在半导体制造装置用的混合气体供给装置中，防止其他气体种类向过程气体供给线的逆扩散，实现混合气体供给装置的歧管及过程腔室的气体置换的高速化。本发明专利技术是一种混合气体供给装置，将由流量控制装置和出口侧切换阀（VO）构成的多个气体供给线以并列状配设、将各出口侧切换阀（VO）的气体出口向歧管（1）连接、并且将距歧管（1）的混合气体出口较近的位置的气体供给线作为小流量用气体的供给用，其中，经由上述流量控制装置的出口侧连结配件（22）及具有气体通路（19a）的安装台（19）将流量控制装置的出口侧和出口侧切换阀（VO）的入口侧气密地连结，在上述出口侧连结配件（22）的流路（24）的一部分及或将上述出口侧切换阀（VO）与歧管（1）的混合气体流通孔（20）连通的流路（25）中设置小孔部（26），能够实现其他气体向出口侧切换阀（VO）的上游侧或流量控制装置的上游侧的逆扩散的防止和连结在歧管（1）的混合气体出口（2）上的过程腔室（6）的高速气体置换。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及半导体制造装置用的混合气体供给装置的改良，涉及通过能够将多种气体不发生逆流及逆扩散而迅速地切换供给、能够实现过程时间的缩短、气体损失的减少及混合气体制造装置的小型化等的混合气体供给装置。
技术介绍
近年来，在半导体制造装置的领域中，强烈要求装置的小型化及制造成本的降低、制品品质的提高等，为了应对这些等的要求，作为下一代用的半导体制造装置，推进了例如连续地进行对于晶片的氧化膜处理和聚硅酮膜处理的综合型处理装置的开发。但是，在这样的综合型处理装置中，应供给的气体种类为30种的多种，除了氧化膜处理中的蚀刻用气体种类以外，还加上HBr或Cl2等腐蚀性气体种类。因此，所谓气体种类的切换时的逆流及逆扩散的防止和因高速气体置换的气体利用率的提高成为更加重要的问题。于是，本件专利申请人迄今为止开发了许多关于上述供给气体种类的切换时的逆流及逆扩散的防止的技术，并将其公开。例如，特许第3442604号是表示其一例的文献，如图18所示，在将多个气体种类G1～Gn通过切换阀V1～Vn的操作而切换供给的情况下，通过A.将最小流量的气体种类的供给线配置到距气体出口部Go最远的位置上、或者B. 设置节流孔S1～Sn而使各线L1～Ln的通路面积与各线的气体流量的比成为一定、或者C. 在最小流量线Ln的切换阀Vn中使用图19那样的内置有节流孔OL的阀而提高最小流量的气体种类的流速，实现了在通过上述切换阀V1～Vn的切换进行的气体种类的变更时发生的其他气体的逆流及逆扩散的防止。例如，当将切换阀V3从开向闭、将切换阀V1从闭向开同时操作而将气体种类从气体G3变更为气体G1时，防止气体G1向切换阀V3的上游侧逆流。此外，特许第338777号是将上述图18的切换阀V1～Vn全部做成如图19那样的结构的节流孔内置型阀、通过改变内置在各切换阀V1～Vn中的节流孔的口径、使各气体种类G1～Gn的各线L1～Ln的流路截面积与各线L1～Ln的气体流量比成为一定、由此来防止在切换阀V1～Vn的切换操作时发生的气体的逆流及逆扩散的技术。另外，在气体的流量控制装置中，将节流孔夹设在流路中、或使用节流孔内置型阀、或者将节流孔做成垫片型节流孔等是公知的，但在将多个气体供给线以并列状连结、将来自各气体供给线的混合气体通过歧管向气体使用部位供给的混合气体供给装置中、以防止切换阀的操作时的大流量气体的向小流量气体线内的逆流及逆扩散的目的、做成了使用节流孔或节流孔内置阀的结构的技术并不仅限于上述特许第3442604号及特许第338777号等。专利文献1：特许第338777号公报专利文献2：特许第3442604号公报专利文献3：特许第4137267号公报专利文献4：特开2003－86579号公报专利文献5：特开2007－57474号公报专利文献6：特开2007－4644号公报专利文献7：特开2007－7644号公报。
技术实现思路
上述特许第3442604号及特许第338777号的技术在例如切换阀的开闭操作时能够有效地防止大流量气体线的气体向小流量气体线的切换阀的一次侧（上游侧）逆流或逆扩散，起到良好的实用的功用。但是，上述专利专利技术的技术都以使小流量气体线相对于气体出口部Go位于大流量气体线的上游侧（距气体出口部Go更远的部位）为基本，所以在过程气体（プロセスガス）为小流量的情况下，在将各气体供给线接合的歧管部的气体置换中需要长时间，从气体置换的方面有不能实现半导体制造中的过程时间的大幅的缩短的问题。本申请专利技术的专利技术主要目的是提供一种没有以往的半导体制造装置用的混合气体供给装置中的上述那样的问题、即能够不使小流量气体供给线相对于气体出口部Go位于大流量气体供给线的上游侧而有效地防止气体种类的逆流及逆扩散、并且包括歧管部能够提高气体供给系统的气体置换性、能够实现过程处理时间的大幅的缩短的混合气体供给装置。本申请专利技术者等在半导体制造装置用的混合气体供给装置中，为了对应于气体的供给线数的增加及喷淋板的大型化、实现其气体置换的高速化及气体逆扩散的防止，首先，通过实验确认节流孔的夹设位置与气体的逆流及逆扩散的防止作用的关系，接着，通过实验确认了混合气体供给装置中的气体供给线的排列及歧管的内径、喷淋板的特性等与腔室内的气体置换时间的关系。本申请专利技术是基于本申请专利技术者等的上述各试验的结果做出的，提供一种能够实现气体置换的高速化和逆流及逆扩散的防止的半导体制造装置用的混合气体供给装置。首先，本申请专利技术者等将与混合气体供给装置的气体置换关联的气体的逆流及逆扩散如下述A～C那样定义，基于此研究逆流及逆扩散的抑制对策。A. 阀的同时开闭时的气体的逆流???当同时将多条线的阀开闭时、使阀为开的线的气体流入到为闭的线的阀的上游侧而被关入的现象。B. 阀的开时的逆流???在为了对以稳定状态流动的气体追加别的气体而使该阀为开时、别的气体先流入到流动的线的上游的现象（一度逆流、但逐渐被压出）。C. 气体的逆扩散???当同时使多种气体流动时、大流量线的气体扩散进入到小流量线中的现象。上述A的在阀的同时开闭时发生的气体的逆流基本上是在阀的同时开闭时、因存在两者的阀同时被开放的时间而发生的现象，所以是与阀的开闭动作特性有关系的。为了防止逆流，需要在两阀的开闭中设置时间差（延迟时间），例如，在使阀为气压动作型的金属隔膜阀（株式会社フジキン制型）的情况下，虽然根据操作用气压供给系统的结构而有差异，但在气压管的长度1000mm、外径3mmφ、供给压0.4～0.6MPa的情况下，可以确认通过设置约40msec的延迟时间能够完全防止上述A的逆流。图1是表示在上述B的逆流及C的逆扩散的研究中使用的气体扩散试验装置的图，将使用该试验装置同时供给Ar和小流量He的情况下的逆扩散现象以小流量线He的流量、歧管部的压力、Ar/He的同时供给时间、大流量线Ar的流量、Ar与He的供给线之间的位置（距离）、节流孔的夹设位置等为参数进行了研究。另外，在图1中，GS1～GS4是气体供给口，RG是压力调整器，PG是压力计，F是过滤器，VS1～VS4是入口侧阀，FCS是压力式流量控制装置，VO1～VO4是出口侧切换阀，1是歧管（内径4.4mmφ），2是混合气体出口，3是混合气体供给管（1/4”×0.6m），4是调整阀，5是过程腔室（39.5l），6是真空泵，7是调整阀，8是四极质量分析仪（Qmass?取入压力3.0×10－4Pa），9是压力调整器，CM是压力计（电容压力计?100Torr，1Torr），10是2联3通阀，11是PC，12是电磁阀，13是控制装置（PLC），14是空气管（内径2.5mm×1m）。向上述气体供给口GS的供给压是250KPaG，在入口侧阀VS及出口侧切换阀VO中使用金属隔膜阀。试验的结果判明，a当同时流动的大流量线位于小流量线的上游时容易发生逆扩散，b当小流量线的流量为7sccm以下时逆扩散变大，c如果歧管部的压力变高则容易发生逆扩散等。此外判明，为了抑本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.02.22 JP 2010-0357621.一种混合气体供给装置，是将由流量控制装置和出口侧切换阀构成的多个气体供给线以并列状配设、将各出口侧切换阀的气体出口向歧管连接、并且将距歧管的混合气体出口较近的位置的气体供给线作为小流量用气体的供给用的混合气体供给装置，其特征在于，经由上述流量控制装置的出口侧连结配件及具有气体通路的安装台将流量控制装置的出口侧与出口侧切换阀的入口侧气密地连结，在上述出口侧连结配件的流路的一部分及或将上述出口侧切换阀与歧管的混合气体流通孔连通的流路中设置小孔部，能够实现其他气体向出口侧切换阀的上游侧或流量控制装置的上游侧的逆扩散的防止、和连结在歧管的混合气体出口上的过程腔室的高速气体置换。
2.如权利要求1所述的混合气体供给装置，其特征在于，使流量控制装置为流量范围可变型压力式流量控制装置，并且将上述出口侧连结配件的流路通过大径的水平方向通路、小径的水平方向通路、和将它们等连通的小径的垂直方向通路形成，在小径的垂直方向通路的一部分中设置上述小孔部。
3.如权利要求2所述的混合气体供给装置，其特征在于，使流量控制装置为流量范围可变型压力式流量控制装置，并且将上述出口侧连结配件的流路通过大径的水平方向通路、小径的水平方向通路、和将它们等连通的大径的垂直方向通路形成，在小径的水平方向通路的一部分中设置上述小孔。
4.如权利要求1～3中任一项所述的混合气体供给装置，其特征在于，使连结在混合气体出口上的过程腔室为带有喷淋板的过程腔室。
5.如权利要求1～3中任一项所述的混合气体供给装置，其特征在于，使...
【专利技术属性】
技术研发人员：永濑正明，土肥亮介，西野功二，池田信一，
申请(专利权)人：株式会社富士金，
类型：
国别省市：
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