JP2003031507A - Apparatus and method for vacuum processing - Google Patents
Apparatus and method for vacuum processingInfo
- Publication number
- JP2003031507A JP2003031507A JP2001218176A JP2001218176A JP2003031507A JP 2003031507 A JP2003031507 A JP 2003031507A JP 2001218176 A JP2001218176 A JP 2001218176A JP 2001218176 A JP2001218176 A JP 2001218176A JP 2003031507 A JP2003031507 A JP 2003031507A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- raw material
- gases
- exhaust
- vacuum processing
- 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
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、真空雰囲気中に原
料ガスを導入して基体上に処理を行う、装置および方法
に関する。より具体的には、本発明は基体上にエッチン
グ装置、CVD(Chemical Vapor Deposition)装置な
どにより真空処理を行ってデバイスを形成する、真空処
理装置および真空処理方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus and method for introducing a raw material gas into a vacuum atmosphere to perform processing on a substrate. More specifically, the present invention relates to a vacuum processing apparatus and a vacuum processing method for forming a device by performing vacuum processing on a substrate with an etching apparatus, a CVD (Chemical Vapor Deposition) apparatus, or the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、真空系において基体に処理を行う
真空処理はさまざまな分野に応用されているが、その中
でもスパッタ、プラズマエッチング、プラズマCVDな
どは応用範囲も広く、さまざまな分野で実用に供してい
る。2. Description of the Related Art In recent years, vacuum processing for processing a substrate in a vacuum system has been applied to various fields. Among them, sputtering, plasma etching, plasma CVD and the like have a wide range of applications and are practically used in various fields. I am offering.
【0003】真空処理を用いてデバイスを作製する技術
の一例として、特開昭54−145539号公報(以下
文献1と記す)にプラズマCVDを用いて電子写真用画
像形成部材を形成する技術が開示されている。この公報
によれば、さまざまなガスを組み合わせて用いたプラズ
マCVDによって、窒素原子や酸素原子を含むアモルフ
ァスシリコンまたはアモルファスゲルマニウム等よりな
る光導電層を形成している。また、特開昭57−105
745号公報(以下文献2と記す)には、光導電部材の
障壁層として窒素原子および酸素原子を含むアモルファ
スシリコンを用いた技術が開示されている。As an example of a technique for producing a device by using a vacuum treatment, a technique for forming an electrophotographic image forming member by using plasma CVD is disclosed in JP-A-54-145539 (hereinafter referred to as Reference 1). Has been done. According to this publication, a photoconductive layer made of amorphous silicon or amorphous germanium containing nitrogen atoms or oxygen atoms is formed by plasma CVD using various gases in combination. Also, JP-A-57-105
Japanese Patent Publication No. 745 (hereinafter referred to as Document 2) discloses a technique using amorphous silicon containing nitrogen atoms and oxygen atoms as a barrier layer of a photoconductive member.
【0004】図11に、上述のような技術を用いてデバ
イスを形成する、プラズマCVDによる真空処理装置の
概略構成を示す。この真空処理装置は、真空処理炉50
と、これに配管132を介して所定の原料ガスを供給す
る外部の原料ガス供給装置100とからなる。FIG. 11 shows a schematic structure of a vacuum processing apparatus by plasma CVD for forming a device by using the above technique. This vacuum processing apparatus includes a vacuum processing furnace 50.
And an external raw material gas supply device 100 for supplying a predetermined raw material gas thereto via a pipe 132.
【0005】真空処理炉50は、ベースプレート18、
誘電体で形成された円筒状の真空容器6、およびふた3
によって形成された密閉空間に排気配管15が接続され
ており、この排気配管15の先に設けられた真空ポンプ
(図示せず)によってその密閉空間内を所定の圧力で真
空保持することができる。真空容器6の内部には複数の
円筒状の基体7が配置されるようになっており、各基体
7はそれぞれダミー2を介して別々の回転軸9に取り付
けられる。各回転軸9はそれぞれギア10を介してモー
ター12に接続されており、モーター12を駆動するこ
とで取り付けられた基体7を回転することができる。各
基体7はその内部にヒーター5が内包されるようになっ
ており、このヒーター5によって所望の温度に加熱する
ことができる。The vacuum processing furnace 50 includes a base plate 18,
Cylindrical vacuum container 6 made of dielectric material, and lid 3
The exhaust pipe 15 is connected to the closed space formed by, and a vacuum pump (not shown) provided at the tip of the exhaust pipe 15 can hold the inside of the closed space in vacuum at a predetermined pressure. A plurality of cylindrical substrates 7 are arranged inside the vacuum container 6, and each substrate 7 is attached to a different rotating shaft 9 via the dummy 2. Each rotating shaft 9 is connected to a motor 12 via a gear 10, and by driving the motor 12, the attached base 7 can be rotated. Each of the bases 7 has a heater 5 enclosed therein, and can be heated to a desired temperature by the heater 5.
【0006】ベースプレート18には、真空処理炉50
の最外郭をなすシールド19が上記の密閉空間を覆うよ
うに設置されている。シールド19の内壁には、真空容
器6を介して対向するように複数の電極1が配置される
とともに、これら電極1と電気的に接続された分岐板2
5が配置されている。分岐板25の一部は接続端子29
と接続されており、この接続端子29はシールド19の
外壁に設けられたマッチングボックス21を介して電源
20と接続されている。複数の電極1はそれぞれ、ベー
スプレート18側にマッチングの容易性や放電の安定性
を増すための位相調整用のコンデンサ30を備える。The base plate 18 includes a vacuum processing furnace 50.
The outermost shield 19 is installed so as to cover the sealed space. A plurality of electrodes 1 are arranged on the inner wall of the shield 19 so as to face each other with the vacuum container 6 interposed therebetween, and a branch plate 2 electrically connected to the electrodes 1 is provided.
5 are arranged. A part of the branch plate 25 is a connection terminal 29.
The connection terminal 29 is connected to the power source 20 via a matching box 21 provided on the outer wall of the shield 19. Each of the plurality of electrodes 1 is provided with a capacitor 30 for phase adjustment on the side of the base plate 18 for increasing the ease of matching and the stability of discharge.
【0007】外部の原料ガス供給装置100は、所望の
原料ガスが充填された複数のボンベ101〜104、圧
力調整器105〜108、バルブ109〜112、マス
フローコントローラ113〜116、バルブ117〜1
28からなる。ボンベ101〜104から供給される原
料ガスはそれぞれ、圧力調整器105〜108によって
適当な圧力に減圧され、さらにバルブ109〜112、
マスフローコントローラ113〜116によって所望の
流量に調整された後、バルブ121〜124を経て配管
132に至り、この配管132を通って真空処理炉50
に供給される。The external source gas supply device 100 includes a plurality of cylinders 101 to 104 filled with a desired source gas, pressure regulators 105 to 108, valves 109 to 112, mass flow controllers 113 to 116, and valves 117 to 1.
It consists of 28. The raw material gas supplied from the cylinders 101 to 104 is reduced to an appropriate pressure by the pressure regulators 105 to 108, and the valves 109 to 112,
After being adjusted to a desired flow rate by the mass flow controllers 113 to 116, it reaches the pipe 132 through the valves 121 to 124, and passes through the pipe 132, and the vacuum processing furnace 50.
Is supplied to.
【0008】マスフローコントローラ113〜116の
原料ガス流入側の配管はそれぞれ分岐しており、これら
分岐配管はそれぞれバルブ117〜120の原料ガス流
入側の配管となっている。バルブ117〜120の原料
ガス流出側の配管はそれぞれ分岐され、一方の分岐配管
はそれぞれマスフローコントローラ113〜116の原
料ガス流出側の配管に連結され、他方の分岐配管はそれ
ぞれバルブ125〜128の原料ガス流入側の配管とな
っている。バルブ125〜128の原料ガス流出側の配
管は本原料ガス供給装置100の排気経路である排気配
管133に連結され、この排気配管133はバルブ12
9を介して真空ポンプ130に接続されている。なお、
ここでは、4つのボンベ101〜104に充填された4
種類の原料ガスを供給する構成を示したが、ボンベの数
やガスの供給および排気の経路、さらには使用するガス
の種類は目的に応じて変更することができる。The raw material gas inflow side pipes of the mass flow controllers 113 to 116 are branched, and these branched pipes are the raw material gas inflow side pipes of the valves 117 to 120, respectively. The raw material gas outflow side pipes of the valves 117 to 120 are respectively branched, one branch pipe is connected to the raw material gas outflow side pipes of the mass flow controllers 113 to 116, and the other branch pipe is the raw material of the valves 125 to 128, respectively. It is a pipe on the gas inflow side. The pipes on the raw material gas outflow side of the valves 125 to 128 are connected to an exhaust pipe 133 which is an exhaust path of the raw material gas supply device 100, and the exhaust pipe 133 is the valve 12.
It is connected to the vacuum pump 130 via 9. In addition,
Here, the four cylinders 101 to 104 are filled with four.
Although the configuration has been shown in which the raw material gases of various types are supplied, the number of cylinders, gas supply and exhaust paths, and the type of gas used can be changed according to the purpose.
【0009】上記の原料ガス供給装置100より供給さ
れた原料ガスは配管132から分岐管22を経て、真空
処理炉50の真空容器6内に挿入された複数のノズル4
に供給される。各ノズル4には複数のオリフィス32が
空けられており、供給された原料ガスがこれらオリフィ
ス32から真空容器6内に放出される。The raw material gas supplied from the above-mentioned raw material gas supply device 100 passes through a pipe 132, a branch pipe 22, and a plurality of nozzles 4 inserted in the vacuum container 6 of the vacuum processing furnace 50.
Is supplied to. Each nozzle 4 is provided with a plurality of orifices 32, and the supplied raw material gas is discharged into the vacuum container 6 from these orifices 32.
【0010】真空処理炉50では、電源20から高周波
電力がマッチングボックス21を介して接続端子29に
供給される。この接続端子29に供給された高周波電力
は分岐板25および複数の電極1に分配され、これによ
り放電空間23にグロー放電が発生して真空容器6内の
原料ガスが分解される。このようにして基体7への真空
処理が行われる。この真空処理の際、真空処理炉50の
最外郭のシールド19によって高周波電力の漏洩を防止
するようになっている。In the vacuum processing furnace 50, high frequency power is supplied from the power source 20 to the connection terminal 29 via the matching box 21. The high frequency power supplied to the connection terminal 29 is distributed to the branch plate 25 and the plurality of electrodes 1, whereby glow discharge is generated in the discharge space 23 and the raw material gas in the vacuum container 6 is decomposed. In this way, the vacuum process is performed on the base 7. At the time of this vacuum processing, the outermost shield 19 of the vacuum processing furnace 50 prevents leakage of high frequency power.
【0011】以上説明した真空処理装置によれば、さま
ざまな原料ガスを適宜選択して使用することによって、
所望の真空処理を基体に施すことができる。According to the vacuum processing apparatus described above, by appropriately selecting and using various raw material gases,
The desired vacuum treatment can be applied to the substrate.
【0012】[0012]
【発明が解決しようとする課題】多種にわたる原料ガス
の中には互いに混合されることが好ましくない原料ガス
もある。例えば可燃性ガスと支燃性ガスがそれである。
特に可燃性ガスの中でも自燃性を有するガスは、支燃性
ガスと混合すると、常温常圧の条件下であっても互いに
反応を引き起こすことが知られている。真空処理に使用
される可燃性ガスのうち自燃性を有するものとしては、
SiH4(モノシラン)、Si2H6(ジシラン)、Ge
H4(ゲルマン)、B2H6(ジボラン)、PH3(ホスフ
ィン)等がある。支燃性ガスとしては、O2(酸素)、
NO(一酸化窒素)、NO2(二酸化窒素)、N2O(亜
酸化窒素)、Cl2(塩素)、F2(フッ素)等が上げら
れる。また、支燃性ガスには分類されなくても互いに混
合すると反応を起こすガス種は他にもあげられる。例え
ば、上記のB2H6等は、アンモニア(NH3)と混合す
ると反応を引き起こすことが知られている。Among the wide variety of source gases, it is not desirable for them to be mixed with one another. For example, combustible gas and combustion-supporting gas.
In particular, it is known that among combustible gases, a gas having self-combustibility causes a reaction with each other, even under the conditions of normal temperature and normal pressure, when mixed with a combustion-supporting gas. Of the combustible gases used for vacuum processing, those that have self-combustibility include:
SiH 4 (monosilane), Si 2 H 6 (disilane), Ge
Examples include H 4 (germane), B 2 H 6 (diborane), PH 3 (phosphine) and the like. As the combustion-supporting gas, O 2 (oxygen),
NO (nitric oxide), NO 2 (nitrogen dioxide), N 2 O (nitrous oxide), Cl 2 (chlorine), F 2 (fluorine) and the like can be used. Further, there are other gas species that react with each other even if they are not classified as a combustion-supporting gas. For example, it is known that the above B 2 H 6 and the like cause a reaction when mixed with ammonia (NH 3 ).
【0013】実際の真空処理においては、上記のような
混合すると互いに反応を起こすガスを同時に使用する場
合は少なくない。例えば、プラズマCVDにおいてシリ
コンの酸化膜を形成する場合には、SiH4またはSi2
H6と、酸素原子導入のためのO2やNO等を同時に使用
することもある。前述の文献1には、アモルファスシリ
コンを形成するためのガスとしてSiH4やSi2H6、
アモルファスシリコンゲルマニウムを形成するためのガ
スとしてGeH4等が開示され、これらに酸素原子や窒
素原子を導入するためのガスとしてO2やNOなどが好
適である旨が開示されている。また、前述の文献2に
は、酸素原子を含むアモルファスシリコンを形成する方
法としてSiH4とO2を混合して使用する例が開示され
ている。このように、デバイス特性上の理由から、混合
すると互いに反応を起こすガスを混合して使用する例は
少なくない。In actual vacuum processing, there are many cases in which gases that react with each other when mixed as described above are used at the same time. For example, when a silicon oxide film is formed by plasma CVD, SiH 4 or Si 2 is used.
H 6 and O 2 or NO for introducing oxygen atoms may be used at the same time. In the above-mentioned reference 1, SiH 4 or Si 2 H 6 is used as a gas for forming amorphous silicon,
GeH 4 and the like are disclosed as a gas for forming amorphous silicon germanium, and it is disclosed that O 2 and NO are suitable as a gas for introducing oxygen atoms and nitrogen atoms into them. Further, Document 2 described above discloses an example in which SiH 4 and O 2 are mixed and used as a method for forming amorphous silicon containing oxygen atoms. As described above, for reasons of device characteristics, there are not a few examples in which gases that react with each other when mixed are mixed and used.
【0014】以上のことから、従来は、混合すると互い
に反応を起こすガスを同時に用いる場合は、配管内で互
いのガスが反応することを防止するため、反応限界以下
となるように互いのガスの分圧を制御した上でガスの混
合が行われるようにするなどの配慮がなされていた。From the above, conventionally, when gases which react with each other when mixed are used at the same time, in order to prevent the gases from reacting with each other in the pipe, the mutual gases are kept below the reaction limit. Consideration was given such that the gases were mixed after controlling the partial pressure.
【0015】しかしながら、上記のような分圧条件下で
あっても、図11に示した原料ガス供給装置100の内
部、例えばバルブ109〜112とバルブ121〜12
4の間の配管内を排気するような場合においては、きわ
めて短い時間ではあるが、一時的に排気配管133内の
圧力が上昇する可能性がある。However, even under the partial pressure condition as described above, the inside of the source gas supply apparatus 100 shown in FIG. 11, for example, the valves 109 to 112 and the valves 121 to 12 are used.
In the case where the inside of the pipe between 4 is exhausted, the pressure in the exhaust pipe 133 may temporarily rise, though it is an extremely short time.
【0016】上記のような原料ガス供給装置の内部を排
気する工程は、例えば真空処理炉に原料ガスを圧力変動
を抑えて導入する、いわゆるスロー導入工程や、基体の
真空処理が終了した後に原料ガス供給装置内を原料ガス
からArやN2等の不活性ガスに置換するパージ工程に
おいてしばしば行われる。The step of evacuating the inside of the raw material gas supply device as described above is, for example, a so-called slow introduction step of introducing the raw material gas into the vacuum processing furnace while suppressing the pressure fluctuation, or the raw material after the vacuum processing of the substrate is completed. This is often performed in a purging process in which the source gas is replaced with an inert gas such as Ar or N 2 in the gas supply device.
【0017】以下、パージ工程を例にとって圧力上昇に
伴うガス反応の問題を説明する。The problem of gas reaction due to pressure increase will be described below by taking the purging process as an example.
【0018】図11に示した真空処理装置においては、
基体の真空処理が終了した後に原料ガス供給装置100
内のマスフローコントローラ113〜116を不活性ガ
スに置換するパージ工程が実行される。マスフローコン
トローラ113〜116をパージする際は、まずバルブ
117〜120、125〜129を開いて真空ポンプ1
30によってマスフローコントローラ113〜116を
排気する。次いで、バルブ129を閉じ、ボンベ101
〜104のいずれかに充填されたAr(アルゴン)、N
2(窒素)などのパージ用不活性ガスをマスフローコン
トローラ113〜116内に供給し、充填する。例え
ば、ボンベ104に充填されたパージ用不活性ガスを用
いる場合は、バルブ112、120、128を開くこと
でマスフローコントローラ内にパージガスを充填する。In the vacuum processing apparatus shown in FIG. 11,
After the vacuum treatment of the substrate is completed, the raw material gas supply device 100
A purging step of replacing the mass flow controllers 113 to 116 therein with an inert gas is executed. When purging the mass flow controllers 113 to 116, first open the valves 117 to 120 and 125 to 129 to open the vacuum pump 1.
The mass flow controllers 113 to 116 are exhausted by 30. Then, the valve 129 is closed and the cylinder 101
~ 104 filled with Ar (argon), N
An inert gas for purging such as 2 (nitrogen) is supplied and filled into the mass flow controllers 113 to 116. For example, when the inert gas for purging filled in the cylinder 104 is used, the purge gas is filled in the mass flow controller by opening the valves 112, 120 and 128.
【0019】上記のパージ工程において、前述の混合す
ると互いに反応するガス、特に自燃性を有する原料ガス
を同時に排気した場合、排気経路の配管内でそれら原料
ガスによる反応が発生し、熱や反応成生物を多量に発生
することがある。そのような場合、発生した熱によって
排気管の継ぎ手が緩んだり、シール部材が損傷したりし
て、ガス漏れなどの問題が起こることがある。また、反
応成生物によって排気管や真空ポンプの詰まりを生じる
こともある。さらには、反応成生物が真空ポンプ内に流
入すると、真空ポンプ内部の異常磨耗等が発生すること
となり、そのために真空ポンプのメンテナンスの間隔が
著しく短くなるなどの問題が生じる。この真空ポンプの
メンテナンスの間隔が短くなる問題は、真空処理装置の
稼働率の低下を招くことにもなる。In the above-mentioned purging step, when the gases which react with each other when mixed as described above, especially the raw material gases having self-combustibility, are simultaneously exhausted, a reaction due to the raw material gases occurs in the pipe of the exhaust path, and heat or reaction formation occurs. May produce large amounts of organisms. In such a case, the generated heat may loosen the joint of the exhaust pipe, damage the seal member, and cause problems such as gas leakage. In addition, the reaction product may cause clogging of the exhaust pipe or the vacuum pump. Further, when the reaction product flows into the vacuum pump, abnormal wear or the like occurs inside the vacuum pump, which causes a problem that the maintenance interval of the vacuum pump is significantly shortened. The problem that the maintenance interval of the vacuum pump is shortened also causes a reduction in the operating rate of the vacuum processing apparatus.
【0020】本発明の目的は、上記の問題点を克服し、
混合すると互いに反応を起こすガスを同時に使用する場
合においても、配管内でのそのようなガスの反応を未然
に防ぐことで、配管や真空ポンプ等の設備の消耗を防止
する、稼働率の高い真空処理装置および真空処理方法を
提供することにある。The object of the present invention is to overcome the above-mentioned problems,
Even when gases that react with each other when mixed are used at the same time, by preventing the reaction of such gases in the pipes in advance, it is possible to prevent the consumption of equipment such as pipes and vacuum pumps. It is to provide a processing apparatus and a vacuum processing method.
【0021】[0021]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の真空処理装置は、混合すると互いに反応を
起こす少なくとも2種類のガスよりなる原料ガスを減圧
可能な真空処理炉に供給する原料ガス供給手段と、前記
原料ガス供給手段内に残留した前記原料ガスを排気する
排気手段と、前記原料ガスが別々に排気されるように、
前記排気手段による前記原料ガスの排気を制御する制御
手段とを有することを特徴とする。In order to achieve the above object, the vacuum processing apparatus of the present invention is a raw material for supplying a raw material gas consisting of at least two kinds of gases which react with each other when mixed to a vacuum processing furnace capable of reducing the pressure. So that the gas supply means, an exhaust means for exhausting the raw material gas remaining in the raw material gas supply means, and the raw material gas are separately exhausted,
A control means for controlling the exhaust of the raw material gas by the exhaust means.
【0022】上記の場合、排気手段による原料ガスの排
気に要する時間をカウントするタイマを有し、制御手段
が、混合すると互いに反応を起こすガスを前記排気手段
により別々に排気させる際の排気するガスの種類の切り
替えの可否を前記タイマにてカウントされる時間が所定
の時間に達したかどうかで判断するようにしてもよい。In the above case, the control means has a timer for counting the time required for exhausting the raw material gas by the exhaust means, and the control means exhausts the gases which react with each other when mixed and are exhausted separately by the exhaust means. Whether or not to switch the type may be determined by whether or not the time counted by the timer reaches a predetermined time.
【0023】また、原料ガス供給手段内に残留した原料
ガスを排気するための排気経路の所定の位置に取り付け
られ、該排気経路内の圧力を測定する圧力計を有し、制
御手段が、混合すると互いに反応を起こすガスを前記排
気手段により別々に排気させる際の排気するガスの種類
の切り替えの可否を前記圧力計の圧力値が所定の値以下
になったかどうかで判断するようにしてもよい。Further, the control means has a pressure gauge which is attached to a predetermined position of an exhaust passage for exhausting the raw material gas remaining in the raw material gas supply means and measures the pressure in the exhaust passage. Then, whether to switch the type of gas to be exhausted when the gases that react with each other are separately exhausted by the exhaust means may be determined by whether or not the pressure value of the pressure gauge becomes equal to or less than a predetermined value. .
【0024】本発明の真空処理方法は、混合すると互い
に反応を起こす少なくとも2種類の原料ガスを原料ガス
供給装置から減圧可能な真空処理炉に供給するステップ
と、前記原料ガスの供給の前または後に、前記原料ガス
供給装置内に残留する前記原料ガスを、前記原料ガス毎
に別々に排気するステップとを含むことを特徴とする。In the vacuum processing method of the present invention, a step of supplying at least two kinds of raw material gases that react with each other when mixed to a vacuum processing furnace capable of reducing the pressure from a raw material gas supply device, and before or after the supply of the raw material gas. A step of separately exhausting the raw material gas remaining in the raw material gas supply device for each raw material gas.
【0025】上記の場合、混合すると互いに反応を起こ
すガスを別々に排気する際の、排気するガスの切り替え
の可否を所定の時間にわたって排気がなされたかどうか
で判断するステップを含むようにしてもよい。この場
合、所定の時間は、原料ガス供給装置内に残留した原料
ガスを排気するための排気経路内の圧力が予め設定され
た圧力値以下になるのに要する時間である。In the above case, when the gases that react with each other when mixed are separately exhausted, it may be possible to include a step of judging whether or not the gases to be exhausted can be switched depending on whether or not the exhaust has been performed for a predetermined time. In this case, the predetermined time is the time required for the pressure in the exhaust passage for exhausting the raw material gas remaining in the raw material gas supply device to become equal to or lower than the preset pressure value.
【0026】また、混合すると互いに反応を起こすガス
を別々に排気する際の、排気するガスの切り替えの可否
を、原料ガス供給装置内に残留した原料ガスを排気する
ための排気経路内の圧力が予め設定された圧力値以下に
なったかどうかで判断するステップを含むようにしても
よい。In addition, whether or not the gases to be exhausted can be switched when the gases that react with each other when mixed are separately exhausted is determined by the pressure in the exhaust passage for exhausting the raw material gas remaining in the raw material gas supply device. A step of determining whether or not the pressure value is equal to or lower than a preset pressure value may be included.
【0027】上記のとおりの本発明においては、以下の
ような作用により上述の課題が解決される。In the present invention as described above, the above-mentioned problems are solved by the following actions.
【0028】前述の課題でも述べたとおり、スロー導入
工程やパージ工程において、原料ガス供給装置内に残留
する原料ガスを排気する際、混合すると互いに反応する
ガスを同時に排気すると、それら排気経路の配管内でそ
れら原料ガスによる反応が発生して、ガス漏れ、排気管
や真空ポンプの詰まり、真空ポンプ内部の異常磨耗など
の問題が発生する。本発明によれば、混合すると互いに
反応するガスは別々に排気されるようになっており、同
時に排気されることはない。すなわち、本発明では、混
合すると互いに反応を起こすガスの排気は差動的に行わ
れるようになっている。このため、排気経路の配管内で
例えば支燃性ガス及び可燃性ガスなどの原料ガスによる
反応が発生することはない。As described in the above-mentioned problems, when the raw material gases remaining in the raw material gas supply device are exhausted in the slow introduction step and the purging step, the gases that react with each other when mixed are exhausted at the same time. Reactions due to these source gases occur inside, and problems such as gas leakage, clogging of the exhaust pipe and vacuum pump, and abnormal wear inside the vacuum pump occur. According to the invention, the gases which react with each other when mixed are evacuated separately and not simultaneously. That is, in the present invention, the gases that react with each other when mixed are exhausted differentially. Therefore, a reaction due to the raw material gas such as the combustion-supporting gas and the combustible gas does not occur in the pipe of the exhaust path.
【0029】また、混合すると互いに反応を起こすガス
を別々に排気する場合、排気するガスを切り替える際に
それらガスの混合が多少生じることになる。本発明で
は、排気するガスの切り替えの可否を、基本的には原料
ガス供給装置内に残留した原料ガスを排気するための排
気経路内の圧力が予め設定された圧力値以下になったか
どうかで判断するようになっているので、ガスの切り替
えは必ず互いに反応を引き起こさない圧力状態に制御さ
れた上で行われる。よって、排気するガスを切り替える
際にガスの混合が生じても、その混合によって上述した
ような原料ガスの反応の問題は生じない。Further, when the gases which react with each other when mixed are exhausted separately, some mixing of these gases occurs when switching the exhausted gases. In the present invention, whether to switch the gas to be exhausted is basically determined by whether or not the pressure in the exhaust passage for exhausting the raw material gas remaining in the raw material gas supply device is equal to or lower than a preset pressure value. Since the determination is made, the gas switching is always performed under the control of pressure conditions that do not cause reactions with each other. Therefore, even if the gases are mixed when the gas to be exhausted is switched, the problem of the reaction of the raw material gas as described above does not occur due to the mixing.
【0030】[0030]
【発明の実施の形態】本発明の真空処理装置は、混合す
ると互いに反応を起こす少なくとも2種類のガスよりな
る原料ガスを減圧可能な真空処理炉に供給する原料ガス
供給装置を備え、さらに、原料ガスの供給の前または後
に、原料ガス供給装置内に残留する原料ガスを排気する
ための機構として、混合すると互いに反応を起こすガス
を同時に排気しないような制御機構を有する。この制御
機構は、例えば図11に示した真空処理装置において、
機械的なあるいはソフト的なインターロックにより、バ
ルブ125、126、127、128のうち複数のバル
ブが同時に開かないように制御することによって実現さ
れる。また、あらかじめ定められた動作シーケンスによ
り、混合すると互いに反応を起こすガスを同時に排気し
ないように制御することでも実現される。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The vacuum processing apparatus of the present invention is equipped with a raw material gas supply apparatus for supplying a raw material gas consisting of at least two kinds of gases which react with each other when mixed, to a vacuum processing furnace capable of depressurizing. As a mechanism for exhausting the raw material gas remaining in the raw material gas supply device before or after the gas supply, a control mechanism is provided so that the gases that react with each other when mixed are not exhausted at the same time. This control mechanism is, for example, in the vacuum processing apparatus shown in FIG.
It is realized by controlling a plurality of valves 125, 126, 127, 128 so that they are not opened simultaneously by a mechanical or soft interlock. It is also realized by controlling so that the gases that react with each other when mixed are not exhausted at the same time by a predetermined operation sequence.
【0031】以下に、本発明の実施形態について図面を
参照して説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0032】(第1の実施形態)図2は、本発明の第1
の実施形態の真空処理装置の制御系の概略構成を示すブ
ロック図である。この制御系は、本発明の第1の実施形
態の真空処理装置の原料ガスの供給および排気を制御す
るものであって、この図2には、図11に示した真空処
理装置に適用した例が示されている。(First Embodiment) FIG. 2 shows a first embodiment of the present invention.
3 is a block diagram showing a schematic configuration of a control system of the vacuum processing apparatus of the embodiment of FIG. This control system controls the supply and exhaust of the raw material gas of the vacuum processing apparatus according to the first embodiment of the present invention, and in FIG. 2, an example applied to the vacuum processing apparatus shown in FIG. It is shown.
【0033】図2を参照すると、制御系は、バルブ10
9〜129毎に設けられ、それぞれのバルブの開閉を行
う電磁弁202〜218と、これら電磁弁202〜21
8によるバルブの開閉およびマスフローコントローラ1
13〜116によるガスの流量の調節を制御する制御装
置201とからなる。制御装置201からバルブの開閉
を制御するための信号が電磁弁202〜218に供給さ
れることで、バルブ109〜129の開閉が制御され、
また、制御装置201から原料ガスの流量を制御するた
めの信号がマスフローコントローラ113〜116に供
給されることで、各ボンベ101〜104から供給され
る原料ガスの流量が制御される。Referring to FIG. 2, the control system includes a valve 10
Electromagnetic valves 202 to 218 provided for every 9 to 129 and opening and closing the respective valves, and these electromagnetic valves 202 to 21
8 valve opening and closing and mass flow controller 1
The control device 201 controls the adjustment of the gas flow rate by 13 to 116. A signal for controlling the opening and closing of the valve is supplied from the control device 201 to the electromagnetic valves 202 to 218 to control the opening and closing of the valves 109 to 129,
Further, the control device 201 supplies a signal for controlling the flow rate of the raw material gas to the mass flow controllers 113 to 116, thereby controlling the flow rate of the raw material gas supplied from each of the cylinders 101 to 104.
【0034】制御装置201は、あらかじめ定められた
原料ガスの流量パターンや個々のガス流量指示にしたが
ってバルブの開閉やマスフローコントローラの流量を制
御する。これにより、真空処理装置内に原料ガスを所望
の流量条件で供給することができる。The control device 201 controls the opening and closing of valves and the flow rate of the mass flow controller according to a predetermined flow rate pattern of the raw material gas and individual gas flow rate instructions. Thereby, the raw material gas can be supplied into the vacuum processing apparatus under a desired flow rate condition.
【0035】また、制御装置201は、混合すると互い
に反応を起こすガスを同時に排気しないようにバルブの
開閉を制御する。例えば、制御装置201は、ある種類
のガスを排気した後、混合すると互いに反応する種類の
ガスの排気に切り替える際は、あらかじめ定められた時
間を経過した後にその切り替えを行う。このような切り
替え動作により、配管133内やポンプ130内のガス
の分圧がより低くくなり、ガスの反応をより効果的に防
止することができる。Further, the control device 201 controls the opening / closing of the valves so that the gases that react with each other when mixed are not exhausted at the same time. For example, when exhausting a certain type of gas and then switching to exhausting the types of gases that react with each other when mixed, the control device 201 performs the switching after elapse of a predetermined time. By such a switching operation, the partial pressure of the gas in the pipe 133 or the pump 130 becomes lower, and the reaction of the gas can be prevented more effectively.
【0036】以下、本形態の真空処理装置の制御系にお
ける、スロー導入手順およびパージ手順について詳細に
説明する。The slow introduction procedure and the purge procedure in the control system of the vacuum processing apparatus of this embodiment will be described in detail below.
【0037】(1)スロー導入工程:図1は、本発明の
真空処理方法を説明するためのものであって、図2に示
した制御系において行われるスロー導入工程の一手順を
示すフローチャート図である。ここでは、図11に示し
た構成においてボンベ101に可燃性ガスが充填され、
ボンベ102に支燃性ガスが充填されているものと仮定
して、それらガスの排気の切り替え動作について具体的
に説明する。(1) Slow introduction step: FIG. 1 is for explaining the vacuum processing method of the present invention, and is a flow chart showing one procedure of the slow introduction step performed in the control system shown in FIG. Is. Here, in the configuration shown in FIG. 11, the cylinder 101 is filled with a combustible gas,
Assuming that the cylinder 102 is filled with the combustion-supporting gas, the exhaust gas switching operation of these gases will be specifically described.
【0038】制御装置201に対してスロー導入命令が
入力されると(ステップS301)、制御装置201は
その入力されたスロー導入命令中に可燃性ガスのスロー
導入命令が含まれているか否かを判断する(ステップS
302)。可燃性ガスのスロー導入命令が含まれている
場合は、制御装置201はバルブ125、117、12
9を開いて可燃性ガスの排気を開始する(ステップS3
03)とともに、タイマ(不図示)を起動してその可燃
性ガスの排気時間をカウントする。スロー導入命令中に
可燃性ガスのスロー導入命令が含まれていない場合は、
後述ステップS307の処理へ移行する。When the slow introduction command is input to the control device 201 (step S301), the control device 201 determines whether or not the input slow introduction command of the flammable gas is included in the input slow introduction command. Judge (step S
302). When the slow combustible gas introduction command is included, the control device 201 controls the valves 125, 117, and 12.
9 is opened to start exhausting the combustible gas (step S3).
03), a timer (not shown) is started to count the exhaust time of the flammable gas. If the slow introduction instruction for flammable gas is not included in the slow introduction instruction,
The process moves to step S307 described later.
【0039】可燃性ガスの排気開始からあらかじめ設定
された時間が経過すると(ステップS304)、制御装
置201はバルブ125、117を閉じ、可燃性ガスの
排気を終了する(ステップS305)。可燃性ガスの排
気が終了すると、次いで、制御装置201は一旦、マス
フローコントローラ113の流量を0ml/min(no
rmal)とした後、バルブ121、109を開いてマスフ
ローコントローラ113の流量が指定された流量となる
ように制御しながら可燃性ガスの供給を行わせる(ステ
ップS306)。When a preset time elapses from the start of the exhaust of the combustible gas (step S304), the control device 201 closes the valves 125 and 117 and ends the exhaust of the combustible gas (step S305). When the exhaust of the flammable gas is completed, the control device 201 then temporarily sets the flow rate of the mass flow controller 113 to 0 ml / min (no
rmal), the valves 121 and 109 are opened to supply the combustible gas while controlling the flow rate of the mass flow controller 113 to the designated flow rate (step S306).
【0040】以上の動作により、ボンベ101に充填さ
れた可燃性ガスが真空処理装置内に供給される。By the above operation, the flammable gas filled in the cylinder 101 is supplied into the vacuum processing apparatus.
【0041】可燃性ガスの導入を終えると、次いで、制
御装置201はステップS301で入力されたスロー導
入命令中に支燃性ガスのスロー導入命令が含まれている
か否かを判断する(ステップS307)。支燃性ガスの
スロー導入命令が含まれている場合は、制御装置201
は、バルブ126および118を開いて支燃性ガスの排
気を開始する(ステップS308)とともに、タイマ
(不図示)を起動してその支燃性ガスの排気時間をカウ
ントする。スロー導入命令中に支燃性ガスのスロー導入
命令が含まれていない場合は、後述のステップS312
に移ってスロー導入の処理を終了する。When the introduction of the combustible gas is completed, the control device 201 then determines whether or not the slow introduction instruction of the combustion supporting gas is included in the slow introduction instruction input in step S301 (step S307). ). When the slow introduction instruction of the combustion-supporting gas is included, the control device 201
Opens the valves 126 and 118 to start exhausting the combustion supporting gas (step S308) and starts a timer (not shown) to count the exhaust time of the combustion supporting gas. When the slow introduction command does not include the slow introduction command for the combustion-supporting gas, step S312 described later.
Then, the process of introducing the slow is finished.
【0042】支燃性ガスの排気開始からあらかじめ設定
された時間が経過すると(ステップS309)、制御装
置201はバルブ126、118を閉じ、排気を終了す
る(ステップS310)。支燃性ガスの排気が終了する
と、次いで、制御装置201は一旦、マスフローコント
ローラ114の流量を0ml/min(normal)とした
後、バルブ122、110を開いてマスフローコントロ
ーラ114の流量が指定された流量となるように制御し
ながら支燃性ガスの供給を行わせる(ステップS31
1)。When a preset time has elapsed from the start of exhausting the combustion-supporting gas (step S309), the control unit 201 closes the valves 126 and 118 and ends the exhaust (step S310). When the exhaust of the combustion-supporting gas is completed, the controller 201 once sets the flow rate of the mass flow controller 114 to 0 ml / min (normal), and then opens the valves 122 and 110 to specify the flow rate of the mass flow controller 114. The combustion-supporting gas is supplied while controlling the flow rate (step S31).
1).
【0043】以上の動作により、ボンベ102に充填さ
れた支燃性ガスが真空処理装置内に供給される。支燃性
ガスの供給後、スロー導入の処理を終了する(ステップ
S312)。By the above operation, the combustion-supporting gas filled in the cylinder 102 is supplied into the vacuum processing apparatus. After the supply of the combustion-supporting gas, the slow introduction process is ended (step S312).
【0044】(2)パージ工程:図3は、本発明の真空
処理方法を説明するためのものであって、図2に示した
制御系において行われるパージ工程の一手順を示すフロ
ーチャート図である。ここでは、図11に示した構成に
おいてボンベ101に可燃性ガスが充填され、ボンベ1
02に支燃性ガスが充填され、ボンベ104に不活性ガ
スが充填されているものと仮定して、それらガスの排気
の切り替え動作について具体的に説明する。(2) Purge step: FIG. 3 is a flow chart for explaining the vacuum processing method of the present invention and showing one procedure of the purge step performed in the control system shown in FIG. . Here, in the configuration shown in FIG. 11, the cylinder 101 is filled with a combustible gas, and the cylinder 1
Assuming that 02 is filled with the combustion-supporting gas and the cylinder 104 is filled with the inert gas, the switching operation of the exhaust of these gases will be specifically described.
【0045】制御装置201に対してパージ命令が入力
されると(ステップS401)、制御装置201はその
入力されたパージ命令中に可燃性ガスのパージ命令が含
まれているか否かを判断する(ステップS402)。可
燃性ガスのパージ命令が含まれている場合は、制御装置
201はバルブ125、117、129を開いて可燃性
ガスの排気を開始する(ステップS403)とともに、
タイマ(不図示)を起動してその可燃性ガスの排気時間
をカウントする。パージ命令中に可燃性ガスのパージ命
令が含まれていない場合は、後述ステップS409の処
理へ移行する。When a purge command is input to the control device 201 (step S401), the control device 201 determines whether or not the input purge command includes a combustible gas purge command (step S401). Step S402). When the combustible gas purge command is included, the control device 201 opens the valves 125, 117, and 129 to start exhausting the combustible gas (step S403), and
A timer (not shown) is started to count the exhaust time of the flammable gas. If the purge command does not include the combustible gas purge command, the process proceeds to step S409 described below.
【0046】可燃性ガスの排気開始からあらかじめ設定
された時間が経過すると(ステップS404)、制御装
置201はバルブ129を閉じて可燃性ガスの排気を終
了する(ステップS405)。可燃性ガスの排気が終了
すると、制御装置201はバルブ112、120、12
8を開いて、バルブ109とバルブ121の間のマスフ
ローコントローラ113への不活性ガスの充填を開始す
る(ステップS406)とともに、タイマ(不図示)を
起動してその不活性ガスの充填時間をカウントする。When a preset time has elapsed from the start of the exhaust of the flammable gas (step S404), the control device 201 closes the valve 129 and ends the exhaust of the flammable gas (step S405). When the exhaust of the combustible gas is completed, the control device 201 controls the valves 112, 120, 12
8 is opened to start filling the mass flow controller 113 between the valve 109 and the valve 121 with the inert gas (step S406), and a timer (not shown) is started to count the filling time of the inert gas. To do.
【0047】不活性ガスの充填開始からあらかじめ設定
された時間が経過すると(ステップS404)、制御装
置201はバルブ128、120、112、125、1
17を閉じて不活性ガスの充填を終了する(ステップS
408)。必要に応じて、上述のステップS403〜S
408の処理を繰り返して行っても良い。When a preset time elapses from the start of filling the inert gas (step S404), the control device 201 causes the valves 128, 120, 112, 125, 1
17 is closed to complete the filling of the inert gas (step S
408). If necessary, the above steps S403 to S403
The processing of 408 may be repeated.
【0048】不活性ガスの充填を終えると、次いで、制
御装置201はステップS401で入力されたパージ命
令中に支燃性ガスのパージ命令が含まれているか否かを
判断する(ステップS409)。支燃性ガスのパージ命
令が含まれている場合は、制御装置201は、バルブ1
26、118、129を開いて支燃性ガスの排気を開始
する(ステップS410)とともに、タイマ(不図示)
を起動してその支燃性ガスの排気時間をカウントする。
パージ命令中に支燃性ガスのパージ命令が含まれていな
い場合は、後述のステップS416に移ってスロー導入
の処理を終了する。When the filling of the inert gas is completed, the control device 201 then determines whether or not the purge command input in step S401 includes the purge command of the combustion supporting gas (step S409). When the instruction to purge the combustion-supporting gas is included, the control device 201 determines that the valve 1
26, 118, 129 are opened to start exhausting the combustion-supporting gas (step S410), and a timer (not shown)
Start and count the exhaust time of the combustion-supporting gas.
If the purge command does not include the combustion-supporting gas purge command, the process proceeds to step S416, which will be described later, and the slow introduction process ends.
【0049】支燃性ガスの排気開始からあらかじめ設定
された時間が経過すると(ステップS411)、制御装
置201はバルブ129を閉じて支燃性ガスの排気を終
了する(ステップS412)。支燃性ガスの排気が終了
すると、制御装置201はバルブ112、120、12
8を開いて、バルブ110とバルブ122の間のマスフ
ローコントローラ114への不活性ガスの充填を開始す
る(ステップS413)とともに、タイマ(不図示)を
起動してその不活性ガスの充填時間をカウントする。When a preset time elapses from the start of the exhaust of the combustion supporting gas (step S411), the control device 201 closes the valve 129 and ends the exhaust of the combustion supporting gas (step S412). When the exhaust of the combustion-supporting gas is completed, the control device 201 causes the valves 112, 120, 12
8 is started to start filling the mass flow controller 114 between the valve 110 and the valve 122 with the inert gas (step S413), and a timer (not shown) is started to count the filling time of the inert gas. To do.
【0050】不活性ガスの充填開始からあらかじめ設定
された時間が経過すると(ステップS414)、制御装
置201はバルブ128、120、112、126、1
18を閉じて不活性ガスの充填を終了する(ステップS
415)。必要に応じて、上述のステップS410〜S
415の処理を繰り返して行っても良い。When a preset time elapses from the start of filling with the inert gas (step S414), the control device 201 causes the valves 128, 120, 112, 126, 1 to operate.
18 is closed to complete the filling of the inert gas (step S
415). If necessary, the above steps S410 to S410
The process of 415 may be repeated.
【0051】以上が、本実施形態の真空処理装置の制御
系における、スロー導入工程およびパージ工程の手順で
ある。これらのスロー導入工程およびパージ工程では、
いずれの場合も、可燃性ガスと支燃性ガスを同時に排気
しないように制御されているため、配管133およびポ
ンプ130内で可燃性ガスと支燃性ガスによる反応を効
果的に防止することが出来る。The above is the procedure of the slow introducing step and the purging step in the control system of the vacuum processing apparatus of the present embodiment. In these slow introduction process and purge process,
In either case, the combustible gas and the combustion-supporting gas are controlled not to be exhausted at the same time, so that the reaction between the combustion-supporting gas and the combustion-supporting gas in the pipe 133 and the pump 130 can be effectively prevented. I can.
【0052】本形態において、第1の種類のガスを排気
した後、これと混合すると反応を起こす第2の種類のガ
スを排気するまでの時間は、装置の構成や排気ポンプの
能力等に応じて、混合すると互いに反応を起こすガスが
反応を引き起こさないような条件を考慮して決定するこ
とが望ましい。例えば、そのような時間は、あらかじめ
排気時間と配管133内の圧力の関係を測定しておき、
設定した圧力以下になる排気時間を求めた上で決定する
ことが望ましい。この場合、実際の装置の運用上は圧力
計を備える必要が無いため、圧力計や制御系への圧力計
の信号のとりこみ等が不要であり簡単に運用することが
出来る。In the present embodiment, the time until the second type of gas that causes a reaction when mixed with the first type of gas is exhausted depends on the configuration of the apparatus and the capacity of the exhaust pump. Therefore, it is desirable to determine in consideration of the conditions that the gases that react with each other when mixed do not cause the reaction. For example, for such time, the relationship between the exhaust time and the pressure in the pipe 133 is measured in advance,
It is desirable to determine after determining the exhaust time at which the pressure becomes lower than the set pressure. In this case, since it is not necessary to provide a pressure gauge in the actual operation of the device, it is not necessary to incorporate the signal of the pressure gauge into the pressure gauge or the control system and the operation can be easily performed.
【0053】(第2の実施形態)図11に示したような
真空処理装置の排気経路に真空計を設けて、その真空計
の圧力値が設定値以下になったかどうかで、混合すると
互いに反応を起こすガスの排気の切り替えタイミングを
得るようにしても、上述の第1の実施形態と同様の作用
を奏する。ここでは、そのような真空計を備える真空処
理装置について説明する。(Second Embodiment) A vacuum gauge is provided in the exhaust path of a vacuum processing apparatus as shown in FIG. 11, and when they are mixed, they react with each other depending on whether or not the pressure value of the vacuum gauge is below a set value. Even if the switching timing of the exhaust of the gas that causes the above is obtained, the same operation as that of the above-described first embodiment is achieved. Here, a vacuum processing apparatus equipped with such a vacuum gauge will be described.
【0054】図4は、排気管に真空計を備える真空処理
装置の概略構成を示す模式図である。この真空処理装置
は、圧力計134を備える以外は図11に示したものと
同様の構成のものである。図4中、同じ構成には同じ符
号を付している。圧力計134は、バルブ129と排気
ポンプ130とを接続する配管に設けられており、原料
ガス供給装置100内の排気経路の圧力を測定すること
ができる。FIG. 4 is a schematic diagram showing a schematic structure of a vacuum processing apparatus having a vacuum gauge in the exhaust pipe. This vacuum processing apparatus has the same configuration as that shown in FIG. 11 except that a pressure gauge 134 is provided. In FIG. 4, the same components are designated by the same reference numerals. The pressure gauge 134 is provided in the pipe connecting the valve 129 and the exhaust pump 130, and can measure the pressure of the exhaust passage in the raw material gas supply device 100.
【0055】図5は、本発明の第2の実施形態の真空処
理装置の制御系の概略構成を示すブロック図である。こ
の図5には、図4に示した真空処理装置に適用した例が
示されている。FIG. 5 is a block diagram showing a schematic configuration of a control system of the vacuum processing apparatus according to the second embodiment of the present invention. FIG. 5 shows an example applied to the vacuum processing apparatus shown in FIG.
【0056】図5を参照すると、制御系は、排気経路の
圧力を測定するための圧力計134と、バルブ109〜
129毎に設けられ、それぞれのバルブの開閉を行う電
磁弁202〜218と、これら電磁弁202〜218に
よるバルブの開閉およびマスフローコントローラ113
〜116によるガスの流量の調節を制御する制御装置2
01とからなる。制御装置201からバルブの開閉を制
御するための信号が電磁弁202〜218に供給される
ことで、バルブ109〜129の開閉が制御され、ま
た、制御装置201から原料ガスの流量を制御するため
の信号がマスフローコントローラ113〜116に供給
されることで、各ボンベ101〜104から供給される
原料ガスの流量が制御される。Referring to FIG. 5, the control system includes a pressure gauge 134 for measuring the pressure in the exhaust path and valves 109-109.
Electromagnetic valves 202 to 218 provided for each 129 and opening and closing the respective valves, and valve opening and closing by these electromagnetic valves 202 to 218 and the mass flow controller 113.
2 for controlling the adjustment of the flow rate of gas by
It consists of 01 and. A signal for controlling the opening / closing of the valve is supplied from the control device 201 to the solenoid valves 202 to 218 to control the opening / closing of the valves 109 to 129, and also to control the flow rate of the raw material gas from the control device 201. Is supplied to the mass flow controllers 113 to 116, the flow rates of the raw material gases supplied from the cylinders 101 to 104 are controlled.
【0057】制御装置201は、あらかじめ定められた
原料ガスの流量パターンや個々のガス流量指示にしたが
ってバルブの開閉やマスフローコントローラの流量を制
御する。これにより、真空処理装置内に原料ガスを所望
の流量条件で供給することができる。The controller 201 controls the opening / closing of valves and the flow rate of the mass flow controller according to a predetermined flow rate pattern of the source gas and individual gas flow rate instructions. Thereby, the raw material gas can be supplied into the vacuum processing apparatus under a desired flow rate condition.
【0058】また、制御装置201は、混合すると互い
に反応を起こすガスを同時に排気しないようにバルブの
開閉を制御するが、それらガスの排気の切り替えタイミ
ングを圧力計134によって測定される圧力値が設定値
以下になったか否かで判断する。例えば、制御装置20
1は、ある種類のガスを排気した後、その排気したガス
と混合すると互いに反応する種類のガスの排気に切り替
える際は、圧力計134によって測定される圧力値が設
定値以下になるのを待って行う。このような切り替え動
作により、配管133内やポンプ130内のガスの分圧
がより低くくなり、ガスの反応をより効果的に防止する
ことができる。Further, the control device 201 controls the opening and closing of the valves so that the gases which react with each other when mixed are not exhausted at the same time, and the exhaust gas switching timing is set by the pressure value measured by the pressure gauge 134. Judgment is made based on whether the value is below the value. For example, the control device 20
1 is to wait for the pressure value measured by the pressure gauge 134 to be equal to or less than the set value when switching to the exhaust of the gas that reacts with each other when mixed with the exhausted gas after exhausting a certain type of gas. Do it. By such a switching operation, the partial pressure of the gas in the pipe 133 or the pump 130 becomes lower, and the reaction of the gas can be prevented more effectively.
【0059】以下、スロー導入工程およびパージ工程を
例に挙げて、混合すると互いに反応する種類のガスの排
気を切り替える動作について具体的に説明する。
(1)スロー導入工程:図6は、本発明の真空処理方法
を説明するためのものであって、図5に示した制御系に
おいて行われるスロー導入工程の一手順を示すフローチ
ャート図である。ここでは、図4に示した構成において
ボンベ101に可燃性ガスが充填され、ボンベ102に
支燃性ガスが充填されているものと仮定して、それらガ
スの排気の切り替え動作について具体的に説明する。The operation of switching the exhaust of gases of the types that react with each other when mixed will be specifically described below by taking the slow introduction step and the purge step as an example. (1) Slow introduction step: FIG. 6 is a flow chart for explaining the vacuum processing method of the present invention and showing one procedure of the slow introduction step performed in the control system shown in FIG. Here, assuming that the cylinder 101 is filled with the combustible gas and the cylinder 102 is filled with the combustion supporting gas in the configuration shown in FIG. 4, the switching operation of the exhaust of those gases will be specifically described. To do.
【0060】制御装置201に対してスロー導入命令が
入力されると(ステップS701)、制御装置201は
その入力されたスロー導入命令中に可燃性ガスのスロー
導入命令が含まれているか否かを判断する(ステップS
702)。可燃性ガスのスロー導入命令が含まれている
場合は、制御装置201はバルブ125、117、12
9を開いて可燃性ガスの排気を開始する(ステップS7
03)とともに、圧力計134にて測定されるその排気
経路の圧力の値が設定値以下になった否かを判断する
(ステップS704)。スロー導入命令中に可燃性ガス
のスロー導入命令が含まれていない場合は、後述ステッ
プS707の処理へ移行する。When a slow introduction command is input to the control device 201 (step S701), the control device 201 determines whether or not the input slow introduction command includes a slow combustible gas introduction command. Judge (step S
702). When the slow combustible gas introduction command is included, the control device 201 controls the valves 125, 117, and 12.
9 is opened to start exhausting the combustible gas (step S7).
03), it is determined whether or not the value of the pressure in the exhaust path measured by the pressure gauge 134 has become equal to or less than the set value (step S704). When the slow introduction command does not include the combustible gas slow introduction command, the process proceeds to step S707 described later.
【0061】圧力計134の値が設定値以下になったこ
とが確認されると、制御装置201はバルブ125、1
17を閉じ、可燃性ガスの排気を終了する(ステップS
705)。可燃性ガスの排気が終了すると、次いで、制
御装置201は一旦、マスフローコントローラ113の
流量を0ml/min(normal)とした後、バルブ12
1、109を開いてマスフローコントローラ113の流
量が指定された流量となるように制御しながら可燃性ガ
スの供給を行わせる(ステップS706)。When it is confirmed that the value of the pressure gauge 134 has become equal to or less than the set value, the control device 201 causes the valve 125, 1
17 is closed and the exhaust of the combustible gas is completed (step S
705). When the exhaust of the flammable gas is completed, the controller 201 once sets the flow rate of the mass flow controller 113 to 0 ml / min (normal), and then the valve 12
1 and 109 are opened to supply the combustible gas while controlling the flow rate of the mass flow controller 113 to the designated flow rate (step S706).
【0062】以上の動作により、ボンベ101に充填さ
れた可燃性ガスが真空処理装置内に供給される。By the above operation, the flammable gas filled in the cylinder 101 is supplied into the vacuum processing apparatus.
【0063】可燃性ガスの導入を終えると、次いで、制
御装置201はステップS701で入力されたスロー導
入命令中に支燃性ガスのスロー導入命令が含まれている
か否かを判断する(ステップS707)。支燃性ガスの
スロー導入命令が含まれている場合は、制御装置201
は、バルブ126および118を開いて支燃性ガスの排
気を開始する(ステップS708)とともに、圧力計1
34にて測定されるその排気経路の圧力の値が設定値以
下になった否かを判断する(ステップS709)。スロ
ー導入命令中に支燃性ガスのスロー導入命令が含まれて
いない場合は、後述のステップS712に移ってスロー
導入の処理を終了する。When the introduction of the combustible gas is completed, the control device 201 then determines whether or not the slow introduction instruction of the combustion supporting gas is included in the slow introduction instruction input in step S701 (step S707). ). When the slow introduction instruction of the combustion-supporting gas is included, the control device 201
Opens valves 126 and 118 to start exhausting the combustion-supporting gas (step S708), and pressure gauge 1
It is determined whether or not the value of the pressure of the exhaust passage measured at 34 is equal to or less than the set value (step S709). When the slow introduction command does not include the slow introduction command for the combustion-supporting gas, the process proceeds to step S712, which will be described later, and the slow introduction process ends.
【0064】圧力計134の値が設定値以下になったこ
とが確認されると、制御装置201はバルブ126、1
18を閉じて排気を終了する(ステップS710)。支
燃性ガスの排気が終了すると、次いで、制御装置201
は一旦、マスフローコントローラ114の流量を0ml
/min(normal)とした後、バルブ122、110を
開いてマスフローコントローラ114の流量が指定され
た流量となるように制御しながら支燃性ガスの供給を行
わせる(ステップS711)。When it is confirmed that the value of the pressure gauge 134 has become equal to or less than the set value, the control device 201 causes the valves 126, 1
18 is closed and exhausting is completed (step S710). When the exhaust of the combustion-supporting gas is completed, the control device 201 is then activated.
Once set the flow rate of the mass flow controller 114 to 0 ml.
/ Min (normal), the valves 122 and 110 are opened to supply the combustion-supporting gas while controlling the flow rate of the mass flow controller 114 to the designated flow rate (step S711).
【0065】以上の動作により、ボンベ102に充填さ
れた支燃性ガスが真空処理装置内に供給される。支燃性
ガスの供給後、スロー導入の処理を終了する(ステップ
S712)。By the above operation, the combustion-supporting gas filled in the cylinder 102 is supplied into the vacuum processing apparatus. After the supply of the combustion-supporting gas, the slow introduction process is ended (step S712).
【0066】本形態において、第1の種類のガスを排気
した後、これと混合すると互いに反応を起こす第2の種
類のガスの排気に切り替える際の圧力値は、混合される
両ガスの反応限界以下に設定すれば良い。ただし、その
場合の反応限界の圧力は、使用するガスの組み合わせや
流量の比率、温度などの条件によって変化する。In the present embodiment, the pressure value at the time of switching to the exhaust of the second type of gas, in which the first type of gas is exhausted and then reacts with each other when mixed with it, the pressure value is the reaction limit of both gases to be mixed. You can set it below. However, the pressure at the reaction limit in that case changes depending on conditions such as the combination of gases used, the ratio of flow rates, and temperature.
【0067】また、反応が発生しない圧力条件下であっ
ても、単に、混合すると互いに反応を起こすガスを混合
した場合は、配管内でガスが流れている場合には、ガス
流内に発生する乱流などの影響で局所的に反応が進行す
る場合もあることから、排気切り替えタイミングとなる
圧力値を一義的に決定するのは困難である。このような
場合は、排気切り替えタイミングとなる圧力値は、おの
おのの装置構成や実際の使用条件に合わせて予め測定し
た値に基づいて決定することが望ましい。Further, even under a pressure condition in which no reaction occurs, when the gases that react with each other when simply mixed are mixed, when the gases are flowing in the pipe, they are generated in the gas flow. Since the reaction may locally proceed due to the influence of turbulence or the like, it is difficult to uniquely determine the pressure value that becomes the exhaust gas switching timing. In such a case, it is desirable that the pressure value that becomes the exhaust gas switching timing be determined based on a value that is measured in advance in accordance with each device configuration and actual use conditions.
【0068】また、本形態において、配管133内に設
置する圧力計の形式は、制御装置に圧力信号を出力でき
る形式のものであればいずれの形式のものであっても差
し支えない。例えば、ピラニゲージや、電離式真空計、
キャパシタンスマノメータ、ブルドン管等の形式の真空
計を用いることが可能であるが、中でもキャパシタンス
マノメータは、接ガス部の構造が簡単なことや、真空計
内で熱による原料ガスの分解、堆積が発生しないことな
どの点からもっとも適している。Further, in the present embodiment, the type of the pressure gauge installed in the pipe 133 may be any type as long as it can output a pressure signal to the control device. For example, Pirani gauge, ionization type vacuum gauge,
It is possible to use a vacuum gauge such as a capacitance manometer or a Bourdon tube. Among them, the capacitance manometer has a simple gas contact structure, and decomposition and deposition of the source gas due to heat inside the vacuum gauge occur. It is most suitable in terms of things such as not doing.
【0069】(2)パージ工程:図7は、本発明の真空
処理方法を説明するためのものであって、図5に示した
制御系において行われるパージ工程の一手順を示すフロ
ーチャート図である。ここでは、図4に示した構成にお
いてボンベ101に可燃性ガスが充填され、ボンベ10
2に支燃性ガスが充填され、ボンベ104に不活性ガス
が充填されているものと仮定して、それらガスの排気の
切り替え動作について具体的に説明する。(2) Purging step: FIG. 7 is a flow chart for explaining the vacuum processing method of the present invention and showing one procedure of the purging step performed in the control system shown in FIG. . Here, in the configuration shown in FIG. 4, the cylinder 101 is filled with a combustible gas, and the cylinder 10
Assuming that 2 is filled with a combustion-supporting gas and the cylinder 104 is filled with an inert gas, the switching operation of the exhaust of these gases will be specifically described.
【0070】制御装置201に対してパージ命令が入力
されると(ステップS801)、制御装置201はその
入力されたパージ命令中に可燃性ガスのパージ命令が含
まれているか否かを判断する(ステップS802)。可
燃性ガスのパージ命令が含まれている場合は、制御装置
201はバルブ125、117、129を開いて可燃性
ガスの排気を開始する(ステップS803)とともに、
圧力計134にて測定されるその排気経路の圧力の値が
設定値以下になった否かを判断する(ステップS80
4)。パージ命令中に可燃性ガスのパージ命令が含まれ
ていない場合は、後述のステップS809に移る。When a purge command is input to the control device 201 (step S801), the control device 201 determines whether the input purge command includes a combustible gas purge command (step S801). Step S802). When the combustible gas purge command is included, the control device 201 opens the valves 125, 117, and 129 to start exhausting the combustible gas (step S803), and
It is determined whether or not the value of the pressure in the exhaust path measured by the pressure gauge 134 is equal to or less than the set value (step S80)
4). When the purge command does not include the combustible gas purge command, the process proceeds to step S809 described below.
【0071】圧力計134の圧力値が設定値以下になっ
たことが確認されると、制御装置201はバルブ129
を閉じて可燃性ガスの排気を終了する(ステップS80
5)。可燃性ガスの排気が終了すると、制御装置201
はバルブ112、120、128を開いて、バルブ10
9とバルブ121の間のマスフローコントローラ113
への不活性ガスの充填を開始する(ステップS806)
とともに、圧力計134にて測定されるその充填経路の
圧力の値が設定値以下になった否かを判断する(ステッ
プS807)。When it is confirmed that the pressure value of the pressure gauge 134 has become less than or equal to the set value, the control device 201 causes the valve 129 to operate.
To close the exhaust of flammable gas (step S80).
5). When the exhaust of the flammable gas ends, the control device 201
Opens valves 112, 120, 128 to open valve 10
Mass flow controller 113 between the valve 9 and the valve 121
The filling of the inert gas with the gas is started (step S806).
At the same time, it is determined whether or not the value of the pressure in the filling path measured by the pressure gauge 134 has become equal to or less than the set value (step S807).
【0072】圧力計134の値が設定値以下になったこ
とが確認されると、制御装置201はバルブ128、1
20、112、125、117を閉じて不活性ガスの充
填を終了する(ステップS808)。必要に応じて、上
述のステップS803〜S808の処理を繰り返して行
っても良い。When it is confirmed that the value of the pressure gauge 134 has become less than or equal to the set value, the control device 201 causes the valves 128, 1
20, 112, 125, 117 are closed to complete the filling of the inert gas (step S808). If necessary, the processes of steps S803 to S808 may be repeated.
【0073】不活性ガスの充填を終えると、次いで、制
御装置201はステップS801で入力されたパージ命
令中に支燃性ガスのパージ命令が含まれているか否かを
判断する(ステップS809)。支燃性ガスのパージ命
令が含まれている場合は、制御装置201は、バルブ1
26、118、129を開いて支燃性ガスの排気を開始
する(ステップS810)とともに、圧力計134にて
測定されるその排気経路の圧力の値が設定値以下になっ
た否かを判断する(ステップS811)。パージ命令中
に支燃性ガスのパージ命令が含まれていない場合は、後
述のステップS816に移ってスロー導入の処理を終了
する。When the filling of the inert gas is completed, the control device 201 then determines whether or not the purge command input in step S801 includes the purge command of the combustion-supporting gas (step S809). When the instruction to purge the combustion-supporting gas is included, the control device 201 determines that the valve 1
26, 118, 129 are opened to start exhausting the combustion-supporting gas (step S810), and it is determined whether or not the value of the pressure of the exhaust passage measured by the pressure gauge 134 is equal to or less than the set value. (Step S811). If the purge command does not include the combustion-supporting gas purge command, the process proceeds to step S816 described below, and the slow introduction process ends.
【0074】圧力計134の値が設定値以下になったこ
とが確認されると、制御装置201はバルブ129を閉
じて支燃性ガスの排気を終了する(ステップS81
2)。支燃性ガスの排気が終了すると、制御装置201
はバルブ112、120、128を開いて、バルブ11
0とバルブ122の間のマスフローコントローラ114
への不活性ガスの充填を開始する(ステップS813)
とともに、圧力計134にて測定されるその充填経路の
圧力の値が設定値以下になった否かを判断する(ステッ
プS814)。When it is confirmed that the value of the pressure gauge 134 has become less than or equal to the set value, the control device 201 closes the valve 129 and ends the exhaust of the combustion-supporting gas (step S81).
2). When the exhaust of the combustion-supporting gas ends, the control device 201
Opens valves 112, 120 and 128 to open valve 11
Mass flow controller 114 between 0 and valve 122
The filling of the inert gas with the gas is started (step S813).
At the same time, it is determined whether or not the value of the pressure in the filling path measured by the pressure gauge 134 has become equal to or less than the set value (step S814).
【0075】圧力計134の圧力値が設定値以下になっ
たことが確認されると、制御装置201はバルブ12
8、120、112、126、118を閉じて不活性ガ
スの充填を終了する(ステップS815)。必要に応じ
て、上述のステップS810〜S815の処理を繰り返
して行っても良い。When it is confirmed that the pressure value of the pressure gauge 134 has become less than or equal to the set value, the control device 201 causes the valve 12 to operate.
8, 120, 112, 126, 118 are closed to complete the filling of the inert gas (step S815). The processes of steps S810 to S815 described above may be repeated if necessary.
【0076】以上が、本実施形態の真空処理装置の制御
系における、スロー導入工程およびパージ工程の手順で
ある。これらのスロー導入工程およびパージ工程では、
いずれの場合も、可燃性ガスと支燃性ガスを同時に排気
しないように制御されているため、配管133およびポ
ンプ130内で可燃性ガスと支燃性ガスによる反応を効
果的に防止することが出来る。The above is the procedure of the slow introduction step and the purge step in the control system of the vacuum processing apparatus of this embodiment. In these slow introduction process and purge process,
In either case, the combustible gas and the combustion-supporting gas are controlled not to be exhausted at the same time, so that the reaction between the combustion-supporting gas and the combustion-supporting gas in the pipe 133 and the pump 130 can be effectively prevented. I can.
【0077】本形態では、配管133に圧力計を設けて
その圧力計の指示値により、混合すると互いに反応を起
こすガスの排気を切り替えるタイミングを得るようにな
っているため、より実質的に配管内での原料ガスの反応
を防止することができる。例えば、経時変化や故障等に
よるポンプの能力が低下した場合でも、実際の圧力値に
よって排気されるガスの種類の切り替えが行われるた
め、配管内での原料ガスの反応を効果的に防止すること
が出来る。In the present embodiment, a pressure gauge is provided in the pipe 133, and the timing at which the exhaust of gases that react with each other when mixed is switched is obtained according to the indicated value of the pressure gauge. It is possible to prevent the reaction of the raw material gas in. For example, even if the pump capacity decreases due to aging or failure, the type of gas exhausted is switched according to the actual pressure value, so the reaction of the raw material gas in the pipe can be effectively prevented. Can be done.
【0078】また、前述した第1の実施形態のようにタ
イマ等で一定時間排気を行う場合には、上述のようなポ
ンプの能力の変動を考慮して、排気時間は、配管内の圧
力が混合すると互いに反応を起こすガスが反応を起こす
圧力以下に下がる実際の排気時間よりも長い時間(マー
ジンを持たせている)とするのが望ましいが、本形態の
ように圧力計の指示値によって原料ガスの排気を切り替
える場合には、ガスが反応を起こす圧力以下の設定圧力
まで排気すればよいので、排気に要する時間は第1の実
施形態の場合より短くて済む。Further, when the timer or the like is used to evacuate for a certain period of time as in the above-described first embodiment, the pumping time is determined by considering the fluctuation of the pump capacity as described above. It is desirable to set a time longer than the actual exhaust time (with a margin) where the gases that react with each other when mixed will fall below the pressure at which they react, but as shown in this embodiment When switching the gas exhaust, the gas may be exhausted to a set pressure equal to or lower than the pressure at which the gas reacts, and thus the time required for exhaust may be shorter than that in the first embodiment.
【0079】なお、上述した各実施形態では、可燃性ガ
スを排気した後、支燃性ガスの排気を行うこととした
が、本発明はこれに限定されるものではなく、混合する
と互いに反応を起こすガスを同時に排気しなければ、そ
れらの工程が前後入れ替わっても何ら差し支えない。In each of the above-described embodiments, the flammable gas is exhausted, and then the combustion-supporting gas is exhausted. However, the present invention is not limited to this, and when mixed, they react with each other. As long as the generated gas is not exhausted at the same time, there is no problem even if those processes are reversed.
【0080】また、混合しても互いに反応を起こさない
種類のガスについては、同時に排気しても本発明の効果
には何ら影響はない。例えば、上述した工程(図3およ
び図7のパージ工程参照)において、可燃性ガスと不活
性ガスの排気は同時に行ってもかまわないし、支燃性ガ
スと不活性ガスを同時に排気することも差し支えない。Further, with respect to the types of gases which do not react with each other even when mixed, even if they are exhausted at the same time, the effect of the present invention is not affected at all. For example, in the above-described process (see the purging process in FIGS. 3 and 7), the combustible gas and the inert gas may be exhausted at the same time, or the combustion-supporting gas and the inert gas may be exhausted at the same time. Absent.
【0081】さらに、可燃性ガスや支燃性ガスがそれぞ
れ複数の種類、原料ガスとして用いられている場合に
は、混合しても互いに反応を起こさない種類のガス種で
あれば、可燃性ガス同士、支燃性ガス同士は同時に排気
しても何ら差し支えない。Furthermore, when a plurality of types of combustible gas and combustion-supporting gas are used as the source gases, respectively, the combustible gas may be any gas type that does not react with each other even when mixed. There is no problem in exhausting each other and combustion-supporting gases at the same time.
【0082】[0082]
【実施例】以下、本発明の実施例について詳細に説明す
るが、本発明はこれらによって、何ら限定されるもので
はない。EXAMPLES Examples of the present invention will be described in detail below, but the present invention is not limited thereto.
【0083】(実施例1)本例では、図4に示した真空
処理装置を用いた。原料ガスとして、ボンベ101には
SiH4、ボンベ102にはNOを充填し、これらのガ
スのスロー導入を図1に示した手順に従って行った。こ
のスロー導入の際の各ガスの排気時間はそれぞれ60秒
に設定した。なお、おのおののガスの供給圧力は0.1
5MPaとなるように圧力調整器105、106により
調整した。Example 1 In this example, the vacuum processing apparatus shown in FIG. 4 was used. As the source gas, the cylinder 101 was filled with SiH 4 , and the cylinder 102 was filled with NO, and the slow introduction of these gases was performed according to the procedure shown in FIG. The exhaust time of each gas at the time of this slow introduction was set to 60 seconds. The supply pressure of each gas is 0.1.
The pressure was adjusted to 5 MPa by the pressure adjusters 105 and 106.
【0084】図8に、上記の条件でスロー導入を行った
際の配管133内の圧力の変化を示す。この図8の例で
は、縦軸に配管圧力(Pa)、横軸に排気時間がとられ
ている。可燃性ガス(SiH4)の排気では、バルブ1
25、117を開いて可燃性ガス(SiH4)の排気を
開始した時点で、配管133内の圧力は約9kPaまで
急激に上昇し、その60秒後には圧力は約0.06Pa
まで下がった。続く、支燃性ガス(NO)の排気では、
バルブ126、118を開いて支燃性ガス(NO)の排
気を開始した時点で、配管133内の圧力は再び約8k
Paまで上昇し、その60秒後には圧力は再び約0.0
6Paあたりまで下がった。FIG. 8 shows changes in the pressure in the pipe 133 when the slow introduction is performed under the above conditions. In the example of FIG. 8, the vertical axis represents the pipe pressure (Pa) and the horizontal axis represents the exhaust time. For exhaust of flammable gas (SiH 4 ), valve 1
25 and 117 are opened and exhaust of the combustible gas (SiH 4 ) is started, the pressure in the pipe 133 is rapidly increased to about 9 kPa, and 60 seconds later, the pressure is about 0.06 Pa.
Went down. In the exhaust of combustion-supporting gas (NO),
When the valves 126 and 118 are opened to start exhausting the combustion supporting gas (NO), the pressure in the pipe 133 is about 8 k again.
After 60 seconds, the pressure rises to about 0.0
It fell to around 6Pa.
【0085】一連のスロー導入工程終了後、配管133
内およびポンプ内を目視により点検したが、反応成生物
の発生は認められなかった。また、本発明者らの実験に
よれば、本実施例で使用した装置では、SiH4とNO
を混合した場合であっても、どちらか一方のガスの分圧
が0.1Pa以下に保たれれば、配管内やポンプ内でS
iH4とNOの反応が起こることはない、という結果も
得られた。After completion of a series of slow introduction steps, the pipe 133
The inside of the pump and the inside of the pump were visually inspected, but no generation of reaction products was observed. Further, according to the experiments by the present inventors, in the device used in this example, SiH 4 and NO
Even if the gas is mixed with S, if the partial pressure of one of the gases is kept below 0.1 Pa, S
It was also obtained that the reaction of iH 4 and NO did not occur.
【0086】以上のことから、混合すると互いに反応を
起こすガスを差動的に排気し、且つ、十分に排気時間を
設定して、排気するガス種を切り替えるときの圧力を排
気限界以下に保つことで、原料ガスの反応を効果的に防
止することが出来る。From the above, the gases that react with each other when mixed are differentially exhausted, and the exhaust time is set sufficiently to keep the pressure when switching the gas type to be exhausted below the exhaust limit. Thus, the reaction of the raw material gas can be effectively prevented.
【0087】(比較例1)本比較例では、図4に示した
装置を用いて、混合すると互いに反応を起こすガスを同
時に排気した場合を想定して、ボンベ101のラインと
ボンベ102のラインを同時に排気した。なお、実際の
実験では、原料ガスの反応を避けるため、ボンベ10
1、102ともにN2を充填して行った。(Comparative Example 1) In this comparative example, the line of the cylinder 101 and the line of the cylinder 102 are assumed by using the apparatus shown in FIG. Evacuated at the same time. In the actual experiment, in order to avoid the reaction of the raw material gas, the cylinder 10
Both 1 and 102 were filled with N2.
【0088】図9に、上記の条件で排気を行った際の配
管133内の圧力の変化を示す。この図9の例では、縦
軸に配管圧力(Pa)、横軸に排気時間がとられてい
る。バルブ125、117および126、118を同時
に開き、2つのラインの排気を行った直後、配管内の圧
力が約9.8kPaまで上昇した。この結果から分かる
ように、混合すると互いに反応を起こすガスを実際に使
用し、それらのガスを同時に排気した場合は、特にポン
プ内ではガスが圧縮されるため原料ガスが反応を起こす
可能性は大きくなるといえる。FIG. 9 shows changes in the pressure in the pipe 133 when the gas is exhausted under the above conditions. In the example of FIG. 9, the vertical axis represents the pipe pressure (Pa) and the horizontal axis represents the exhaust time. Immediately after the valves 125, 117 and 126, 118 were opened simultaneously and the two lines were evacuated, the pressure in the pipe rose to about 9.8 kPa. As can be seen from these results, when gases that actually react with each other when mixed are actually used and those gases are exhausted at the same time, there is a high possibility that the raw material gases will react because the gases are compressed especially in the pump. It can be said that
【0089】(実施例2)本実施例では、図11に示し
た真空処理装置を用いた。原料ガスとして、ボンベ10
1にはSiH4、ボンベ102にはN2Oを充填し、これ
らのガスのスロー導入を図1に示した手順に従って行っ
た。このスロー導入の際の各ガスの排気時間は、実施例
1の結果に基づいて30秒とした。この排気時間30秒
は、排気するガス種を切り替える圧力値を0.1Paと
設定し、ポンプの能力の変動を考慮に入れ、実際の排気
に要した時間25秒にさらにその20%を延長した時間
である。(Example 2) In this example, the vacuum processing apparatus shown in FIG. 11 was used. As a raw material gas, a cylinder 10
1 was filled with SiH 4 , and the cylinder 102 was filled with N 2 O, and the slow introduction of these gases was performed according to the procedure shown in FIG. The exhaust time of each gas at the time of this slow introduction was set to 30 seconds based on the result of Example 1. For this exhaust time of 30 seconds, the pressure value for switching the type of gas to be exhausted was set to 0.1 Pa, and in consideration of fluctuations in the capacity of the pump, the time required for actual exhaustion was extended to 25 seconds by 20%. It's time.
【0090】一連のスロー導入行った後、配管133内
とポンプ130内を目視により点検したが、反応成生物
の発生は認められなかった。After a series of slow introductions, the inside of the pipe 133 and the inside of the pump 130 were visually inspected, but no generation of reaction products was observed.
【0091】本実施例のように、あらかじめ測定した排
気時間と圧力の関係に基づいて排気時間を決定して制御
を行うことで、新たな制御の追加なしに、混合すると互
いに反応を起こすガスの反応を効果的に防止することが
出来る。また、実際の装置に即した排気時間を設定でき
るため、混合すると互いに反応を起こすガスが反応を起
こすリスクを高めることなしに、排気時間の短縮が可能
となる。As in this example, the exhaust time is determined and controlled based on the relationship between the exhaust time and the pressure measured in advance, so that the gases that react with each other when mixed can be added without adding new control. The reaction can be effectively prevented. Also, since the exhaust time can be set according to the actual device, it is possible to shorten the exhaust time without increasing the risk that the gases that react with each other when mixed will react.
【0092】(実施例3)本実施例では、図4に示した
装置を用いた。原料ガスとして、ボンベ101にはSi
H4、ボンベ102にはN2Oを充填し、これらのガスの
スロー導入を図6に示した手順に従って行った。可燃性
ガスの排気から支燃性ガスの排気に切り替える圧力値は
上述の実施例2と同様に0.1Paに設定した。Example 3 In this example, the device shown in FIG. 4 was used. As a source gas, the cylinder 101 has Si
H 4 and the cylinder 102 were filled with N 2 O, and the slow introduction of these gases was performed according to the procedure shown in FIG. The pressure value for switching from the exhaust of the combustible gas to the exhaust of the combustion-supporting gas was set to 0.1 Pa, as in the second embodiment.
【0093】図10に、上記の条件でスロー導入を行っ
た際の配管133内の圧力の変化を示す。この図10の
例では、縦軸に配管圧力(Pa)、横軸に排気時間がと
られている。可燃性ガス(SiH4)の排気では、バル
ブ125、117を開いて可燃性ガス(SiH4)の排
気を開始した時点で、配管133内の圧力は約9kPa
まで急激に上昇し、その25秒後には圧力は約0.1P
aまで下がった。圧力が約0.1Paまで下がった時点
で、バルブ126、118を開いて支燃性ガス(N
2O)の排気を開始した。支燃性ガス(N2O)の排気を
開始した時点で、配管133内の圧力は再び約8kPa
まで上昇し、その25秒後には圧力は再び約0.1Pa
まで下がった。一連のスロー導入を行った後、配管13
3内とポンプ130内を目視により点検したが、反応成
生物の発生は認められなかった。FIG. 10 shows changes in the pressure in the pipe 133 when the slow introduction is performed under the above conditions. In the example of FIG. 10, the vertical axis represents the pipe pressure (Pa) and the horizontal axis represents the exhaust time. The exhaust of the combustible gas (SiH 4), at the time of starting the evacuation of combustible gas by opening the valve 125,117 (SiH 4), pressure in the pipe 133 is about 9kPa
Rapidly rises to 25P and the pressure is about 0.1P 25 seconds later.
It went down to a. When the pressure drops to about 0.1 Pa, the valves 126 and 118 are opened and the combustion-supporting gas (N
2 O) was started to be exhausted. At the time when the exhaust of the combustion supporting gas (N 2 O) was started, the pressure in the pipe 133 was about 8 kPa again.
25 seconds later, the pressure is about 0.1 Pa again.
Went down. After performing a series of slow introduction, piping 13
The inside of 3 and the inside of the pump 130 were visually inspected, but no generation of reaction products was observed.
【0094】本実施例のように、配管133に圧力計1
34を設け、その指示値で排気するガス種を切り替える
制御を取り入れることで、必要最小限の排気時間で排気
を行うことが可能となる。また、本実施例によれば、ポ
ンプ130の排気能力が変化した場合であっても、設定
圧力に到達するまで排気が行われるため、ポンプ130
の変動を考慮した排気時間の延長は必要がない。このた
め、実質的に排気時間を短縮することが可能である。As in this embodiment, the pressure gauge 1 is attached to the pipe 133.
It is possible to perform the exhaust in the minimum required exhaust time by providing the control unit 34 and incorporating the control for switching the exhaust gas type according to the indicated value. Further, according to the present embodiment, even if the exhaust capacity of the pump 130 changes, exhaust is performed until the set pressure is reached, so the pump 130
It is not necessary to extend the exhaust time considering the fluctuation of Therefore, it is possible to substantially reduce the exhaust time.
【0095】[0095]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
混合すると互いに反応を起こすガスを同時に使用する場
合において、それらガスを排気する際に、排気配管内で
のそれらガスの反応を防ぐことができるので、排気配管
および真空ポンプの詰まりを防止するとともにそれら設
備の消耗を低減することができ、その結果、真空処理装
置の稼働率が向上するという効果がある。As described above, according to the present invention,
When gases that react with each other when mixed are used at the same time, when exhausting those gases, it is possible to prevent the reaction of those gases in the exhaust pipe, so that it is possible to prevent clogging of the exhaust pipe and vacuum pump and The consumption of the equipment can be reduced, and as a result, the operation rate of the vacuum processing apparatus is improved.
【図1】本発明の真空処理方法の一例であるスロー導入
工程の手順を示すフローチャート図である。FIG. 1 is a flow chart showing a procedure of a slow introduction step which is an example of a vacuum processing method of the present invention.
【図2】本発明の第1の実施形態の真空処理装置の制御
系の概略構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of a control system of the vacuum processing apparatus according to the first embodiment of the present invention.
【図3】本発明の真空処理方法の一例であるパージ工程
の手順を示すフローチャート図である。FIG. 3 is a flowchart showing a procedure of a purging step which is an example of the vacuum processing method of the present invention.
【図4】排気管に真空計を備える真空処理装置の一例を
示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of a vacuum processing apparatus including a vacuum gauge in an exhaust pipe.
【図5】本発明の第2の実施形態の真空処理装置の制御
系の概略構成を示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing a schematic configuration of a control system of a vacuum processing apparatus according to a second embodiment of the present invention.
【図6】本発明の真空処理方法の一例であるスロー導入
工程の手順を示すフローチャート図である。FIG. 6 is a flowchart showing a procedure of a slow introducing step which is an example of the vacuum processing method of the present invention.
【図7】本発明の真空処理方法の一例であるパージ工程
の手順を示すフローチャート図である。FIG. 7 is a flowchart showing a procedure of a purging step which is an example of the vacuum processing method of the present invention.
【図8】図1に示すスロー導入工程を行った際の排気配
管内の圧力の変化を示す模式図である。FIG. 8 is a schematic diagram showing changes in the pressure in the exhaust pipe when the slow introduction step shown in FIG. 1 is performed.
【図9】複数のガスを同時に排気した場合の排気配管内
の圧力の変化を示す模式図である。FIG. 9 is a schematic diagram showing a change in pressure in the exhaust pipe when a plurality of gases are exhausted at the same time.
【図10】図6に示すスロー導入工程を行った際の排気
配管内の圧力の変化を示す模式図である。10 is a schematic diagram showing a change in pressure inside the exhaust pipe when the slow introduction step shown in FIG. 6 is performed.
【図11】基体に真空処理を行ってデバイスを形成する
真空処理装置の一例を示す模式図である。FIG. 11 is a schematic diagram showing an example of a vacuum processing apparatus that vacuum-processes a substrate to form a device.
1 電極 2 ダミー 3 ふた 4 ノズル 5 ヒーター 6 真空容器 7 基体 9 回転軸 10 ギア 12 モーター 15 排気配管 18 ベースプレート 19 シールド 20 電源 21 マッチングボックス 22 分岐管 23 放電空間 25 分岐板 29 接続端子 30 コンデンサ 32 オリフィス 50 真空処理装置 100 原料ガス供給手段 101〜104 ボンベ 105〜108 圧力調整器 109〜112、117〜129 バルブ 113〜116 マスフローコントローラ 130 真空ポンプ 132 配管 133 排気配管 134 圧力計 1 electrode 2 dummy 3 lids 4 nozzles 5 heater 6 vacuum vessels 7 Base 9 rotation axis 10 gears 12 motors 15 Exhaust pipe 18 base plate 19 shield 20 power supplies 21 Matching Box 22 Branch pipe 23 discharge space 25 branch board 29 connection terminals 30 capacitors 32 orifice 50 Vacuum processing equipment 100 source gas supply means 101-104 cylinder 105-108 Pressure regulator 109-112, 117-129 valves 113-116 Mass flow controller 130 vacuum pump 132 plumbing 133 Exhaust pipe 134 Pressure gauge
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田澤 大介 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 Fターム(参考) 4K030 AA01 AA06 DA06 EA03 EA12 JA09 5F045 AA08 AB04 AC01 AC09 AC11 BB20 EE01 EG05 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Daisuke Tazawa 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Non non corporation F-term (reference) 4K030 AA01 AA06 DA06 EA03 EA12 JA09 5F045 AA08 AB04 AC01 AC09 AC11 BB20 EE01 EG05
Claims (11)
も2種類の原料ガスを減圧可能な真空処理炉に供給する
原料ガス供給手段と、 前記原料ガス供給手段内に残留した前記原料ガスを排気
する排気手段と、 前記原料ガスが別々に排気されるように、前記排気手段
による前記原料ガスの排気を制御する制御手段とを有す
ることを特徴とする真空処理装置。1. A raw material gas supply means for supplying at least two kinds of raw material gas that react with each other when mixed to a vacuum processing furnace capable of reducing pressure, and an exhaust means for exhausting the raw material gas remaining in the raw material gas supply means. And a control unit that controls exhaust of the source gas by the exhaust unit so that the source gas is exhausted separately.
時間をカウントするタイマを有し、 制御手段は、混合すると互いに反応を起こすガスを前記
排気手段により別々に排気させる際の排気するガスの種
類の切り替えの可否を前記タイマにてカウントされる時
間が所定の時間に達したかどうかで判断することを特徴
とする請求項1に記載の真空処理装置。2. A type of gas to be exhausted when the control means has a timer for counting a time required for exhausting the raw material gas by the exhaust means, and the gases which react with each other when mixed are exhausted separately by the exhaust means. 2. The vacuum processing apparatus according to claim 1, wherein whether or not to switch is determined based on whether or not the time counted by the timer has reached a predetermined time.
を排気するための排気経路の所定の位置に取り付けら
れ、該排気経路内の圧力を測定する圧力計を有し、 制御手段は、混合すると互いに反応を起こすガスを前記
排気手段により別々に排気させる際の排気するガスの種
類の切り替えの可否を前記圧力計の圧力値が所定の値以
下になったかどうかで判断することを特徴とする請求項
1に記載の真空処理装置。3. A pressure gauge for measuring the pressure in the exhaust passage, the pressure gauge being attached to a predetermined position of an exhaust passage for exhausting the raw material gas remaining in the raw material gas supply means, Then, whether or not to switch the type of the gas to be exhausted when the gases that react with each other are separately exhausted by the exhaust means is determined by whether or not the pressure value of the pressure gauge becomes a predetermined value or less. The vacuum processing apparatus according to claim 1.
燃性ガスと支燃性ガスを含むことを特徴とする請求項1
乃至3のいずれか1項に記載の真空処理装置。4. The gas which reacts with each other when mixed contains a combustible gas and a combustion-supporting gas.
4. The vacuum processing apparatus according to any one of 3 to 3.
ことを特徴とする請求項4に記載の真空処理装置。5. The vacuum processing apparatus according to claim 4, wherein the combustible gas is a gas having self-combustibility.
も2種類の原料ガスを原料ガス供給装置から減圧可能な
真空処理炉に供給するステップと、 前記原料ガスの供給の前または後に、前記原料ガス供給
装置内に残留する前記原料ガスを、前記原料ガス毎に別
々に排気するステップとを含むことを特徴とする真空処
理方法。6. A step of supplying at least two kinds of raw material gases, which react with each other when mixed, from a raw material gas supply apparatus to a vacuum processing furnace capable of reducing the pressure, and the raw material gas supply apparatus before or after the supply of the raw material gas. A step of evacuating the raw material gas remaining therein for each of the raw material gases separately.
々に排気する際の排気するガスの切り替えの可否を、所
定の時間にわたって排気がなされたかどうかで判断する
ステップを含むことを特徴とする請求項6に記載の真空
処理方法。7. The method according to claim 1, further comprising the step of determining whether or not to switch the gases to be exhausted when the gases that react with each other when being mixed are separately exhausted, based on whether or not the gases have been exhausted for a predetermined time. 6. The vacuum processing method according to item 6.
留した原料ガスを排気するための排気経路内の圧力が予
め設定された圧力値以下になるのに要する時間であるこ
とを特徴とする請求項7に記載の真空処理方法。8. The predetermined time is a time required for the pressure in the exhaust passage for exhausting the raw material gas remaining in the raw material gas supply device to fall below a preset pressure value. The vacuum processing method according to claim 7.
々に排気する際の排気するガスの切り替えの可否を、原
料ガス供給装置内に残留した原料ガスを排気するための
排気経路内の圧力が予め設定された圧力値以下になった
かどうかで判断するステップを含むことを特徴とする請
求項6に記載の真空処理方法。9. The pressure in the exhaust passage for exhausting the raw material gas remaining in the raw material gas supply device is determined in advance by determining whether to switch the exhaust gas when exhausting the gases that react with each other when mixed. The vacuum processing method according to claim 6, further comprising a step of determining whether or not the pressure value has become equal to or lower than a set pressure value.
可燃性ガスと支燃性ガスを含むことを特徴とする請求項
6乃至9のいずれか1項に記載の真空処理方法。10. The vacuum processing method according to claim 6, wherein the gases that react with each other when mixed include a flammable gas and a combustion-supporting gas.
ることを特徴とする請求項10に記載の真空処理方法。11. The vacuum processing method according to claim 10, wherein the combustible gas is a gas having self-combustibility.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001218176A JP2003031507A (en) | 2001-07-18 | 2001-07-18 | Apparatus and method for vacuum processing |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001218176A JP2003031507A (en) | 2001-07-18 | 2001-07-18 | Apparatus and method for vacuum processing |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003031507A true JP2003031507A (en) | 2003-01-31 |
Family
ID=19052397
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001218176A Pending JP2003031507A (en) | 2001-07-18 | 2001-07-18 | Apparatus and method for vacuum processing |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003031507A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010001849A1 (en) | 2008-07-04 | 2010-01-07 | シャープ株式会社 | Vacuum processing device and gas supply method |
JP2015010247A (en) * | 2013-06-27 | 2015-01-19 | 株式会社日立国際電気 | Production method of semiconductor device, substrate processing device and substrate processing program |
US20210296141A1 (en) * | 2020-03-23 | 2021-09-23 | SCREEN Holdings Co., Ltd. | Heat treatment method and heat treatment apparatus |
KR20220080713A (en) | 2020-12-07 | 2022-06-14 | 가부시키가이샤 스크린 홀딩스 | Heat treatment apparatus |
-
2001
- 2001-07-18 JP JP2001218176A patent/JP2003031507A/en active Pending
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010001849A1 (en) | 2008-07-04 | 2010-01-07 | シャープ株式会社 | Vacuum processing device and gas supply method |
EP2312617A1 (en) * | 2008-07-04 | 2011-04-20 | Sharp Kabushiki Kaisha | Vacuum processing device and gas supply method |
EP2312617A4 (en) * | 2008-07-04 | 2012-12-05 | Sharp Kk | Vacuum processing device and gas supply method |
JP5274557B2 (en) * | 2008-07-04 | 2013-08-28 | シャープ株式会社 | Vacuum processing apparatus and gas supply method |
JP2015010247A (en) * | 2013-06-27 | 2015-01-19 | 株式会社日立国際電気 | Production method of semiconductor device, substrate processing device and substrate processing program |
US20210296141A1 (en) * | 2020-03-23 | 2021-09-23 | SCREEN Holdings Co., Ltd. | Heat treatment method and heat treatment apparatus |
KR20210118746A (en) | 2020-03-23 | 2021-10-01 | 가부시키가이샤 스크린 홀딩스 | Heat treatment method and heat treatment apparatus |
KR102489909B1 (en) * | 2020-03-23 | 2023-01-18 | 가부시키가이샤 스크린 홀딩스 | Heat treatment method and heat treatment apparatus |
US12051596B2 (en) | 2020-03-23 | 2024-07-30 | SCREEN Holdings Co., Ltd. | Heat treatment method and heat treatment apparatus |
KR20220080713A (en) | 2020-12-07 | 2022-06-14 | 가부시키가이샤 스크린 홀딩스 | Heat treatment apparatus |
US11746410B2 (en) | 2020-12-07 | 2023-09-05 | SCREEN Holdings Co., Ltd. | Heat treatment apparatus heating substrate |
JP7487084B2 (en) | 2020-12-07 | 2024-05-20 | 株式会社Screenホールディングス | Heat Treatment Equipment |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101247828B1 (en) | Film formation method and apparatus for semiconductor process, and computer readable medium | |
TWI487026B (en) | Silicon nitride film formation apparatus and method for using the same | |
US7758920B2 (en) | Method and apparatus for forming silicon-containing insulating film | |
JP4456533B2 (en) | Silicon oxide film forming method, silicon oxide film forming apparatus, and program | |
JP4506677B2 (en) | Film forming method, film forming apparatus, and storage medium | |
US7625609B2 (en) | Formation of silicon nitride film | |
KR100980127B1 (en) | Film formation method and apparatus for semiconductor process, and computer readable medium | |
JP4929811B2 (en) | Plasma processing equipment | |
US7906168B2 (en) | Film formation method and apparatus for forming silicon oxide film | |
US8697578B2 (en) | Film formation apparatus and method for using same | |
KR101555572B1 (en) | Film deposition method and apparatus | |
KR101133402B1 (en) | Film formation apparatus for semiconductor process | |
JP2002009072A (en) | Method and apparatus for forming silicon nitride film | |
JP2019207913A (en) | Plasma processing apparatus and plasma processing method | |
JP2003031507A (en) | Apparatus and method for vacuum processing | |
KR20200011022A (en) | Substrate processing apparatus, method of manufacturing semiconductor device, and program | |
JP2005057133A (en) | Method for manufacturing semiconductor device and substrate processing apparatus | |
KR102365948B1 (en) | Method of manufacturing semiconductor device, substrate processing method, substrate processing apparatus, and program | |
KR20050030020A (en) | Reaction chamber system having gas supply apparatus | |
JP4074213B2 (en) | Substrate processing method and substrate processing apparatus | |
JP4522195B2 (en) | Switching valve for semiconductor manufacturing equipment | |
KR20230043724A (en) | Method of manufacturing semiconductor device, method of processing substrate, substrate processing apparatus, and program | |
JP3426972B2 (en) | Method and apparatus for cleaning inside Si-based product manufacturing apparatus | |
JPH10237654A (en) | Vapor growth device | |
KR20220088920A (en) | Method and program for manufacturing substrate processing apparatus, reaction tube, and semiconductor device |