KR100229606B1 - 유량제어장치 및 유체공급기구와 이들을 적용한 처리장치 - Google Patents

유량제어장치 및 유체공급기구와 이들을 적용한 처리장치 Download PDF

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Abstract

유체의 입구, 출구 및 이들에 연결되어 통하는 유로를 가지는 기체와; 이 기체의 유로 속의 유체의 유량을 조절하는 유량조절수단과; 상기 유로 내의 유체의 유량을 검출하는 유량검출수단과; 이 유량검출수단의 검출결과에 의거하여 상기 유량조절수단에 유량제어신호를 출력하여 유체의 유량을 소정값으로 제어하는 유량제어 수단을 구비한 유량제어장치가 개시된다. 유체의 입구 또는 출구의 적어도 한 쪽이 그곳에 있어서의 유체의 흐름방향이 상기 유로에 대하여 직교하는 방향으로 되도록 위치된다.

Description

유량제어장치 및 유체공급기구와 이들을 적용한 처리장치
제1도는 본 발명이 적용되는 종형 열처리장치를 나타내는 사시도,
제2도는 제1도의 장치의 가스라인을 설명하기 위한 도면,
제3도는 본 발명의 1 실시예에 관한 유량제어장치를 나타내는 단면도,
제4도는 제1도 장치의 가스 공급기구를 나타내는 사시도,
제5도는 종래의 가스 공급기구를 나타내는 사시도,
제6도는 본 발명의 다른 실시에에 관한 유량제어장치를 나타내는 단면도,
제7도는 제6동의 장치에 있어서 조인트의 부탁상태를 나타내는 확대 단면도,
제8도는 본 발명은 또 다른 실시예에 관한 유량제어장치를 나타내는 단면도,
제9a도 ∼ 제9d도는 제8도의 블록 형상 조인트의 부착상태를 나타내는 확대 단면도,
제10도는 제8도의 유량 제어장치의 변형예를 나타내는 도면,
제11도는 본 발명이 적용되는 플라지마 에칭장치를 나타내는 단면도이다.
＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞
10 : 열처리부 11 : 열처리로
12 : 웨이퍼보트 13 : 보트 에레베이터
14 : 웨이퍼카세트 15 : 이제기구
16 : 수용기구 17 : 반송기구
20 : 가스 공급부 21 : 진공배기기구
22 : 가스 공급기구 22a :케이싱
23 : 가스 공급관 23a, 23b : 가스 공급배관
24, 24d : 필터 25, 25a, 25c, 25d, 25e : 밸브
25b, 25c : 에어 오퍼레이션 밸브 25f : 역지밸브
26 :유체제어장치 (매스 플로우 콘트롤러)
27b : 레규레이터 28 : 퍼지가스원
29 : 처리가스원 30 : 유니트
31 : 프로세스 튜브 31a, 31b : 입구
32 : 히터 32a, 32b : 출구
33 : 유로 33a : 우회부
34 : 기체(基體) 35 : 유량조절기구
36 : 유량 검출센서 37 : 가스 유량 제어부
38 : 시일부재 38a : 차폐부재
39 : 밸브시이트 40 : 압출 스프링
41 : 밸브시이트 42 : 액츄에이터
44 : 파이프 45a, 45b : 전열선
46a, 46b : 온도센서 47a, 47b : 전원
50 : 조인트 50a : 통로
51 : 보울트 52 : 너트
53 : 플랜지 60 : 블록 형상 조인트
60a : 가스유로 61 : 접속구
63 : 부착 보울트 64 : 밸브
70 : 처리부 71 : 처리용기
72 : 처리가스공급부 73 : 배기구
74 : 상부전극 75 : 하부전극
76 : 고주파 전원 78 : 정전척
W : 웨이퍼
본 발명은 반동체 웨이퍼의 열처리장치 등의 처리장치에 공급되는 가스 또는 액체의 유량을 제어하는 유량 제어장치 및 그것에 사용된 유체공급 기구 및 처리장치에 관한 것이다.
종래로 부터 소정 유량으로 소정의 가스를 공급하는 가스공급기구에 있어서는 가스유량을 검출하는 유량검출센서와, 가스 유량 조절기구와, 유량검출센서의 유량 검출 신호에 따라서 가스 유량조절기구를 제어하는 제어기구를 구비하는 유량제어장치 소위 매스플로우 콘트롤러가 널리 사용되고 있다.
예를들면 반도체 디바이스의 제조공정에 있어서는 반도체 웨이퍼 등의 처리물체에 성막 등의 처리를 하는 열처리장치 등에 사용되는 가스 공급기구에 상술한바와같이 매스 플로우 콘트롤러가 사용되고 있다. 이 매스플로우 콘트롤러는 반도체 웨이퍼에 성막 등의 처리를 실시하는 처리용기와, 복수의 반응가스나 캐리어가스 등의 가스공급원을 접속하는 각 가스 공급배관의 도중에 설치되어 있고, 각 가스 공급배관에 설치되는 그외의 밸브, 필터 등의 배관기구와 같이 가스 공급기구를 형성하고 있다. 이 가스 공급기구의 중에 매스 플로우 콘트롤러는 중추부를 이루기 때문에 다른 기구에 비교하여 정기적인 보수, 점검작업을 많이 할 필요가 있다.
그러나 종래의 매스 플로우 콘트롤러에서는 유체의 입구 및 출구에 직접 가스 공급관을 접속하고 있기 때문에 배관의 자유도가 적고 평면적인 배관구조로 되어 있다. 또 가스 공급기구가 대형으로 되기 때문에 처리 용기쪽의 메인 티넌스를 고려한 경우 가스 공급기구를 처리용기로 부터 떨어진 개소에 설치하지 않으면 안되고, 처리장치전체의 점유면적이 크다고 하는 문제도 있다.
또한 배관의 자유도가 적게되고, 평면적인 배관구조로 되어 있는 것에 더하여 별도 조인트를 사용하여 배관하기 위한 배관이 복잡하므로써 매스플로우 콘트롤러의 보수, 점검에 공수가 든다고 하는 문제도 있다.
본 발명의 목적은 배관의 자유도가 높고, 이들이 사용되는 처리장치 전체의 점유면적을 적게 할 수 있는 유량제어장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 메인티넌스가 용이한 유량제어장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른목적은 배관의 자유도가 높고, 메인티넌스가 용이한 유체공급장치를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 제1의 관점에 의하면, 유체의 입구, 출구 및 이들에 연결되어 통하는 유로를 가지는 기체와; 이 기체의 유로 속의 유체의 유량을 조절하는 유량조절수단과; 상기 유로 내의 유체의 유량을 검출하는 유량검출수단과; 이 유량검출수단의 검출결과에 의거하여 상기 유량조절수단에 유량제어신호를 출력하여 유체의 율량을 소정값으로 제어하는 유량제어 수단을 구비하며, 상기 기체의 유체의 입구 또는 출구의 적어도 한 쪽이 그곳에 있어서의 유체의 흐름방향이 상기 유로에 대하여 직교하는 방향으로 되도록 위치되는 유량제어장치가 제공된다.
본 발명의 제2의 관점에 의하면, 유체의 입구, 출구 및 이들에 연결되어 통하는 유로를 가지는 기체와; 이 기체의 유로 속의 유체의 유량을 조절하는 유량조절수단과; 상기 유로 내의 유체의 유량을 검출하는 유량검출수단과; 이 유량검출수단의 검출결과에 의거하여 상기 유량조절 수단에 유량제어신호를 출력하여 유체의 유량을 소정값으로 제어하는 유량제어 수단과, 상기 입구 또는 출구의 적어도 한 쪽이 그곳에 있어서의 유체의 흐름방향이 상기 유로에 대하여 직교하는 방향으로 되도록 위치되는 유량제어장치가 제공된다.
본 발명의 제2의 관점에 의하면, 유체의 입구, 출구 및 이들에 연결되어 통하는 유로를 가지는 기체와; 이 기체의 유로 속의 유체의 유량을 조절하는 유량조절수단과; 상기 유로 내의 유체의 유량을 검출하는 유량검출수단과; 이 유량검출수단의 검출결과에 의거하여 상기 유량조절수단에 유량제어신호를 출력하여 유체의 유량을 소정값으로 제어하는 유량제어 수단과, 상기 입구 및 출구의 적어도 한 쪽에 부착과 떼어냄이 자유롭게 장착된 조인트를 구비하는 유량제어장치가 제공된다.
본 발명의 제3의 관점에 의하면, 유체의 입구, 출구 및 이들에 연결되어 통하는 유로를 가지는 기체와; 이 기체의 유로 속의 유체의 유량을 조절하는 유량조절수단과; 상기 유로 내의 유체의 유량을 검출하는 유량검출수단과; 이 유량검출수단의 검출결과에 의거하여 상기 유량조절 수단에 유량제어신호를 출력하여 유체의 유량을 소정값으로 제어하는 유량제어 수단을 각각 구비하는 여러 개의 유량제어부와, 이 여러 개의 유량제어부의 기체의 유체의 입구 또는 출구의 적어도 한 쪽에 연속하도록 부착과 떼어냄이 자유롭게 되고, 각 유량제어부의 기체의 유로에 연결되어 통하는 유체배관의 접속구를 가지는 블록형상의 조인트를 구비하는 유량제어장치가 제공된다.
본 발명의 제4의 관점에 의하면, 처리장치에 유체를 공급하는 유체 공급장치로서, 배관과; 유체의 입구, 출구 및 이들을 연결하여 통하게 하는 유로를 가지며, 배관을 흐르는 유체의 유량을 제어하기 위한 유량제어장치와; 배관의 개폐를 하는 밸브와; 이들을 수용하는 케이싱을 구비하며, 상기 유량제어장치의 유체의 입구 또는 출구의 적어도 한 쪽이, 그곳에 있어서의 유체의 흐름방향이 상기 유로에 대하여 직교하는 방향으로 되도록 위치되며, 상기 유량제어장치는 상기 케이싱의 벽부근방에 위치하는 유체공급장치가 제공된다.
본 발명의 제5의 관점에 의하면, 피처리체에 대하여 특정한 처리를 하는 처리부와; 처리부에 이 처리부에 필요한 유체를 공급하기 위한 유체공급원과; 유체공급원으로부터 처리부로 공급되는 액체의 유량을 제어 하기 위한 유량제어장치를 구비하며, 상기 유량제어장치는, 유체의 입구 또는 출구 및 이들을 연결하여 통하게 하는 유로를 가지는 기체와; 이 기체의 유로속의 유체의 유량을 조절하는 유량조절수단과; 상기 유로내의 유체의 유량을 검출하는 유량검출수단과; 이 유량검출수단의 검출결과에 의거하여 상기 유량조절수단에 유량제어신호를 출력하여 유체의 유량을 소정의 값으로 제어하는 유량제어 수단을 구비하며, 상기 기체의 유체의 입구 또는 출구의 적어도 한 쪽이, 그곳에 있어서의 유체의 흐름 방향이 상기 유로에 대하여 직교하는 방향으로 되도록 위치되는 처리장치가 제공된다.
본 발명의 제6의 관점에 의하면, 피처리체에 대하여 특정한 처리를 하는 처리부와; 처리부에 이 처리부에 필요한 유체를 공급하기 위한 유체공급원과; 유체공급원으로부터 처리부로 공급되는 액체의 유량을 제어하기 위한 유량제어장치를 구비하며, 상기 유량제어장치는, 유체의 입구 또는 출구 및 이들을 연결하여 통하게 하는 유로를 가지는 가체와; 이 기체의 유로 속의 유체의 유량을 조절하는 유량조절수단과; 상기 유로내의 유체의 유량을 검출하는 유량검출수단과; 이 유량검출수단의 검출결과에 의거하여 상기 유량 조절수단에 유량제어신호를 출력하여 유체의 유량을 소정의 값으로 제어하는 유량제어 수단과, 상기 입구 또는 출구의 적어도 한 쪽에, 부착과 떼어냄이 자유롭게 장착된 조인트를 구비한 처리장치가 제공된다.
본 발명의 제7의 관점에 의하면, 피처리체에 대하여 특정한 처리를 하는 처리부와; 처리부에 이 처리부에 필요한 유체를 공급하기 위한 유체공급원과; 유체공급원으로부터 처리부로 공급되는 액체의 유량을 제어하기 위한 유량제어장치를 구비하며, 상기 유량제어장치는, 유체의 입구, 출구 및 이들을 연결하여 통하게 하는 유로를 가지는 기체와; 이 기체의 유로속의 유체의 유량을 조절하는 유량조절수단과; 상기 유로내의 유체의 유량을 검출하는 유량검출수단과; 이 유량검출수단의 검출결과에 의거하여 상기 유량조절수단에 유량제어신호를 출력하여 유체의 유량을 소정의 값으로 제어하는 유량제어 수단을 구비하는 여러 개의 유량제어부와, 이 여러 개의 유량제어부의 기체의 유체의 입구 또는 출구의 적어도 한 쪽에 연속하도록 부착과 떼어냄이 자유롭게 되고, 각 유량제어부의 기체의 유로에 연결되어 통하는 유체배관의 접속구를 가지는 블록형상의 조인트를 구비하는 유량제어장치가 제공된다.
본 발명의 제8의 관점에 의하면, 피처리체에 대하여 특정한 처리를 하는 처리부와; 처리부에 이 처리부에 필요한 유체를 공급하기 위한 유체공급원과; 유체공급원으로부터 처리부로 공급되는 액체의 유량을 제어하기 위한 유량제어장치를 구비하며, 상기 유량제어장치는, 배관과; 유체의 입구, 출구 및 이들을 연결하여 통하게 하는 유로를 가지며, 배관을 흐르는 유체의 유량을 제어하기 위한 유량제어장치와; 배관의 개폐를 하는 밸브와; 이들을 수용하는 케이싱을 구비하며, 상기 유량제어장치의 유체의 입구 또는 출구의 적어도 한 쪽이, 그 곳에 있어서의 유체의 흐름 방향이 상기 유로에 대하여 직교하는 방향으로 되도록 위치되며, 상기 유량제어장치는 상기 케이싱의 벽부근방에 위치하는 처리장치가 제공된다.
[실시예]
이하 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시에에 대하여 상세하게 설명한다.
제1도는 본 발명의 유량제어장치가 적용되는 종형 열처리장치의 구성을 나타내는 사시도이다. 이 장치는 열처리부(10)와, 열처리부의 뒤에 설치된 가스 공급부(20)로 구성되어 있다.
열처리부(10)는 각각 수직으로 설치된 원통형상의 열처리로(11)를 구비하고 있다. 이 열처리로(11)의 아래쪽에는 복수매의 반경체 웨이퍼가 탑재된 웨이퍼보트(12)를 상하 운동 시키는 보트 에레베이터(13)가 설치되어 있다. 그리고 이 보트 에레베이터(13)에 의하여 열처리로(11)에 대하여 웨이퍼가 탑재된 웨이퍼 보트(12)를 로드 또는 언로드한다. 보트 에레베이터(13)의 앞부분에는 웨이퍼 카세트(14)와 웨이퍼 보트(12)와의 사이에서 반도체 웨이퍼를 이재하는 이재기구(15)가 설치되어 있다. 또한 이 이재기구(15)이 상부에는 복수의 웨이퍼 카세트(14)를 수용하는 카세트 수용기구(16) 및 웨이퍼 카세트(14)를 반송하는 반송기구(17)가 설치되어 있다.
공급부(20)는 열처리로 (11)내를 진공 배기하기 위한 진공배기구(21)와, 열처리로 근처에 설치되고, 열처리로(11)내에 퍼지가스, 처리가스, 캐리어가스 등의 가스를 공급하는 가스 공급기구(22)와, 진공배 기기구(21)에 인접하여 설치되는 각 가스원을 수용한 가스원 유니트(30)를 구비하고 있다. 그리고, 진공배기 기구(21)에 의하여 열처리로(11)내를 배기한채, 가스 유니트(30)로 부터 가스 공급기구(22)를 통하여 열처리로(11)내에 처리가스를 공급하므로써 그속을 소정의 가스압의 감압 분위기로 하고, 그 분위기중에서 성막처리 등의 열처리가 행해진다.
다음에 가스원 유니트(30)으로 부터 가스 공급기구(22)를 통하여 열처리로(11)로 가스라인을 제2도에 설명한다. 제2도에서 복수인 가스라인중 1 개만을 나타내고 있다. 처리가스원(29)에는 처리가스 예를 들면, SiH2Cl2가 수용되어 있고, 이 처리가스로(29)는 가스 공급배관(23a)을 통하여 열처리로(11)에 접속되어 있다. 처리가스원(29)로 부터 열처리로(11)에 이르기 까지의 사이에 밸브(25d), 필터(24d), 레규레이터 (27b), 에어 오퍼레이션 밸브 (25c), 유체제어장치 (매스 플로우 콘트롤러)(26), 에어오퍼레이션 밸브 (25b), 밸브 (25a) 가 장착되어 있다. 또 순질소 등의 불활성인 가스로 되는 퍼지용 가스의 퍼지가스원(28)에는 가스공급배관 (23b)이 접속되어 있고, 이 가스 공급배관(23b)은 가스 공급관(23a)의 매스 플로우 콘트롤러(26)와 밸브(25c)와의 사이에 접속되어 있다. 이 배관 (23b)에는 밸브(25g), 필터(24c), 레규레이터(27b), 마스플로우 콘트롤러(26), 역지밸브(25f), 밸브(25e)가 장착되어 있다. 이와 같은 구성에 의하여 처리가스가 퍼지가스의 어느쪽인가를 선택적으로 소정유량으로 열처리(11)에 공급할 수 가 있다. 열처리로(11)는 프로세스 튜브(31)와 그 주위에 성치된 히터(32)가 구비되어 있다.
웨이퍼(W)를 탑재한 웨이퍼 포트(12)가 보온통(34)에 재치된 형상에서 프로세스 튜브(31)내에 장착되어 있다. 프로세스 튜브(31)에는 가스 배기 보트(23)가 설치되어 있고, 이 배기 보트(23)에 상술한 진공배기 기구(21)가 접속된다.
이와같은 열처리로에 의하여 웨이퍼상에 예를들면 실리콘 나이트 라이드막을 형성하지만, 이 경우에는 상술한 SiH2Cl2(지크로드 실란) 가스외에 NH3(암모니아) 가스를 사용한다. 암모니아 가스는 제2도에 나타나 있지 아니한 다른 가스 라인에 의하여 열처리로(11)에 공급된다.
다음에 유량제어장치로서 매스 플로우 콘트롤러(26)에 대하여 설명한다.
제3도는 이 매스 플로우 콘트롤러를 나타낸 단면도이다. 이 매스 플로우 콘트롤러(26)는 가스의 입구(31)와 출구(32)를 연이어 통하는 유로(33)를 가지는 기초대 (34)와, 이 기초대 (34)의 유로(33)중의 가스의 유량을 제어하는 유량조절수단인 가스 유량조절기구(35)와, 유로(33)내의 가스의 유량을 검출하는 유량 검출수단인 유량 검출센서(36)와, 이 유량검출센서(36)에 의하여 가스의 유량이 소정의 값으로 되도록 가스 유량조절기구(35)의 제어를 하는 제어수단인 가스 유량 제어부(37)가 구비되어 있다.
이 매스 플로우 콘트롤러에 있어서 출구(32)는 그 가스유통 방향 유로(33)에 대하여 직교하는 방향으로 되도록 위치하여 두고, 유로(33)와 출구(32)가 L자형상을 이루고 있다. 또 입구(31)도 동일하게 그 갓, 유통방향이 유로(33)에 대하여 직교하는 방향이 되도록 위치시킬수도 있고, 입구(31) 및 출구(32)의 어느쪽인가 유로(33)의 L 자형상으로 되도록 설치되어도 좋고, 또는 입구(31) 및 출구(32)의 싸방을 유로(33)과 L자형상을 이루도록 형성하여도 좋다 (제 3 도의 이점쇄선 참조).
가스 유량 조절기구(35)은 유로(33)의 출구쪽에 설칙된 우회부(33a)의 일부에 설치된 밸브시이트(39)와, 밸브시이트(39)와의 사이에 압출 스프링(40)를 개재시키어 설치된 밸브시이트 (41)와, 이 밸브시이트 (41)를 압축 스프링(40)의 탄발력에 대항하여 밸브시이트(41)에 안착시키는 액츄에이터(42)로 구성되어 있다. 액츄에이터 (42)로서는 예를들면 압전소자, 솔레이노이드 또는 신축자재한 열선 등을 사용할수가 있다.
또 상기 가스 유량 검출 센서(36)는 입구(31)로 부터 가스 유로(33)를 유통하는 가스의 일부를 유통시키기 위한 대략 U자형의 파이프(44)를 가지고 있다. 이 파이프(44)의 평행부에는 일정간격을 두고 전열선(45a) 및 (45b)가 권회되어 있다. 이들 전열선(45a), 및 (45b)이 권회되어 있는 위치의 근처에는 각각 온도센서(46a), (46b)가 설치되어 있다. 전열선(45a) 및 (45b)은 각각 전원(47a), (47b)에 접속되어 있고, 이들로부터 전압이 인가되도록 되어 있다.
전원(47a), (47b) 및 온도센서(46a), (46b)은 가스원 유량제어부(37)에 접속되어 있다. 가스 유량제어부(37)에 있어서는 가스흐름에 의하여 생기는 온도차를 센서 (46a), (46b)로 검출하고, 이 차가 없게 될 때까지 각 전열선(45a), (45b)에 전압을 인가 하도록 전원(47a), (47b)에 신호를 출력하고, 이들 전압의 차에 의하여 가스흐름양을 추정한다. 그리고 이 저압의 차값과 설정신호에 대응하는 전압의 값을 비교하여 그 결과에 따라서 가스 유량이 소망의 유량이 되도록 가스 유량조절기구(35)에 제어신호를 출력한다. 가스 유량 조절기구(35)는 이 제어신호에 의하여 밸브 시이트(41)가 구동되고, 유로(33)의 밸브시이트(39)에 대응하는 부분의 단면적이 조절되어 가스 유량이 소정의 값으로 제어된다. 또 유로(33)의 파이프 (44)가 접속되어 있는 부분중에는 정류층 (43)이 형성되어 있다. 이와 같이 구성되는 유량제어장치에 있어서는 입구 (31) 및/또는 출구(32)를 상술한 바와 같이 유로(33)에 대하여 직교하도록 구성되어 있으므로 가스 공급관(23)의 방향의 선택폭이 증가하고, 매스 플로우 콘트롤로(26), 가스 공급배관(23), 필터(24)나 밸브(25) 등의 배치의 자유도를 크게하고, 가스공급기구(22)의 배관계통을 용이하게 접속할 수 가 있다. 또 가스 공급관(23)을 유로 (33)에 대하여 L자형 상으로 접속함으로써 매스 플로우 콘트롤러(26)자체를 소형화할 수가 있음과 동시에 가스 공급배관(23)을 입체적으로 배관할 수가 있고, 가스 공급기구(22)를 소형화 할 수가 있다. 또 가스 공급기구(22)를 소형으로 하므로써 열처리장치 본체의 메인티넌스에 지장을 주는 일 없이 가스 공급기구(22)를 열처리부(10)쪽에 배치할 수가 있다. 즉, 메스 플로우 콘트롤러를 상술한 바와같이 구성하므로써 가스 공급기구(22)를 약 %정도 소형화할 수가 있다.
이경우에는 가스 공급기구(22)를 제4도에 나타낸 바와같이 구성할 수가 있다. 이 가스 공급기구(22)는 케이싱(22a)과 사용하는 가스의 종류에 대응하는 복수의 가스 공급관(23)과, 이들 가스 공급배관(23)에 설치된 필터(24), 밸브(25) 및 유량제어 장치로서 매스 플로우 콘트롤러(26)등이 설치되어 있다. 상술한 바와 같이 입구(31) 및/또는 출구(32)를 상술한 바와 같이 유로(33)에 대하여 직교하도록 구성하므로써 제4도에 나타낸 바와 같이 (제4도는 입구 31 및 출구 32 의 어느쪽인가 유로 33에 대하여 직교하고 있음) 매스 플로우 콘트롤러(26)를 케이싱(22a)의 벽부 근터에 배치 할 수가 있고, 다른 기구에 비교하여 정기 적인 보수, 점검 작업을 많이 할 필요가 있는 매스 플로우 콘트롤러(26)의 메인티넌스가 용이하게 되도록 하는 이점이 있다.
종래의 가스 공급기구는 제5도에 나타낸 바와 같이 매스 플로우 콘트롤로(26)가 중앙부에 설치되어 있기 때문에 메인티넌스에 공수가 걸린다고 하는 결점이 있으나, 상기와 같은 점이 해소된다.
다음에 다른 실시예에 대하여 설명한다.
이 실시예에 있어서는 상기 매스 플로우 콘트롤러(26)는 제6도에 나타낸 바와같이 가스의 입구(31a), (31b)와 출구(32a), (32b)를 가지고 있고, 이것을 선택적으로 사용하도록 되어 있다. 그리고 사용하는 입구 및 출구(제6도는 입구 31a 및 31b)에는 각각 예를들면 0 링이난 메탈시일 등의 시일부재 (38)를 통하여 가스 공급배관(23)을 접속하는 조인트(50)가 착탈이 가능하게 장착되어 있다.
또 제6도에서는 사용하지 아니한 입구 (31b) 및 출구 (32b)는 금속제의 차폐부재 (38a)에 의하여 차단되고 있다.
또, 제6도의 다른 부분은 제3도의 매스 플로우 콘트롤러와 같이 구성되어 있다.
상기 조인트(50)는, 제7도에 나타낸 바와 같이, 기체(34)의 출구(32)(또는 입구(31))의 주변부에 설치된 부착 보울트(51)와 이 부착 보울트(51)에 체결하는 너트 (52)로 기체(34)에 장착되도록 되어 있다. 이 경우, 기체(34)와 조인트(50) 사이에서 시일부재(38)를 설치하여 조인트(50)의 부착플랜지(53)에 뚫은 부착구멍(53a) 을 부착 보울트(51)에 끼워서 부착 보울트(51)에 너트를 체결하는 것에 의하여 조인트(50)를 착탈 가능하게 장찰할 수가 있다.
이 구조에서는, 조인트(50)와 기체(34) 사이에 시일부재(38)를 끼우고 있기 때문에, 기체(34)와 조인트(50)의 접속부를 기밀하게 유지할 수가 있다.
또, 시일부재(38)에 메탈시일을 사용하는 것에 의하여 시일부재에 내식성을 갖게할 수가 있다.
특히, 메탈시일 재질로서 스테인레스 스틸, Ni기 합금을 사용함으로써 내식성에 일층 뛰어난 것으로 된다. 또, 차폐부재(38a)에 대해서도, 보울트 및 너트에 의하여 부착하거나 떼어내는 것이 가능하게 장착할 수가 있다.
매스플로우 콘트롤러(26)를 이와 같이 구성함으로써, 조인트(50)를 배관(23)으로부터 벗겨서 점검 및 보수를 할 수 있기 때문에, 점검 등이 용이하게 된다. 또, 요구에 따라서 가스 입구, 출구를 임의로 선택할 수 있기 때문에, 배관의 자유도를 한층 높일 수 있다. 결국, 가스 공급 배관(23), 필터(24)나 밸브(25) 등의 배관의 자유도를 크게하여, 가스 공급기구(22)의 배관계통의 접속을 용이하게 할 수 있다.
또, 조인트(50)를 입구(31b) 또는 출구 (32a)에 부착한 경우에는, 조인트(50)의 통로(50a)가 유로(33)에 직교하고, L자형상을 이루게 된다. 이 경우에는, 상술한 실시예와 같이, 매스플로우 콘트롤로(26) 자체를 소형화할 수 있음과 동시에, 가스 공급배관(23)을 입체적으로 배관할 수 있으며, 가스 공급기구(22)를 소형으로 할 수 있다. 또, 가스 공급기구(22)를 소형으로 함에 따라서, 열처리부(10)의 점검(메인티넌스)에 지장을 주는일이 없이 가스 공급기구 (22)를 열처리부(10)측으로 배치할 수 있다.
또, 제6도에서는, 입구 및 출구를 각각 2 개씩 서로 직교하도록 설치하였으나, 이들의 수는 2 개에 한정되지 않으며, 더 많이 설치하여도 좋고, 그경우에도 사용하는 입구 및 출력에 조인트를 접속하면 된다. 또, 입구 및 출구는 반드시 여러 개가 아니라도 좋으며, 적어도 부착과 해체가 자유로운 조인트를 장착하는 것에 의하여 메인티넌스가 용이하게 되는 효과를 가진다.
이상, 각 매스플로우 콘트롤러(26)에 가각 조인트(50)를 착탈가능하게 장착한 경우에 대하여 설명하였으나, 여러 개의 매스플로우 콘트롤러(26)에 블록 형상의 조인트를 동시에 착탈 가능하게 장착하는 것도 가능하다.
즉, 제8도와 같이, 상술한 바와 같이 구성되는 여러개의 매스플로우 콘트롤러(26)의 기체(34)에 설치된 가스의 입구 및 출구의 적어도 한쪽에, 각 기체(34)의 유로에 연결되어 통하는 가스 공급배관(23)의 접속구(61) 및 가스유로(60a)를 가지는 블록 형상 조인트(60)를 시일부재를 통하여 착탈가능하게 장착할 수 있다. 이 경우, 블록형상 조인트(60)의 접속구(61)를 기체(34)에 설치된 유로에 대하여 직선형상으로 또는 직교 하도록 배치시킬 수 있으며, 필요에 따라 임의의 배관형태로 할 수 있다.
블록형상 조인트(60), 가스통로(60a) 및 접속구(61)를 배관에 대응하여 여러 가지로 변화시킬 수 있다. 그 실시에를, 제9a도∼제9d도에 나타낸다. 제9a도는 각 가스유로(60a)를 직선적으로 설치한 예이다. 또, 제9b도는 각 가스유로(60a)에 대응하는 접속구(61)를 블록 조인트의 측벽에 설치한 예이다. 제9c도는 각 가스유로(60a)를 합류시켜서 하나의 접속구(61)에 접속시킨 예이다. 제9d도는 밸브(64)를 사용하여 제9a도의 실시예 및 제9c도의 형태를 선택적으로 채택할 수 있는 예이다.
또, 블록 형상 조인트(60)를 기체(34)에 부착하기 위해서는, 블록형상 조인트 (60)에 설치된 부착구멍(62)을 관통하는 부착 보울트(63)를 기체(34)에 설치된 부착구멍(도시하지 않음)에 체결하면 좋다.
이와 같이, 여러 개의 매스플로우 콘트롤러(26)의 입구 및 출구의 적어도 한 쪽에, 블록 형상 조인트(60)를 착탈가능하게 장착하는 것에 의하여 부품수를 줄임과 동시에, 배관작업을 용이하게 할 수 있다. 또, 유량제어부를 유니트화할 수 있기 때문에, 가스공급기구(22)가 한층 소형화되며, 메인티넌스의 용이화가 도모된다.
또, 매스플로우 콘트롤러(26)의 배치형태는 자유롭게 선정할 수 있으며, 제10도에 나타내는 바와 같이, 입구(31)와 출구(32)를 윗쪽에 위치시켜도 좋으며, 또는 측방에 위치시켜도 좋고, 임의의 방향으로 배치할 수가 있다.
이상의 예에서는, 본 발명을 종형 열처리 장치에 적용한 경우에 대하여 설명하였으나, 이것에 한정되지 않으며 다른 처리장치에 적용할 수도 있다.
예를들면 에칭처리장치에 적용할 수도 있다. 그 예를 제11도에 설명한다. 제 11도는 본 발명을 적용항 플라즈마 에칭장치이다. 이 장치는 처리부(70)와 가스공급부(20)를 가지고 있다. 처리부(70)는 처리가스공급구(72) 및 배기구(73)를 가지는 처리용기(71)와, 이 처리용기(71)내에 각각 그면을 수평으로 하여 배치한 상부전극(74) 및 하부전극(75)과, 고주파 전원(76)을 갖추고 있다. 하부전극(75)상에는, 정전척(78)이 설치되어 있으며, 이 위에 피처리체로서의 반도체 웨이퍼(W)가 흡착된다. 고주파 전원(76)은 하부전극(75)에 접속되어 있으며, 이 고주파 전원(76)으로부터 하부전(75)에 고주파 전력을 공급하는 것에 의하여, 전극(74), (75) 사이에 처리가스의 플라즈마가 형성된다. 또, 처리용기 (71)와 하부전극(75)은 전열부재에 의하여 절열되어 있다.
가스 공급부(20)는, 기본적으로 앞에서 설명한 것과 같은 구조를 가지며, 본 발명에 관한 유량제어 장치(매스플로우 콘트롤러)를 구비한 가스 공급기구(22)를 가지고 있다. 도시하지 않은 여러 개의 가스 공급원으로부터 가스공급 배관(23)을 통하여 가스공급기구(22)에 공급된 처리가스 등의 가스는 다시 가스공급배관(23)을 통하여 처리용기(71) 내에 공급된다.
이와 같은 장치에서는, 처리용기(71) 내를 소정의 진공도까지 감압하며, 가스공급기구(22)로부터 가스공급 배관(23)을 통하여 처리용기내에 처리가스를 도입하면, 전극(74), (75) 사이에 고주파 전원(76)으로부터 고주파 전력을 공급하고, 그 사이에 처리가스의 플라즈마를 형성한다.
그리고, 이 플라즈마에 따라 반도체 웨이퍼를 에칭처리한다.
또, 상기예에서는, 유체로하여 가스를 사용하는 장치에 대하여 설명하였으나, 유체로서 액체를 사용하는 장치에 있어서도 적용할 수가 있다.

Claims (7)

  1. 유체의 입구, 출구 및 이들에 연결되어 통하는 유로를 가지는 기체(basebody)와; 이 기체(34)의 유로 속의 유체의 유량을 조절하는 유량조절수단(35)과; 상기 유로 내의 유체의 유량을 검출하는 유량검출수단(36)과; 이 유량검출수단(36)의 검출결과에 의거하여 상기 유량조절수단(35)에 유량제어신호를 출력하여 유체의 유량을 소정값으로 제어하는 유량제어 수단을 각각 구비하는 여러 개의 유량제어부(37)와, 이 여러 개의 유량제어부(37)의 기체(34)의 유체의 입구 또는 출구의 적어도 한 쪽에 연속하도록 부착과 떼어냄이 자유롭게 되고, 각 유량제어부937)의 기체(34)의 유로에 연결되어 통하는 유체배관의 접속구를 가지는 블록형상의 조인트(60)를 구비하는 유량제어장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 각 유량제어부(37)의 기체(34)는 또 다른 입구를 가지며, 이들 입구의 하나에 연속하도록 상기 블록형상의 조인트(60)가 부착과 떼어냄이 자유롭게 되어 있는 유량제어장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 각 유량제어부(37)의 기체(34)의 또 다른 출구를 가지며, 이들 출구의 하나에 연속하도록 상기 블록형상의 조인트(60)가 부착과 떼어냄이 자유롭게 되어 있는 유량제어장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 각 유량제어부(37)에 있어서, 상기 기체(34)의 유체의 입구 또는 출구의 적어도 한 쪽이, 그곳에 있어서의 유체의 흐름방향이 상기 유로에 대하여 직교하는 방향으로 되도록 위치되는 유량제어장치.
  5. 처리장치에 유체를 공급하는 유체공급장치로서, 배관과; 유체의 입구, 출구 및 이들을 연결하여 통하게 하는 유로를 가지며, 배관을 흐르는 유체의 유량을 제어하기 위한 유량제어장치와; 배관의 개폐를 하는 밸브와; 이들을 수용하는 케이싱을 구비하며, 상기 유량제어장치의 유체의 입구 또는 출구의 적어도 한 쪽이, 그 곳에 있어서의 유체의 흐름방향이 상기 유로에 대하여 직교하는 방향으로 되도록 위치되며, 상기 유량제어장치는 상기 케이싱의 벽부근방에 위치하는 유체공급장치.
  6. 피처리체에 대하여 특정한 처리를 하는 처리부와; 처리부에 이 처리부에 필요한 유체를 공급하기 위한 유체공급원과; 유체공급원으로부터 처리부로 공급되는 액체의 유량을 제어하기 위한 유량제어장치를 구비하며, 상기 유량제어장치는, 유체의 입구, 출구 및 이들을 연결하여 통하게 하는 유로를 가지는 기체와; 이 기체의 유로속의 유체의 유량을 조절하는 유량조절수단과; 상기 유로내의 유체의 유량을 검출하는 유량검출수단과; 이 유량검출수단의 검출결과에 의거하여 상기 유량조절수단에 유량제어신호를 출력하여 유체의 유량을 소정의 값으로 제어하는 유량제어 수단을 구비하는 여러개의 유량제어부와, 이 여러개의 유량제어부의 기체의 유체의 입구 또는 출구의 적어도 한 쪽에 연속하도록 부착과 떼어냄이 자유롭게 되고, 각 유량제어부의 기체의 유로에 연결되어 통하는 유체배관의 접속구를 가지는 블록형상의 조인트를 구비하는 유량제어장치.
  7. 피처리체에 대하여 특정한 처리를 하는 처리부와; 처리부에 이 처리부에 필요한 유체를 공급하기 위한 유체공급원과; 유체공급원으로부터 처리부로 공급되는 액체의 유량을 제어하기 위한 유량제어장치를 구비하며, 상기 유량제어장치는, 배관과; 유체의 입구, 출구 및 이들을 연결하여 통하게 하는 유로를 가지며, 배관을 흐르는 유체의 유량을 제어하기 위한 유량제어장치와; 배관의 개폐를 하는 밸브와; 이들을 수용하는 케이싱을 구비하며, 상기 유량제어장치의 유체의 입구 또는 출구의 적어도 한 쪽이, 그 곳에 있어서의 유체의 흐름방향이 상기 유로에 대하여 직교하는 방향으로 되도록 위치되며, 상기 유량제어장치는 상기 케이싱의 벽부근방에 위치하는 처리장치.
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