(57)【要約】【課題】設備負担の少ないガスボックスを提供すること。【解決手段】ガスボックス３０は、処理装置へガスを供給するガス供給配管２２に設けられたバルブ２４およびマスフローコントローラ２３の少なくとも一方、ならびにそれらをガス供給配管２２に接続する継手２６を収容するボックス本体３１と、ボックス本体３１内に液体を供給し、その中に液体が充填されるようにする液体供給機構３６と、ボックス本体３１内に充填された液体Ｌをガス供給配管２２内の圧力と同等またはそれ以上に加圧する加圧機構３８とを有する。【選択図】  図２
2011001995.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理装置へガスを供給するガス供給配管に設けられたバルブおよび流量制御器の少なくとも一方、ならびにそれらを前記ガス供給配管に接続する接続部を収容するボックス本体と、
ボックス本体内に液体を供給し、その中に液体が充填されるようにする液体供給機構と、
前記ボックス本体内に充填された液体を前記ガス供給配管内の圧力と同等またはそれ以上に加圧する加圧機構と
を有することを特徴とするガスボックス。
【請求項２】
さらに、前記ボックス本体内で前記接続部からのガスの漏出を検知するガス漏出検知機構を有することを特徴とする請求項１に記載のガスボックス。
【請求項３】
前記ガス漏出検出機構は、前記ボックス本体内に充填された液体の圧力を測定する圧力計を有することを特徴とする請求項２に記載のガスボックス。
【請求項４】
前記加圧機構は、前記ボックス本体内に充填された液体をスプリングにより加圧することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のガスボックス。
【請求項５】
前記加圧機構は、前記ボックス本体内に充填された液体をシリンダにより加圧することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のガスボックス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、処理装置にガスを供給する際に用いるガスボックスに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体の製造工程においては、成膜装置やエッチング装置など、ガスを用いる処理装置が用いられており、このようなガスを用いた処理装置においては、多数のガス供給源から処理を行うためのチャンバに複数のガスが供給されるが、配管にはガスの供給・停止を行うバルブや流量制御を行うマスフローコントローラ等が設けられており、従来、これらバルブ、マスフローコントローラ等はガスボックスに集積された状態とされる。
【０００３】
バルブ、マスフローコントローラ等は継手等の接続部により接続されているため、ガスが接続部分等から外部へ漏洩しないように、ガスボックスのボックス本体に空気を吸い込む吸い込み口を設け、その内部を常時排気し、ボックス本体内を負圧に保つ技術が知られている（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００２−２８０３１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記技術では、ボックス本体内を排気するためのポンプ等の動力を常時作動させなくてはならず、また、ボックス本体内を排気した際の排ガス中には有害な処理ガスが混入する可能性があり、除害装置を通してから大気中に排出する必要がある。このため、多大な設備負担となる。
【０００６】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、設備負担の少ないガスボックスを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明は、処理装置へガスを供給するガス供給配管に設けられたバルブおよび流量制御器の少なくとも一方、ならびにそれらを前記ガス供給配管に接続する接続部を収容するボックス本体と、ボックス本体内に液体を供給し、その中に液体が充填されるようにする液体供給機構と、前記ボックス本体内に充填された液体を前記ガス供給配管内の圧力と同等またはそれ以上に加圧する加圧機構とを有することを特徴とするガスボックスを提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ボックス本体内に液体を充填し、その液体を加圧した状態とするので、接続部に隙間等が生じても、液体の圧力が作用するため接続部からの液体の漏出が抑制される。また、たとえガスが接続部から漏出したとしても液体の存在によりボックス本体の外部へのガスの漏出を防止することができる。このため、ポンプ等の動力を常時作動させることや、除害装置を設けること等が不要であるため、設備負担の少ないガスボックスを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係るガスボックスが設けられた処理装置の一例を示す断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るガスボックスを示す断面図である。
【図３】加圧機構の他の例を示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
図１は本発明の一実施形態に係るガスボックスが設けられた処理装置の一例を示す断面図、図２は本発明の一実施形態に係るガスボックスを示す断面図である。
【００１１】
この処理装置１００は、被処理体に対して成膜等の所定の処理を行うためのものであり、被処理体、例えば半導体ウエハ等の基板Ｓを収容するチャンバ１を有している。チャンバ１内には基板Ｓを水平に支持するための載置台２が、チャンバ１の底部中央に立設された筒状の支持部材３により支持された状態で設けられている。載置台２の内部には、例えば、ヒータ（図示せず）が埋設されており、このヒータにより載置台２上の基板Ｓを加熱するようになっている。載置台２には、基板Ｓを支持して昇降させるための複数の昇降ピン（図示せず）が載置台２の表面に対して突没可能に設けられている。
【００１２】
チャンバ１の上部には、載置台２に対向するようにシャワーヘッド１０が設けられている。シャワーヘッド１０は、内部に空間１１を有しており、チャンバ１の外部に設けられたガス供給機構２０から、配管１５を介してガス導入部１２から空間１１内に複数のガスが導入され、底部に形成された多数の吐出孔１３からガスが吐出されるようになっている。
【００１３】
チャンバ１の底部には排気口１６が設けられ、排気口１６には排気管１７が接続されている。そして、真空ポンプ等を含む排気装置（図示せず）により排気管１７を介してチャンバ１内を排気するようになっている。チャンバ１の側壁には基板Ｓを搬入出するための搬入出口１８および搬入出口１８を開閉するゲートバルブ１９が設けられている。
【００１４】
ガス供給機構２０は、処理ガス、キャリアガス、希釈ガス等の処理に用いる複数のガスを含む複数のガスを供給するものであり、これらガスをそれぞれ供給する複数のガス供給源２１（３つのみ図示）、これらガス供給源２１からガスを供給するガス供給配管２２、これらガス供給配管２２にそれぞれ設けられた、流量制御器であるマスフローコントローラ２３、マスフローコントローラ２３の前後に設けられたバルブ２４、マスフローコントローラ２３の直前に設けられたフィルタ２５とを有している。マスフローコントローラ２３、バルブ２４、フィルタ２５は、接続部としての継手２６によりガス供給配管２２に接続されている（図２参照）。バルブ２４は、弁体を作動させるアクチュエータ２４ａと弁体を開閉させる弁体動作部２４ｂとを有している。複数のガス供給配管２２は配管１５から分岐するように設けられており、ガス供給配管２２からのガスは配管１５およびシャワーヘッド１０を介してチャンバ１に導入される。
【００１５】
マスフローコントローラ２３、バルブ２４、フィルタ２５、および接続部である継手２６は、ガスボックス３０内に集積されている。
【００１６】
ガスボックス３０は、図２に示すように、マスフローコントローラ２３、バルブ２４、フィルタ２５、および接続部である継手２６を収容するボックス本体３１を有している。
【００１７】
ボックス本体３１の底部には、液体導入・排出口３２が設けられており、この液体導入・排出口３２には液体導入・排出配管３３が接続されている。液体導入・排出配管３３には、液体供給配管３４および液体排出配管３５が接続されている。
【００１８】
液体供給配管３４には液体供給機構３６が接続されており、液体供給機構３６からは、所定の液体が液体供給配管３４および液体導入・排出配管３３を介してボックス本体３１内に供給され、図２に示すようにボックス本体３１内は液体Ｌが充填した状態とされる。液体としては特に限定されないが、例えばガルデンやシリコンオイル等、マスフローコントローラ２３、バルブ２４、フィルタ２５、継手２６等に悪影響を与えないものを用いることができる。
【００１９】
液体排出配管３５には、液体排出機構３７が接続されており、液体排出機構３７は、ボックス本体３１内の液体を液体導入・排出配管３３および液体排出配管３５を介して排出するようになっており、液体を交換する場合やボックス本体３１またはその中のマスフローコントローラ２３、バルブ２４、フィルタ２５、継ぎ２６等のメンテナンスを行う場合等に液体を排出できるようになっている。
【００２０】
なお、液体供給配管３４および液体排出配管３５には、それぞれバルブ３４ａ，３５ａが設けられており、これらバルブ３４ａ，３５ａを操作することにより、液体の供給および排出を切り換えるようになっている。
【００２１】
ガスボックス３０は、また、ガスボックス本体３１の上部に設けられた、ボックス本体３１内に充填された液体をガス供給配管２２内の圧力と同等またはそれ以上に加圧する加圧機構３８を有している。加圧機構３８は、ガスボックス本体３１の上部から上方に突出する筒状部３９と、筒状部３９内の内壁に対して液密にかつ上下動可能に設けられた押圧部材４０と、押圧部材４０を介してガスボックス本体３１内に圧力を与える圧力付与部としてのスプリング４１とを有している。
【００２２】
ガスボックス３０は、さらに、ガス漏出検知機構としての圧力計４２を有しており、これにより、液体が充填されたガスボックス本体３１内の液体の圧力を測定して、その際の圧力変化からガス供給配管２２の継手２６等からのガスの漏出を検知するようになっている。
【００２３】
ガスボックス本体は、蓋状の上部部材３１ａと下部部材３１ｂとに分離可能となっており、これら上部部材３１ａと下部部材３１ｂとの間はシール部材４３を介してねじ４４によりねじ止めされるようになっている。これにより、ボックス本体３１またはその中のマスフローコントローラ２３、バルブ２４、フィルタ２５、継ぎ２６等のメンテナンスを行う場合等に上部部材３１ａと下部部材３１ｂとを分離して、メンテナンスを容易に行えるようになっている。また、ガス供給配管２２とガスボックス本体３１との間には液体が外部に漏出しないようにシール部材４６が設けられている。
【００２４】
このように構成された処理装置１００においては、まず、ゲートバルブ１９を開けて、搬入出口１８から基板Ｓをチャンバ１内に搬入し、載置台２に載置する。次いで、ゲートバルブ１９を閉じ、基板Ｓを加熱しつつチャンバ１内を所定の減圧状態になるまで排気する。この状態で、ガス供給機構２０から処理ガスを含む複数のガスをチャンバ１内に供給する。具体的には、各ガス供給源２１から各ガスを各ガス供給配管２２および配管１５を経てシャワーヘッド１０内に導入し、シャワーヘッド１０のガス吐出孔１３からガスを吐出させる。
【００２５】
これにより、基板Ｓに処理ガスを含む複数のガスが供給され、基板Ｓに所定の処理、例えば成膜処理が施される。
【００２６】
この場合に、ガスボックス３０のボックス本体３１内には液体Ｌが充填されており、さらに加圧機構３８によりボックス本体３１内に充填された液体をガス供給配管２２内の圧力と同等またはそれ以上に加圧するので、接続部である継手２６に隙間等が生じても、液体の圧力により継手２６からの液体の漏出を効果的に抑制することができる。また、たとえガスが継手２６から漏出したとしても液体が存在しているため、漏出したガスが液体内にとどまり、場合によっては溶解し、ボックス本体３１の外部へガスが漏出することをほぼ完全に防止することができる。このようにボックス本体３１内の液体の存在によりガスの漏出を防止するので、ポンプ等の動力を常時作動させることや、除害装置を設けること等が不要である。このため、設備負担の少ないガスボックスを実現することができる。
【００２７】
また、接続部である継手２６からガスが漏出した場合には、メンテナンス等のため、そのことを検知することが好ましいが、ガス漏出検知機構として圧力計４２が設けられているので、それによりガスの漏出を検知することができる。すなわち、継手２６からガスが漏出した場合には、漏出したガスが液体Ｌ内にとどまり、液体Ｌの圧力が上昇するため、圧力計４２が圧力の上昇を検知することによりガスの漏出が検知される。
【００２８】
さらに、液体排出機構３７によりボックス本体３１から液体を排出するようにしたので、メンテナンス時等には液体が存在しない状態とすることができる。また、ボックス本体３１を、上部部材３１ａと下部部材３１ｂとに分離可能とし、使用時にはシール部材４３によりこれらを液密にシールしねじ止めした状態とし、メンテナンス時にはこれらを分離できるので、メンテナンス性が極めて高い。
【００２９】
なお、本発明は上記実施形態に限定されることなく種々変形可能である。例えば、上記実施形態では、処理装置として成膜装置を例にとって示したが、ガスを用いる処理であればエッチング装置等、他の処理装置に適用することができる。また、流量制御器としてマスフローコントローラを用いた場合について示したが、これに限るものではない。ガスボックスとしてバルブ、流量制御器（マスフローコントローラ）、フィルタ、およびそれらの接続部を集積（収容）したものを用いたが、フィルタは必ずしも含まれていなくてもよく、さらに、流量制御器とバルブのいずれか一方であってもよい。
【００３０】
さらに、上記実施形態では、加圧機構３８の圧力付与部としてスプリングを用いた例を示したが、図３に示すように、圧力付与部としてシリンダ５１を用いた加圧機構３８′であってもよく、さらに、他の圧力付与部を用いてもよい。
【００３１】
さらにまた、上記実施形態では、ガス漏出検出機構として圧力計を用いた例を示したが、これに限るものではない。例えば、ガスが液体と反応するものであれば、ガス漏出部分の液体の成分分析等を行う分析装置を用いることにより、ガスの漏出を検知することができる。
【図１】
2011001995.tif 000003
【図２】
2011001995.tif 000004
【図３】
2011001995.tif 000005