(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
有毒ガスを含む複数種の反応ガスの供給源である複数のガスボンベを収納し、排気孔が設けられたガスボンベボックスと、
各反応ガスの流量を調整する複数のマスフローコントローラを収納し、排気孔が設けられたガスボックスと、
前記各ガスボンベの各供給口と前記各マスフローコントローラとを接続する複数の内部パイプと、
前記ガスボンベボックスと前記ガスボックスとの間の前記複数の内部パイプ全体を密封する第１の外部パイプと、
前記マスフローコントローラーの出力側に共通に接続され、ガス反応装置に接続された一本の共通内部パイプと、
前記ガスボックスと前記ガス反応装置との間の前記一本の共通内部パイプを密封する第２の外部パイプと、
前記ガスボンベボックスの排気孔と前記ガスボックスの排気孔とに接続された排気用パイプと、
前記排気用パイプに接続された排気ポンプと、
前記排気ポンプに接続された排気ガス処理装置と、
前記ガスボンベボックスおよび前記ガスボックスの近傍、並びに前記排気ポンプの手前における前記排気用パイプにそれぞれ設置された複数のガス検知器と
を有する反応ガス供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、反応ガス供給源からガス反応装置へ供給される有毒な反応ガスの漏れを防止する反応ガス供給装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置の製造工程における代表的な工程に微細パターニングプロセスがあるが、この微細パターニングプロセスにおいては、例えば、化学的エッチング装置、ＣＶＤ装置などの多くの真空装置が用いられている。これら化学的エッチング装置、ＣＶＤ装置などでは、プロセス上、塩素ガス、臭化水素ガスなどの有毒ガスが使用される場合がある。ガス供給源から前記各ガス反応装置へ所定のガスを供給するガス供給ラインは、通常、ステンレススチール製のパイプで配管されている。
【０００３】
現用の具体的な反応ガス供給装置を図２に示した。この反応ガス供給装置１は有毒ガスを含む複数種の反応ガスの供給源であるガスボンベＢ１、Ｂ２、Ｂ３・・・を収納したガスボンベボックス２と、各反応ガスの流量を調整する、反応ガス供給バルブＶ１、Ｖ２、Ｖ３・・・を含むマスフローコントローラＭＦＣ１、ＭＦＣ２、ＭＦＣ３・・・を収納したガスボックス３などから構成されており、この出力側は化学エッチング装置またはＣＶＤ装置などのガス反応装置４へ所要の反応ガスを供給している。
【０００４】
前記ガス反応装置４にはメインバルブＶ４を介してターボ分子ポンプＰＭ１が装着されており、このターボ分子ポンプＰＭ１の出力側にはパイプＰ５とフォアバルブＶ５を介してラフポンプＰＭ２が、そしてこのラフポンプＰＭ２の出力側にはパイプＰ６を介して排気ガス処理装置Ｔ１が接続されている。また、前記ガス反応装置４にはパイプＰ７とラフバルブＶ６を介して前記ラフポンプＰＭ２が接続されている。
【０００５】
前記各ガスボンベＢ１、Ｂ２、Ｂ３・・・の各供給口と前記各マスフローコントローラＭＦＣ１、ＭＦＣ２、ＭＦＣ３・・・とはそれぞれパイプＰ１、Ｐ２、Ｐ３・・・で接続されており、また、各マスフローコントローラＭＦＣ１、ＭＦＣ２、ＭＦＣ３・・・の出力側に接続された各反応ガス供給バルブＶ１、Ｖ２、Ｖ３・・・の出力側は１本の共通のパイプＰ４と反応ガス供給バルブＶ７とを介して前記ガス反応装置４に接続されている。前記いずれのパイプもステンレススチール製である。
【０００６】
半導体ウエハにエッチングまたはデポジションを施す場合には、前記ガス反応装置４内をラフポンプＰ２及びターボ分子ポンプＰ１を順次作動させて所要の真空度に引き、このようなガス反応装置４内に各ガスボンベＢ１、Ｂ２、Ｂ３・・・からの反応ガスをマスフローコントローラＭＦＣ１、ＭＦＣ２、ＭＦＣ３・・・で流量調整し、開放されている反応ガス供給バルブＶ７とパイプＰ４を介して前記ガス反応装置４に供給する。このようにして、半導体ウエハの表面にエッチングまたはデポジションを施すことができる。
【０００７】
ところで、前記各パイプの継ぎ手部は、通常、図３に示したような構造のメタルシールが使用されている。
即ち、この継ぎ手部２０の構造は、メタルパイプＰａの端部には端面に突起２１が形成された鍔状の端板２２が形成されており、この端部に内周に雌ねじ２３が切られているナット２４を装着し、一方、メタルパイプＰｂの端部は、その外周面に雄ねじ２５が切られた、その端面に突起２６が形成されたボルト２７に形成されていて、メタルパイプＰａとＰｂとの間にシール材である、中央部にガス流出孔２８が開けられたガスケット２９を介挿し、前記ナット２４を前記ボルト２７に締め付けることにより、前記メタルパイプＰａとＰｂとが接続される構造になっている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
このパイプの接続構造は、メタル−メタル接触の高純度、高真空を得ることができるシール構造であるが、その機能上、奨励される締め付け代があり、締め付け不足、締め付け過ぎによるガスリークが発生する可能性がある。
また、メタル−メタル間のガスケット２９の材質は、使用するガスの種類、温度、圧力などにより異なる。ナット２４を締め付け過ぎると、ガスケット２９が破れて、そこから反応ガスが漏れ、また、誤ったガスケットを選定し、使用すると、流したガスにより、そのガスケットが変形し、更には腐食し、その結果、ガスリークが発生する可能性がある。
本発明は、このような欠点を無くすることを課題とするものであって、万一、有毒ガスが漏れても、作業者の安全を確保できる反応ガス供給装置を得ることを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の反応ガス供給装置は、有毒ガスを含む複数種の反応ガスの供給源である複数のガスボンベを収納し、排気孔が設けられたガスボンベボックスと、各反応ガスの流量を調整する複数のマスフローコントローラを収納し、排気孔が設けられたガスボックスと、前記各ガスボンベの各供給口と前記各マスフローコントローラとを接続する複数の内部パイプと、前記ガスボンベボックスと前記ガスボックスとの間の前記複数の内部パイプ全体を密封する第１の外部パイプと、前記マスフローコントローラーの出力側に共通に接続され、ガス反応装置に接続された一本の共通内部パイプと、前記ガスボックスと前記ガス反応装置との間の前記一本の共通内部パイプを密封する第２の外部パイプと、前記ガスボンベボックスの排気孔と前記ガスボックスの排気孔とに接続された排気用パイプと、前記排気用パイプに接続された排気ポンプと、前記排気ポンプに接続された排気ガス処理装置と、前記ガスボンベボックスおよび前記ガスボックスの近傍、並びに前記排気ポンプの手前における前記排気用パイプにそれぞれ設置された複数のガス検知器とを有する。
【００１０】
従って、本発明によれば、万一、内部パイプから有毒ガスが漏れても、直ちに外部パイプを通じて、例えば、排気ガス処理装置へ排出できるので、事故を未然に防ぐことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、図１を参照しながら、本発明の反応ガス供給装置を説明する。
図１は本発明の反応ガス供給装置の模式図である。
なお、従来技術の反応ガス供給装置の構成と同一の構成部分には同一の符号を付して説明する。
【００１２】
本発明の反応ガス供給装置１Ａは、有毒ガスを含む複数種の反応ガスの供給源であるガスボンベＢ１、Ｂ２、Ｂ３・・・を収納し、排気孔２ａが設けられたガスボンベボックス２と、各反応ガスの流量を調整する、反応ガス供給バルブＶ１、Ｖ２、Ｖ３・・・を含むマスフローコントローラＭＦＣ１、ＭＦＣ２、ＭＦＣ３・・・を収納し、排気孔３ａが設けられたガスボックス３などから構成されていることは、従来技術の反応ガス供給装置１と殆ど同様である。この出力側は化学エッチング装置またはＣＶＤ装置などのガス反応装置４へ所要の反応ガスを供給している。
【００１３】
前記ガス反応装置４にも、従来技術と同様にメインバルブＶ４を介してターボ分子ポンプＰＭ１が装着されており、このターボ分子ポンプＰＭ１の出力側にはパイプＰ５とフォアバルブＶ５を介してラフポンプＰＭ２が、そしてこのラフポンプＰＭ２の出力側にはパイプＰ６を介して排気ガス処理装置Ｔ１が接続されている。また、前記ガス反応装置４にはパイプＰ７とラフバルブＶ６を介して前記ラフポンプＰＭ２が接続されている。
【００１４】
前記各ガスボンベＢ１、Ｂ２、Ｂ３・・・の各供給口と前記各マスフローコントローラＭＦＣ１、ＭＦＣ２、ＭＦＣ３・・・とはそれぞれ内部パイプＰｉ１、Ｐｉ２、Ｐｉ３・・・で接続されており、そしてこれら内部パイプＰｉ１、Ｐｉ２、Ｐｉ３・・・全体を、その全長にわたって外部パイプＰｏ１で覆う二重配管で構成した。この外部パイプＰｏ１の一端は前記ガスボンベボックス２の開口２ｂの全周を密封するように、その開口２ｂに装着されており、その他端は前記ガスボックス３の開口３ｂの全周を密封するように、その開口３ｂに装着されている。
【００１５】
また、各マスフローコントローラＭＦＣ１、ＭＦＣ２、ＭＦＣ３・・・の出力側に接続された各反応ガス供給バルブＶ１、Ｖ２、Ｖ３・・・の出力側は１本の共通の内部パイプＰｉ４と反応ガス供給バルブＶ７とを介して前記ガス反応装置４に接続されている。そしてこの内部パイプＰｉ４全体を、その全長にわたって外部パイプＰｏ２で覆う二重配管で構成した。この外部パイプＰｏ２の一端は前記ガスボックス３の開口３ｃの全周を密封するように、その開口３ｃに装着されており、その他端は前記ガス反応装置４のガス供給口４ａの全周を密封するように、その開口４ａに装着されている。
前記いずれのパイプもステンレススチール製である。
【００１６】
更に、本発明の反応ガス供給装置１Ａにおいては、ガスボンベボックス２の排気孔２ａとガスボックス３の排気孔３ａとにパイプＰ８が接続され、そしてそのパイプＰ８の末端にラフポンプＰＭ３と排気ガス処理装置Ｔ２とが接続されている。そして更に、ガス検知器Ｄ１が前記ガスボンベボックス２の排気孔２ａの近傍に設置されており、パイプＰ９を介してパイプＰ８に接続されている。また、ガス検知器Ｄ２がガスボックス３の排気孔３ａの近傍に設置されており、パイプＰ１０を介してパイプＰ８に接続されている。更にまた、ガス検知器Ｄ３がラフポンプＰＭ３の近傍に設置されており、パイプＰ１１を介してパイプＰ８に接続されている。ガス反応装置４の近傍にはガス検知器Ｄ４が設置されている。
【００１７】
半導体ウエハにエッチングまたはデポジションを施す場合には、前記ガス反応装置４内をラフポンプＰ２及びターボ分子ポンプＰ１を順次作動させて所要の真空度に引き、このようなガス反応装置４内に各ガスボンベＢ１、Ｂ２、Ｂ３・・・からの反応ガスをマスフローコントローラＭＦＣ１、ＭＦＣ２、ＭＦＣ３・・・で流量調整し、開放されている反応ガス供給バルブＶ７とパイプＰ４を介して前記ガス反応装置４に供給する。ガス反応装置４内の反応ガスはターボ分子ポンプＰ１により吸引、排気され、フォアバルブＶ５を通過し、排気ガス処理装置Ｔ１へ排気される。このようにして、半導体ウエハの表面にエッチングまたはデポジションを施せることは、従来技術のものと同様である。
【００１８】
このガス反応中、本発明の反応ガス供給装置１Ａは、前記ラフポンプＰＭ３と排気ガス処理装置Ｔ２を作動させ、常時、ガスボンベボックス２、ガスボックス３及び外部パイプＰｏ１、Ｐｏ２内のガスを排気し、そして、反応ガスの漏れはガス検知器Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４にて、常時、チェックされる。
ガス漏れが発生した場合は、いずれかの前記ガス検知器が作動し、反応ガス供給バルブＶ１、Ｖ２、Ｖ３・・・及びＶ７を閉じる。漏れた反応ガスは内部パイプＰｉ１、Ｐｉ２、Ｐｉ３・・・及びＰｉ４と外部パイプＰｏ１及びＰｏ２との空間を通り、ラフポンプＰＭ３に引かれて排気ガス処理装置Ｔ２に排気される。
【００１９】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明の反応ガス供給装置によれば、前記の構成及び動作により、万一、内部パイプから有毒ガスが漏れても、直ちに外部パイプを通じて、排気ガス処理装置へ排気するので、その有毒ガスは作業場に流出することなく、安全に排気され、しかもガス検知器がガス漏れをいち早く感知するので、作業者の安全を確保でき、事故を未然に防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の反応ガス供給装置の模式図である。
【図２】  従来技術の反応ガス供給装置の模式図である。
【図３】  従来技術の反応ガス供給装置に用いられているパイプの継ぎ手部の構造の断面図である。
【符号の説明】
１Ａ    反応ガス供給装置
２    ガスボンベボックス
２ａ    排気孔
２ｂ    開口
３    ガスボックス
３ａ    排気孔
３ｂ    開口
３ｃ    排気口
４    ガス反応装置
Ｂ１    ガスボンベ
Ｂ２    ガスボンベ
Ｂ３    ガスボンベ
Ｐｉ１    内部パイプ
Ｐｉ２    内部パイプ
Ｐｉ３    内部パイプ
Ｐｉ４    内部パイプ
Ｐｏ１    外部パイプ
Ｐｏ２    外部パイプ
ＭＦＣ１    マスフローコントローラ
ＭＦＣ２    マスフローコントローラ
ＭＦＣ３    マスフローコントローラ
Ｖ１    反応ガス供給バルブ
Ｖ２    反応ガス供給バルブ
Ｖ３    反応ガス供給バルブ
Ｖ４    メインバルブ
Ｖ７    反応ガス供給バルブ
ＰＭ１    ターボ分子ポンプ
ＰＭ２    ラフポンプ
ＰＭ３    ラフポンプ
Ｔ１    排気ガス処理装置
Ｔ２    排気ガス処理装置
Ｄ１    ガス検知器
Ｄ２    ガス検知器
Ｄ３    ガス検知器
Ｄ４    ガス検知器
【図１】
0003684624.tif 000002
【図２】
0003684624.tif 000003
【図３】
0003684624.tif 000004