】中央制御機構４は、圧力制御機構１及び流
量用センサー２から入った信号を処理して、流量制御機
構３（ここではバルブ）に送り、流量制御を行う。ここ
では具体的には、バルブの開度を変化させて、流量制御
を行う。

【００２５】圧力変動の信号は、これをデジタル処理し
て、ディスプレイして視認可能とし、異常検知が可能な
ように構成できる。

【００２６】図２を参照する。上記圧力制御機構１の動
作は、主として、図２の具体的なシステム構成図に示す
圧力制御ユニット１０により、行われる。また、上記流
量用センサー２の動作は、主として、図示のセンサーユ
ニット２０により行われる。また、上記流量制御機構３
の動作は、主として、図示のバルブユニット３０により
行われる。

【００２７】圧力制御ユニット１０は、ガスの入口側に
配設されており、センサーユニット２０及びバルブユニ
ット３０は、それぞれ、ガスが流れる管路に配設されて
いる。

【００２８】本実施の形態例にあっては、上記のよう
に、ガスが流入する入り口側の圧力の変動を圧力制御機
構１のセンサーにより検知して、この検知結果に基づい
た信号で制御を行うので、ガスが流入する入口側の圧力
変動により立ち上がり時の流量変動が生じることによる
不都合を防止できる。すなわち、安定したガス供給を、
短時間で確実に制御できる。よって、半導体装置製造の
際の薄膜形成用ガス流量制御に用いて、均一性のよい良
質な成膜を達成することができる。

【００２９】本実施の形態例にあっては、圧力制御機構
１で検知する圧力変動と、流量用センサー２の検知に基
づく流量制御の双方の信号を、中央制御機構４で集中し
てコントロールするので、圧力変動を逆に大きくしてし
まうなどの不都合は生じない。

【００３０】本実施の形態例は構成的に簡明であり、コ
スト面で有利であり、ガス供給ラインの構築時に、各流
量制御機構に圧力制御機構を有するように形成でき、設
備投資等のコストも低減できる。

【００３１】また、たとえば液化ガス等について用いる
場合においても、無駄な減圧を行わなくてもガス供給が
できるので、有利である。

【００３２】

【発明の効果】上述のように、本発明に係る流体の流量
制御装置、及び半導体装置の製造方法は、安定した流体
供給を短時間で確実に制御して達成でき、かつ、構成的
にも簡明で、コスト面でも有利であるという効果を有す
るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態例１の基本動作と基本構
成を示す図である。

【図２】本発明の実施の形態例１の具体的なシステム
構成を示す図である。

【符号の説明】

１・・・圧力制御機構、２・・・流量用センサー、３・
・・流量制御機構、４・・・中央制御機構、１０・・・
圧力制御ユニット、２０・・・センサーユニット、３０
・・・バルブユニット（流量制御機構）。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】流体が流入する入り口側の圧力の変動を検
知し、検知結果に基づいて制御を行うことを特徴とする
流体の流量制御装置。
【請求項２】流体が流入する入り口側の圧力の変動を検
知し、検知結果に基づいて一定圧力になるように制御を
行うことを特徴とする請求項１に記載の流体の流量制御
装置。
【請求項３】上記制御は、上記流体が流入する入り口側
の圧力の変動を検知して得た検知結果に基づく制御信号
によってなされることを特徴とする請求項２に記載の流
体の流量制御装置。
【請求項４】上記制御信号は、これにより流量を制御す
る流量制御機構を制御するものであることを特徴とする
請求項３に記載の流体の流量制御装置。
【請求項５】上記制御信号は、デジタル処理されること
を特徴とする請求項３に記載の流体の流量制御装置。
【請求項６】流体を流入させて処理を行う工程を有する
半導体装置の製造方法において、流体が流入する入り口
側の圧力の変動を検知し、検知結果に基づいて制御を行
うことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項７】流体が流入する入り口側の圧力の変動を検
知し、検知結果に基づいて一定圧力になるように制御を
行うことを特徴とする請求項６に記載の半導体装置の製
造方法。
【請求項８】上記流体が、半導体装置製造の際に用いる
ガスであることを特徴とする請求項６に記載の半導体装
置の製造方法。
【請求項９】上記ガスが、気相成長の場合に用いるガス
であることを特徴とする請求項８に記載の半導体装置の
製造方法。