TW200538678A - Gas supply integration unit - Google Patents

Description

'200538678 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是關於一種可使用於半導體製造裝置等的氣體 供給集合單元’進一步詳細地說，是關於一種氣體供給集 合單元’其可在汽化溫度高的常溫下，不液化不從外部加 熱且谷易液化之二氯石夕烧、肝β、HBr等製程氣體的情況下， 以高精度供給這些製程氣體。

【先前技術】 過去，作為半導體積體電路中的絕緣膜，多使用氣相 沉積的氧化矽薄膜等。類似氧化矽等的氣相沉積製程一般 在載置於成膜槽的晶圓上以化學蒸鍍法來進行。

在供給一氣矽烷等液容易液化的製程氣體時，需要對 製程氣體的供給路線亦即高壓氣體容器、管線、質量流量 控制斋、反應室等加執。盆理I么 於 …、头理由為，右一氣矽烷在供給路 線的途中液化，I法正確測量流量，於是所製造之半導體 積體電路的性能惡化。另外，液化後的二氣矽烷等氣體會 堵住附有質量流量計之電磁閥的細管上’導致流量的測量 不正確 為防止一氣矽烷等氣製程氣體的液化，在專利文獻1 的氣體供給裝置中，如楚0同〜 第9圖所不，在官線、接頭、氣體閥 62’ 64及附有質量流量計之電磁閥61等所構成的氣體單元 兩侧’以受到在導熱區塊51、副導熱區塊52所形成之支持 溝53, 54支持的方式配設帶狀的加熱請，藉此，將二氯 2097-7050-PF;Ahddub 5 ' 200538678 矽烷等製程氣體加熱保溫至汽化溫度以上。 另外，如第10圖所示，導熱區塊51的上面是與附有質 量流量計之電磁閥61下方接觸的接觸面65，盆加刼# 加熟保溫附 有質量流量計之電磁閥61。 專利文獻1 :特開平7-286720號公報 【發明内容】

【發明所欲解決的課題】 不過，在專利文獻1之氣體供給裝置中，有下面的問題。 (1)為了降低氣體供給裝置的成本，宜將其小型化和積 體化，但是，第9圖所示之氣體供給裝置在氣體單元的兩 侧，以受到在導熱區塊51、副導熱區塊52所形成之支持溝 53，54支持的方式配設帶狀的加熱器6〇，所以，氣體單元 的寬度會比不需要加熱器的氣體單元來得大。 ⑵氣體供給裝置在氣體單元的兩側需要很多導執區 塊及副導熱區塊52等用來加熱保溫的元件，成本提高。 抑因此，本發明為解決該課題，提供一種氣體供給集合 單元，其可在常溫常壓下一邊如也 邊力熱保一邊供給容易液化的 製程氣體。 【用以解決課題的手段】 解決上述課題 ’具有 本發明之氣體供給集合單元為了 下面的構造。 (1) 一種氣體供給集合單元 包括··設置於出口流路的 2097-7050-PF；Ahddub 6 200538678 弟手動閥、設置於連通該第一手動間和製程氣體共通流 路之位置的氣動閥、設置於連通該第一手動闕和氣提氣體 ’、通肌路之位置的第二手動閥及複數個藉由流路區塊及單 元固定板連結成-整個直列的氣體單元，其特徵在於包 括··支持構件，其剖面為门字型且喪合上述流路區塊及單 元固定板；及平面加熱器，丨以夾在上述支持構件、上述 流路區塊及上述單元固定板之間的方式來固定。

(2) 如申請專利範圍第丨項之氣體供給集合單元，其 中，上述氣體單元嵌合至上述支持構件，具有締結之導執、 夾在上述支持構件和上述導執之間的板狀之隔板構件。 (3) 如申請專利範圍第！項之氣體供給集合單元，其 中，包括：一個或兩個以上的平面加熱器，其連接至上述 氣體單元的底面而配置；支持構件，其支持上述平面加熱 器；及支持構件固定才反，其將上述平面加熱器夾在上述支 持構件、上述流路區塊及上述單元固定板之間，以固定支 持構件。 【發明效果】 本發明之氣體供給集合單元可達到下面的作用效果。 本發明之氣體供給集合單元包括設置於出口流路的第 手動閥、没置於連通該第一手動閥和製程氣體共通流路 之位置的氣動閥、設置於連通該第一手動閥和氣提氣體共 .通流路之位置的第二手動閥及複數個藉由流路區塊及單元 固定板連結成一整個直列的氣體單元，其特徵在於包括： 2097-7050-PF;Ahddub 200538678 支持構件，其剖面為门字型且嵌合上述流路區塊及單元固 定板；及平面加熱器，其以央在上述支持構件、上述流路 區塊及上述單元固定把少叫 間的方式來固定，所以，氣體單 兀的外形尺寸可和不需要平面加熱器之氣體單元完全相 同。於是，即使是集合氣體單元之後的整個氣體供給华合 早也不需要變化外形尺寸。再者，氣體單元的流路區 塊及單元固定板從背面加熱保溫，所以，作為用來加熱保 溫的元件，對一個氣體嵐分水 花體早兀來說，只要一個平面加熱器和 一個支持構件就夠了，可減少元件個數，降低成本。 Μ ’本發明之氣體供給集合單元’其中，上述氣體 單元嵌合至上述支持構件，具有締結之導軌、失在上述支 持構件和上述導軌之間的板狀之隔板構件，所以，藉由取 出隔板構件’可在繼續雉持可使用氣體供給集合單元的狀 態拆卸平面加熱器，安裝其他平面加熱器。如此，容 易交換平面加熱器，容易維修。 另外，本發明之氣體供給集合單元包括··一個或兩個 以上的平面加熱器’其連接至上述氣體單元的底面而配 置；支持構件，其支持上述平面加熱器；及支持構件固定 板’其將上述平面加熱器夾在上述支持構件、上述流路區 塊及上述單元固定板之間’以固定支持構件，所以，不需 要在每個氣體單元上分別設置一個平面加熱器和一個支持 構件’可對整個氣體供給集合單元分別設置一個或兩個以 上的平面加熱器和-個或兩個以上的支持構件，如此，用 來加熱保溫氣體供給集合單元的元件個數減少，可降低成 2097-7050-PF;Ahddub 8 200538678 再者’藉由減少平面加熱器的個 _ , J 1之配線# 而且也變得容易交換平面加熱器 【實施方式】 明之氣體供給集合單元 下面將根據附加圖面說明本發 的實施例。 (第1實施例） 給製程氣體之氣體供給集合 第1圖的前視圖，第3圖為第

第1圖為顯示對5個管線供 單元的構造的俯視圖，第2圖為 1圖的電路圖。 兩條導軌10， 12藉由導執固定棒13， 14平行固定 端。使氣提氣體單元、製程氣體單元、氣體單元a，b 和導執固定棒13，14平行，從左邊開始分別藉由單元固定 板，以可在水平方向沿著導執1〇，12平行移動的方=來二 裝。分別安裝於氣提氣體單元、製程氣體單元'氣體單元 爾| Α，β，c，D上之機器的電路構造如第3圖所示。 氣提氣體手動閥29透過氣提氣供給口 28,和未圖示的 氣氣體槽連接。氣提氣體手動閥29透過氣動閥32、逆止 閥33、氣提氣體共通流路43，連接至第二手動閥25A，25B， 25C，25D，25E—邊的埠上。在連通氣提氣體手動閥29和氣 動閥32的流路上，連通有壓力計31。第二手動閥25A，25B， 25C，25D，25E另一邊的埠連接至調節器24A，24B， 24C， 24D，24E—邊的埠上。 製程氣體手動閥35透過製程氣體供給口 34，和未圖示 2097-7050-PF;Ahddub 9 200538678 的製程氣體槽連接。製程氣體手動閥35透過氣動閥37、製 程氣體共通流路44,連接至氣動閥26A，26B，26C，26D，26E 一邊的埠上。在連通製程氣體手動閥35和氣動閥37的流路 上，連通有壓力計36。 氣動閥26A，26B，26C，26D，26E另一邊的埠連接至調 節器 24A，24B，24C，24D，24E—邊的埠上。調節器 24A，24B， 24C，24D，24E另一邊的埠透過第一手動閥22A，22B，22C， _ 22D, 22E，和製程氣體出口 21A，21B，21C，21D，21E連通。 在連通調節器24A，24B，24C，24D，24E和第一手動閥22A， 22B，22C，22D，23E的流路上，連通有壓力計23A，23B，23C， 23D，23E。 製程氣體共通流路44的先端藉由製程氣體共通流路先 端手動閥41來密封。另外，氣提氣體共通流路43的先端藉 由氣提氣體共通流路先端手動閥38來密封。 第4圖為氣體供給集合單元之丨條管線之氣體單元之組 裝順序的立體圖。有關氣提氣體單元、製程氣體單元、氣 體單兀A，B，C，D中任一單元，亦完全相同。氣體單元的 各機器透過流路區塊46(參照第2圖），藉由單元固定板Η， 連結為一整個直列。單元固定板15和配設於單元固定板15 下方的平面加熱器16嵌合至支持構件18的门字型剖面。單 元固定板15在支持構件18和導執1〇、導軌12之間夾住板狀 板構件19，在導執1〇、導軌12上藉由締結裝置^來固 定。 現在說明如此設置之本發明第丨實施例之氣體供給集 2〇97>7〇5〇-pP;Ahddub 1〇 200538678 合單兀的運作及其作用效果。首先說明氣體供給集合單元 的整體作用。當對半導體製程供給製程氣體時，開啟製程 氣體手動閥35及第一手動閥22A，22B，22C，22D，22E，透 過訊號開啟氣動閥37及氣動閥26A，26B，26C，26D，26E。 關閉氣提氣體電路的氣提氣體手動閥29及第二手動閥25A， 25B，25C，25D，25E，透過訊號關閉氣動閥32。藉此，製 程氣體從未圖示之製程氣體槽，經由製程氣體供給口 34、 ^ 製程氣體手動閥35、氣動閥37、製程氣體共通流路44、氣 動閥 26A，26B，26C，26D，26E，流至調節器 24A，24B，24C， 24D，24E，從第一手動閥22A，22B，22C，22D，22E，經由 製程氣體出口 21A，21B，21C，21D，21E，留至供給目標。 其次，當氣體單元需要維修時，可在停止製程氣體的 供給之後實施。此時，電路暴露在大氣中，為了除去大氣 中的水氣’對電路導入氮氣亦即氣提氣體。換言之，關閉 製程氣體手動閥35，透過訊號關閉氣動閥37，遮斷製程氣 % 體的流動。然後，開啟氣提氣體手動閥25A，25B，25C，25D， 25E，透過訊號開啟氣動閥32。如此，從未圖示的氣提氣體 槽，將氮氣亦即氣提氣體導入氣體單元A，B，C，D，E的各 管線中。換言之，氣提氣體經由氣提氣體手動閥29、氣動 閥32、逆止閥33、氣提氣體共通流路43、第二手動閥25A， 25B，25C，25D，25E，流至調節器 24A，24B，24C，24D， 24E ’從第一手動閥22A，22B，22C，22D，22E，經由製程 氣體出口 21A，21B，21C，21D，21E，排出至排氣系統。然 後，在既定時間後，關閉氣提氣體手動閥2 9、第二手動閥 2097-7050-PF;Ahddub 11 200538678 25A’ 25B，25C，25D，25E，透過訊號關閉氣動閥32，中止 氣提氣體的流入。 其次說明平面加熱器丨6的作用。關於氣提氣體單元、 製程氣體單元、氣體單元A，B，c，山E中任何一者，亦完 全相同。平面加熱器16配設於單元固定板15的下方，嵌合 至支持構件18的门字型剖面上。當製程氣體流過氣體供給 集合單元時，對平面加熱器16通電以產生焦耳熱，此熱透 %過單元固定板15,被傳送至氣提氣體單元、製程氣體單元、 氣體單元A，B，C，D，E的流路區塊46及流路區塊46上所安 裝的機器。如此，將熱傳送至氣體單元的流路區塊46及單 元固定板15上所安裝的機器上，藉此，製程氣體流過之單 π内部的溫度可維持在製程氣體的凝結溫度以上。於是， 可防止在製程氣體單元、氣體單元A，B，c，D，E内因製程 氣體液化所導致的種種不良情況。 其次，將參照顯示第i圖之A-A部剖面的第5圖及顯示平 _面加熱器1 6之拆卸的第6圖來說明隔板構件〗9的作用。將藉 由氣體單元E的剖面圖來作說明，其中有關氣提氣體單元、 製程氣體單元、氣體單元A，B, C，D中任一單元，亦完全 相同。配設於單元固定板15和單元固定板15下方的平面加 熱器16嵌合至支持構件18的门字型剖面，單元固定板15在 支持構件18和導執1 〇、導執12之間夾住板狀之隔板構件 19,藉由締結裝置20固定於導執1〇、導執12上。當需要交 換平面加熱器16時，拆卸締結裝置2〇並取出隔板構件16， 藉此，可在繼續維持可使用氣體供給集合單元的狀態下， 2097-7050-PF；Ahddub 12 200538678 拆卸第6圖所示之平面加熱器16，安裝上其他的平面加熱器 16 〇 如以上所詳細說明，根據第1實施例之氣體供給集合單 几包括汉置於出口流路的第一手動閥22、設置於連通該第 手動閥22和製程氣體共通流路44之位置的氣動閥、設 置於連通該第手動閥22和氣提氣體共通流路43之位置的 第一手動閥25及複數個藉由流路區塊46及單元固定板15連 •結成一整個直列的氣體單元，其特徵在於包括··支持構件 18,其剖面為门字型且嵌合上述流路區塊“及單元固定板 15;及平面加熱器16,其以夾在上述支持構件“、上述流 路區塊46及上述單元固定板15之間的方式來固定，所以， 氣體單元的外形尺寸可和不需要平面加熱器16之氣體單元 完全相同。於是，即使是集合氣體單元之後的整個氣體供 給集合單元，也不需要變化外形尺寸。再者，氣體單元的 流路區塊46及單元固定板15從背面加熱保溫，所以，作為 % «來加熱保溫的元件，對一個氣體單元來說，只要一個平 面加熱器和一個支持構件就夠了，可減少元件個數，降低 成本。 另外，根據第1實施例之氣體供給集合單元，上述氣體 單7G嵌合至上述支持構件18，具有締結之導執1〇、導軌丨2、 夾在上述支持構件18和上述導執1〇、導軌12之間的板狀之 隔板構件19,所以，容易交換平面加熱器16，容易維修。 亦即，藉由取出隔板構件19,可在繼續維持可使用氣體供 給集合單元的狀態下，拆卸平面加熱器16，安裝其他平面 2097-7050-PF;Ahddub 13 200538678 加熱器1 6。 (第2實施例） 接著根據附加圖面說明本發明之氣體供給集合單元的 弟2貫施例。第7圖為顯示相同 〇 j <乳體供給集合單元的構造 的俯視圖，第8圖為第7圖的Β-β部 藉由導軌固定㈣，14平行固定=面。兩條導軌10, 12 ^ ^ 疋兩知。使氣提氣體單元、 ^氣體單元、氣體單元u，c，d，e和導軌固定棒13，14 千:，從左邊開始分別藉由單元固定板，以可在水平方向 沿者導軌10, 12平行移動的方式來安裝。 平面加熱器17可為一個或兩個以I，在第7及第8圖中 =例為兩個。兩個平面加熱川連接至分湘定氣提氣 體早元、製程氣體單元、氣體單元A，B，C，D，E之單元固 =15的下方’以垂直相交的方式配設於單元固定板Η的 2 °兩個平面加熱器17分別受到支持構件48的支 持，支持構件48藉由締結裝置49並藉由兩個支持構件固定 板47來固定。—個支持構件固定板47和導軌固定棒13平 订’安裝於製程氣體單元的左侧，另—個支持構件固定板 和導軌固定棒14平行’安裝於氣體單元E的右側。兩個支 持構件固定板47的兩端分別固^於導軌1()，Μ上。 入时 說月如此叹置之本發明第2實施例之氣體供給集 ™ _的運作及其作用效果。有關氣體供給集合單元的整 :用和第1實施例相同，所以省略’在此僅說明平面加 的、盗17的作用。平面加熱器Π以連接至單元固定板15下方 、弋來配叹，文到支持構件48的支持。當製程氣體流過 2〇97<7050^pF;Ahddub 14 200538678 氣體供給集合單元時，對平面加熱器丨7通電以產生焦耳 熱，此熱透過單元固定板15，被傳送至氣提氣體單元、製 程氣體單元、氣體單元A, B，C，D，E的流路區塊46上所安 裝的機器。如此，將熱傳送至各單元之流路區塊46上所安 裝的機器上，藉此，製程氣體流過之單元内部的溫度可維 持在裝程氣體的;旋結溫度以上。於是，可防止在製程氣體

單το、氣體單元A，B，C，D，E内因製程氣體液化所導致的 種種不良情況。 其次，藉由顯不之第7圖之第2實施例之氣體供給集合 單元的構造的俯視圖及顯示第7圖之β—Β部剖面的第8圖來 說明平面加熱器17的拆卸。平面加熱器17從第7圖的右侧方 向來看，共有左右兩個。有關左侧的平面加熱器Η的安裝 狀態，在第8圖中顯示未藉由締結裝置48來緊密接合支持構 件48,有關右侧的平面加熱器17的安裝狀態，在第8圖中顯 示藉由締結裝置8緊密接合支持構件48。例如，從第？圖的 右側方向來看，當需要交換右側的平面加熱器17時，從第7 圖的右側方向來看，使之成為左側的平面加熱器17的狀態 (參照第8圖），在繼續維持可使用氣體供給集合單元的狀態 下，在第7圖所示箭頭Κ1的方向拆卸平面加熱器17並在第7 圖所示箭頭Κ2的方向插入其他平面加熱器17後，藉由締結 裝置49將支持構件48固定於支持構件固定板47上。9 … 如以上所詳細說明，根據第2實施例之氣體供給集合單 元，本發明之氣體供給集合單元包括：一個或兩個以上的 平面加熱器17,其連接至上述氣體單元的底面*配置；支 2097-7050-PF；Ahddub 15 '200538678 持構件48,其支持上述平面加熱器17;及支持構件固定板 47,其將上述平面加熱器17夾在上述支持構件48、上述流 路區塊46及上述單元固定板15之間，以固定支持構件 所以，氣體單元的外形尺寸可和不需要平面加熱器之氣體 單元完全相同。於是，即使是集合氣體單元之後的整個氣 體供給集合單元’也不需要變化外形尺寸。再者，不需要 在每個氣體單元上分別設置一個平面加熱器17和一個支持 鲁構件48,可對整個氣體供給集合單元分別設置一個或兩個 以上的平面加熱器17和一個或兩個以上的支持構件“，如 此，用來加熱保溫氣體供給集合單元的元件個數減少，可 降低成本。再者，藉由減少平面加熱器17的個數，可使配 線變得容易，而且也變得容易交換平面加熱器17。 此外，上面已說明了本發明的實施例，但本發明不受 上述實施例的限定，可有各種應用。 例如，雖在上述實施例中，於氣體供給集合單元上安 裝氣動閥’但所女裝之流體控制機器的種類並不受到此限 制，可作適當變化。 例如，在上述第2實施例中，當拆卸平面加熱器17時， 在第7圖所示箭頭η的方向拆卸平面加熱器17並在第7 圖所示箭頭Κ2的方向插入其他平面加熱器17，但亦可在 第圖所示箭頭Κ2的方向拆卻平面加熱$】7並在第7圖 所示箭頭Κ1的方向插入其他平面加熱器17。 【圖式簡單說明】 16 2097~7〇5〇-PF;Ahddub 200538678 第1圖為顯示本發明第1實施例之氣體供給集合單元 構造的俯視圖。 的 圖 第2圖為本發明第!實施例之氣體供给集合單元的前視 第3圖為顯示第1圖之構造的電路圖。 第4圖為顯示本發明第1實施例之氣體單 的立體圖。 元之組裝順序

第5圖為第 第6圖為顯 第7圖為顯 構造的俯視圖。 1圖之A-A部的剖面圖。 示於第5圖十拆下加熱器16的圖。 示本發明第2實施例之氣體供給集合單 元的 第8圖為第7圖之B—B部的剖面圖。 第9圖習知之氣體供給裝置的立體圖。 第1〇圖為說明第9圖之導熱區塊的圖。 主要元件符號說明】 10〜導軌； 15〜單元固定板； 17〜平面加熱器； 19〜隔板構件； 25〜第二手動閥； 43〜氣提氣體共通流路 4 6〜流路區塊； 48〜支持構件。 12〜導執； 16〜平面加熱器； 18〜支持構件； 22〜第一手動閥； 26〜氣動閥； 44〜製程氣體共通流路 47〜支持構件固定板； 2097-7050-PF;Ahddub 17

Claims (1)

1. •200538678 十、申請專利範圍： i· 一種氣體供給集合單元，包括··設置於出口流路的 第手動閥、設置於連通該第一手動閥和製程氣體共通流 路之位置的氣動閥、設置於連通該第一手動閥和氣提氣體 /、通机路之位置的第二手動閥及複數個藉由流路區塊及單 兀固定板連結成一整個直列的氣體單元， 其特徵在於包括·· 支持構件，其剖面為门字型且嵌合上述流路區塊及單 元固定板；及 平面加熱器，其以夾在上述支持構件、上述流路區塊 及上述單元固定板之間的方式來固定。 2·如申請專利範圍第丨項之氣體供給集合單元，其中， 上述氣體單喪合至上述支持構件，具有缔結之導執、夾 在上述支持構件和上述導執之間的板狀之隔板構件。 3·如申請專利範圍第丨項之氣體供給集合單元，其中， 包括： 一 個或兩個以上的平面加熱器，其連接至上述氣體單 元的底面而配置； 支持構件，其支持上述平面加熱器；及 支持構件固定板，其將上述平面加熱器夹在上述支持 構件、上料路區塊及±料元^板之間， 2〇97-7〇5〇-pF;Ahddub 18