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KR100257305B1 - 열처리장치 및 그의 크리닝 방법 - Google Patents

열처리장치 및 그의 크리닝 방법 Download PDF

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KR100257305B1
KR100257305B1 KR1019930028339A KR930028339A KR100257305B1 KR 100257305 B1 KR100257305 B1 KR 100257305B1 KR 1019930028339 A KR1019930028339 A KR 1019930028339A KR 930028339 A KR930028339 A KR 930028339A KR 100257305 B1 KR100257305 B1 KR 100257305B1
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KR
South Korea
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gas supply
reaction gas
supply pipe
reaction
control device
Prior art date
Application number
KR1019930028339A
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English (en)
Inventor
오카세와타루
하세이마사아키
Original Assignee
히가시 데쓰로
동경엘렉트론주식회사
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Filing date
Publication date
Application filed by 히가시 데쓰로, 동경엘렉트론주식회사 filed Critical 히가시 데쓰로
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Abstract

반응용기내를 제 1 진공 펌프로 상시 진공흡인 하면서, 반응가스 공급배관 내에 유량 제어장치(MFC)의 상류측(반응 가스봄베측)으로 부터 불활성가스를 도입해서 배관내의 반응가스를 치환한다. 그 후, MFC의 하류측의 유로를 차단하여 상류측으로부터 배관내를 바이패스 배관을 통해서 진공흡인하여 소정의 진공도로 한다. 이에 의하여, 가스 치환효율을 향사시킬 수가 있고, MFC가 저항이 되는 일 없이 급속하게 진공흡인 할 수가 있다. 상기의 불활성가스 도입과 진공흡인의 싸이클을 10회 이상 반복한다.

Description

열처리장치 및 그의 크리닝 방법
제1도는 본 발명에 의한 열처리장치 및 그의 크리닝 방법의 한 실시에를 나타내는 구성도
제2도는 본 발명에 의한 크리닝 방법으로 진공흡인을 하였을 경우와, 종래방법으로 진공흡인을 한 경우의 진공도의 시간변화 측정 결과를 나타내는 그래프
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
18 : 화살표 19 : 열처리 보우트
20 : 외부통 22 : 보온통
22a : 캡 23 : 반응가스 공급배관
24 : 처리가스 배출관 25 : 반응가스 봄베
26 : 1차측 필터 27 : 압력계
28 : 제 1 밸브 29 : 매스플로우 콘트롤러(MFC)
30 : 제 2 밸브 31 : 파이널 필터
32a : 제 1 진공펌프 32b : 제 2 진공펌프
33 : 가스처리 장치 34 : 제 3 밸브
35 : 바이패스 배관 36 : 제 4 밸브
37 : 분기관 38 : 불활성 가스봄베
40 : 가열로 41 : 반응용기
42 : 제 5 밸브 43 : 연결관
본 발명은, 열처리장치 및 그의 크리닝 방법에 관한 것이며, 더 상세히는, 예를 들면 반도체 웨이퍼 등의 피처리체에 불순물 확산처리 등을 실시하기 위한 열처리장치 및 그의 크리닝 방법에 관한 것이다.
반도체 디바이스의 제조 공정에서는, 예를 들면 반도체 웨이퍼(이하 웨이퍼라 한다)상에 박막과 산화막 등을 적층하거나, 혹은 불순물의 확산 등을 행하는데, CVD장치, 산화막 형성장치, 혹은 확산장치 등이 사용된다.
이들 장치에는, 고온 가열한 반응용기내에 반응가스를 도입하여 웨이퍼의 처리를 행하는 열처리장치가 있으며, 열처리장치는 한번에 대량의 웨이퍼를 처리할 수 있으므로 많이 사용되고 있다. 이런 종류의 열처리장치에 있어서는, 반응용기 내로 도입하는 반응가스의 유량을 소정 유량으로 적정하게 제어하기 위한 유량 제어장치가 불가결한 것이다. 이 유량 제어장치로서, 가스 유량 검출센서와, 그 센서 검출치에 의거해서 유로를 죄고, 가스 유량을 설정유량으로 조절하는 유량 제어수단을 가지는 이른 바, 배스플로우 콘트롤러가 널리 사용되고 있다.
그런데, 이런 종류의 열처리장치에 있어서는, 반응용기와 매스플로우 콘트롤러를 연결하는 반응가스 공급배관의 도주에 가스증의 파아티클을 수집하기 위한 파이널 필터가 설치되어 있으며, 이 필터에 액화된 반응가스등이 부착해서 막히기 쉽다. 또, 매스플로우 콘트롤러에 있어서도, 그 내부의 오리피스부에 액화한 가스등이 부착해서 막히기 쉽다. 이 때문에, 정기적으로 반응가스 공급배관내를 흡인해서 필터에 부착한 반응가스를 제거(크리닝)할 필요가 있다. 그러나, 반응가스로서 가연성 가스나 유독성 가스를 사용하고 있는 경우, 진공흡인전에, 질소(N2)가스등의 불활성가스를 반응가스 공그배관 내로 도입해서, 배관내에 남아 있는 가스를 치환하지 않으면 안 된다. 그래서, 매스플로우 콘트롤러 상류측에 불활성가스 공급원을 접속하고, 하류측에 진공펌프를 접속하고 있다. 이와 같이 하여 불활성 가스 공급배관과 진공배기관에 각각 설치된 밸브 및 반응가스 공급배관의 반응 용기측(하류측)과 반응가스 공급원측(상류측)에 설치된 밸브를 각각 개폐 조작 함으로써, 반응용기로의 반응가스 도입, 반응가스 공급배관 내의 진공흡인 및 불활성가스 도입이 적절히 행하여 지도록 하고 있다.
즉, 웨이퍼의 처리를 행하는 경우는, 반응가스 공급배관에 설치된 상류측 및 하류측의 양 밸브를 열고, 불활성가스 공급배관 및 진공배기관에 설치된 밸브를 닫는다. 이 상태에서 반응가스 공급원으로 부터의 반응가스가 필터, 매스플로우 콘트롤러 및 파이널필터를 통해서 반응용기에 도입되어, 웨이퍼의 처리장치에 사용된다. 이 때, 반응용기내는 그 하류측에 접속된 진공펌프에 의해서 서정의 진공상태로 흡인되어 있으며 처리후에 가스는 진공펌프를 통해서 가스처리 장치로 보내어 진다.
다음에, 반응가스 공급배관 내를 진공흡인해서 크리닝하는 경우는, 우선 반응가스 공급배관의 상류측의 밸브와 진공배기관의 밸브를 닫은 상태에서 불활성가스 공급배관의 밸브를 열고, 불활성 가스 공급원으로 부터 반응가스 공급배관내로 불활성 가스를 도입해서 가스치환을 한다.
이 가스 치환은, 상류측(1차측)으로 부터의 불활성가스의 밀어냄에 의해서만 행아여진다. 그리고, 반응가스 공급배관내가 불활성가스로 치환된후, 불활성가스 공급배관의 밸브를 닫고, 진공배기관의 밸브를 열어서, 반응가스 공급배관내를 진공배기관과 반응 용기의 쌍방으로 부터 진공흡인한다. 이 진공흡인에 의해서, 파이널필터에 액화해서 부착하고 있던 반응가스 등이 제거된다.
그리고, 이 진공흡인을 충분히 한 다음, 진공 배기관의 밸브를 닫고 크리닝을 종료한다. 크리닝 종료후, 방응용기에 미처리 웨이퍼를 세트하고, 반응가스 공급배관의 1차측 밸브를 열어 반응용기내에 반응가스를 도입해서, 다음 웨이퍼 처리를 한다.
이와같이, 다음 웨이퍼 처리 전에, 반응가스 공급배관 내를 진공흡인하여 크리닝을 함으로써, 파이널필터와 매스플로우 콘트롤러의 막힘을 방지하고 웨이퍼 처리시에 항상 적정한 유량으로 반응가스를 도입할 수가 있다.
그러나, 상기한 크리닝 방법에 있어서는, 매스플로우 콘트럴러내의 지름이 작은 오리피스부를 통해서 불활성가스를 상류측으로 부터의 밀어냄에 의해서만 도입하기 때문에, 가스 치환 효율이 나쁘다.
또, 반응갓 공급관의 하류측으로 부터 진공흡입인을 하는 경우도 매스플로우 콘트롤러 내의 지름이 작은 오리피스부가 저항기 되기 때문에, 1차측의 진공도가 서서히 올라갈 수 밖에 없어, 크리닝에 시간이 걸린다는 문제가 있었다.
그래서, 반응가스 공급배관 도중에 매스플로우 콘트롤러를 우회시켜서, 개폐밸브를 가지는 바이패스배관을 설치하고, 반응가스 도입시는 바이패스 배관의 개폐밸브를 닫아두고, 가스 치환시에 이것을 열어서 가스를 도입하는 것도 행하여지고 있다. 이에 의해서,매스플로우 콘트롤러의 하류측으로의 불활성 가스 도입이 원활하게 된다. 그러나, 진공흡인효율 불량은 여전히 해소되지 않고 있다. 또, 바이패스 배관을 설치함으로써, 그 내부에 반응가스가 잔류해서 배관 부식이 발생하기 쉽게 된다는 새로운 문제가 생긴다.
본 발명은 상기 사정을 참작하여 이루어진 것으로서, 반응가스 공급관내의 진공흡인 효율 및 가스 치환효율을 향상시키고, 배관 도중에 설치된 필터 등의 크리닝을 단시간에 행할수가 있는 열처리장치 및 그 크리닝 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 제 1 의 특징은, 반응가스 공급배관 및 처리가스 배출관이 접속된 반응용기와, 반응가스 공급배관에 장착된 유량제어 장치를 갖춘 열처리장치의 크리닝 방법에 있어서, 상기 처리가스 배출관 내를 진공흡인함과 동시에, 상기 반응가스 공급배관 내에 상기 유량 제어장치보다 상류측으로 부터 불활성 가스를 도입하여, 상기 반응가스 공급배관내 및 상기 반응용기 내의 반응가스를 불활성가스로 치환하는 제 1 의공정과, 상기 처리가스 배출관내를 진공흡인함과 동시에, 상기반응가스 공급배관을 유량 제어장치의 하류측에서 차단하여, 상기 유량 제어장치의 하류측의 반응가스 공급배관 내 및 반응용기내의 진공흡인함과 동시에, 상기 유량 제어장치의 상류측의 반응가스 공급배관내를 진공흡인하는 제 2 의 공정으로 이루어지는 열처리장치의 크리닝법이다.
본 발명의 제 2 의 특징은 반응가스 공급배관 및 처리가스 배출관이 접속된 반응용기와, 반응가스 공급배관에 장착된 유량제어장치와, 반응가스 공급배관의 유량 제어장치보다 상류측에, 밸브를 통해서 접속된 반응가스 공급수단과, 반응가스 공급배관의 유량 제어장치 보다 상류측에, 밸브를 통해서 접속된 불활성가스 공급수단과, 처리가스 배출관에 장착된 진공펌프와, 반응가스 공급배관 의 유량제어 장치보다 상류측과, 처리가스 배출관의 진공펌프보다 상류측을 서로 연결하는 바이패스 배관과, 반응가스 공급배관의 유량 제어장치보다 하류측, 및 바이패스 배관에 각각 장착된 밸브를 갖춘 것을 특징으로 하는 열처리 장치이다.
본 발명의 제 3 의 특징은, 반응가스 공급배관 및 처리가스 배출관이 저속된 반응용기와,반응가스 공급배관에 장착된 유량 제어장치와, 반응가스 공급배관의 유량제어장치보다 상류측에, 밸브를 통해서 접속된 반응가스 공급수단과, 반응가스 공급배관의 유량 제어장치보다 상류측에, 밸브를 통해서 접속된 불활성가스 공급수단과, 처리가스 배출관에 접속된 제 1 진공펌프와 반응가스 공급배관의 유량 제어장치보다 상류측에 밸브를 통해서 접속된 제 2 진공펌프와 반응가스 공급배관의 유량제어장치보다 하류측에 장착된 밸브를 갖춘것을 특징으로 하는 열처리장치이다.
제 1 의 특징에 의하면, 반응용기 내를 항상 진공흡인하면서, 반응가스 공급배관 내에 유량제어장치의 상류측으로 부터 불활성가스를 도입함으로써, 효율적으로 단시간에 가스치환이 행햐여진다. 이 가스치환후, 유량 제어장치의 하류측 근방의 유로를 차단하고, 상류측으로 부터 배관내를 진공흡인 함으로서, 유량 제어장치내가 진공흡인되어, 그 유로 조임부 등에 액화해서 부착하고 있던 반응가스 등이 제거된다.
한편, 하류측의 배관내는, 반응 용기측으로 부터 진공흡인되므로 단시간에 소정 진공도에 달하고, 그 배관 도중에 설치된 필터등에 액화해서 부착하고 있던 반응가스등이 기화해서 제거되어 간다. 이 크리닝 처리를, 다음의 반응가스 도입전에 하여둠으로써, 필터와 유량 제어장치의 막힘을 방지하고, 반응용기내에 항상 적정한 유량으로 크리닝한 반응가스를 도입할 수가 있다. 진공흡인 효율 및 가스치환 효율이 좋으므로, 크리닝을 단시간에 행할 수가 있어, 수육의 향상을 도모할 수가 있다.
제 2 의 특징에 의하면, 반응가스 공급수단의 밸브를 닫고, 처리가스 배기관을 진공펌프로 진공흡인함과 동시에, 반응가스 공급배관내에 불활성가스 공급수단의 밸브를 열어 불활성가스를 도입하여, 반응가스 공급배관내 및 반응용기내의 반응가스를 불활성가스로 치환한다. 반응가스 공급배관의 유량 제어장치보다 하류측의 밸브를 다고, 바이패스 배관의 밸브를 열어서 유량 제어장치의 하류측의 반응가스 공급배관내 및 반응용기내를 진공흡인함과 동시에, 상기 유량 제어장치의 상류측의 반응가스 공급배관내를 진공흡인한다.
제 3 의 특징에 의하면, 반응가스 공급수단의 밸브를 닫고, 처리가스 배기관을 제 1 진공펌프로 진공흡인함과 동시에, 반응가스 공급배관내에 불활성가스를 도입하여, 반응가스 공급배관내 및 반응용기내의 반응가스를 불활성가스로 치환한다.
반응가스 공급배관의 유량제어장치보다 하류측의 밸브를 닫고, 유량제어장치의 하류측의 반응가스 공급배관내 및 반응용기내를 진공흡인함과 동시에, 제 2 진공펌프의 밸브를 열어, 제 2 진공펌프에 의해서 유량 제어장치의 상류측의 반응가스 공급배관내를 진공 흡인한다.
[실시예]
이하, 제 1 도 및 제 2 도에 의해서, 본 발명에 의한 열처리장치 및 그의 크리닝 방법의 실시예에 관해서 설명한다.
제 1 도에 도시하는 배치식 종형 열처리장치는, 가열로(40)와, 이 가열로(40)내에 배치된 석영제의 반응용기(41)와, 이 반응용기(41)내에 반도체 웨이퍼 등의 피처리체(W)를 수평으로 다수 유지한 상태에서 화살표(18)로 표시하는 방향으로 이동해서 로우, 언로우드하는 석영제의 열처리 보우트(19)로 구성되어 있다.
상기 반응용기(41)는, 상단이 폐쇄되고 또한 하단에 개구되어 형성된 외부통(20)과, 이외부통 (20)내에 동축적으로 형성된 상하 양단이 개구된 내부통(21)을 갖추고, 전체적으로 하단에 개구부가 형성된 2층 구조의 용기로서 구성되고 있다. 그리고, 이 반응용기(41)내에 상기 열처리 보우트(19)를 로우드하면, 이 열처리 보우트(19)하단의 보온통(22)에 설치된 캡(22a)에 의해서 반응용기(41)의개구부가 봉하여져 기밀상태가 된다.
상기 반응용기(41)의 하단부에는, 반응가스 공급배관(23)및 처리가스 배출관(24)이 접속되고 있다. 반응가스 공급배관(23)의 상류단에는, 반응가스 즉, 디클로로실란(SiH2Cl2)을 수용한 반응가스봄베(250가 설치되어 있다. 이 반응가스봄베(25)로 부터 반응용기(41)에 이르는 반응가스 공급배관(23)의 관로 도중에는, 상류측으로 부터 순차적으로, 1차측 필터(26), 압력계(27), 제 1 밸브(28), 매스플로우 콘트롤러(유량 제어장치 이하 MFC라고 함)(29), 제 2 의 밸브(30) 및 파이널필터(31)가 배열설치되고 있다. 한편, 처리가스 배출관(24)에는 제 1 진공펌프(32a)가 설치되고, 이 제 1 진공 펌프(32a)의 더 하류에는 가스처리장치(33)가 설치되어 있다.
상기와 같이 구성되는 종형 열처리 장치에 있어서는, 제 1 진공펌프(32a)에 의해서 반응용기(41)내를 소정의 진공상태로 조정함과 동시에 제 1, 제 2 의 양쪽 밸브(28,30)를 엶으로써, 반응가스 봄베(25)로 부터의 반응가스가, 1차측필터(26)를 통과하여, 가스중의 파아티클 등이 제거된다.
다음에 반응가스는 MFC(29)내의 도시하지 않은 오리피스부에서 유량제어되고, 더욱 파이널필터(31)에서 액화된 부분 등이 제거되어서 반응요기(41)내로 도입된다. 반응가스는 피처리체(W)의 처리에 사용된 후, 처리가스 배출과(24)을 통해서 가스처리장치(33)에 수집되고, 여기에서 무해화 처리되어서 배기된다.
그러나, 전술한 바와같이 반응가스 공급배관(23)에 설치된 파이널필터(31)와 MFC(29)는, 액화된 반응가스 등이 부착해서 막히기 쉽다. 이 때문에, 적절히 반응가스 공급배관(23)내를 진공흡인해서, 파이널필터(31)와 매스플로우 콘트롤러(29)를 크리닝할 필요가 있다.
그래서, 본 실시예의 종형 열처리장치에 있어서는, 본 발명의 크리닝 방법에 의해서 상기 MFC(29) 및 상기 파이널 필터(31)의 크리닝을 행하기 위하여, 상기 반응가스 공급배관(23)의 MFC(29)보다 상류측과 상기처리가스 배출관(24)의 제 1 진공펌프(32a)보다 상류측을 제 3 의 밸브(34)를 가지는 크리닝용 바이패스배관(35)으로 연결한다. 이 바이패스배관(35)의 제 3 의 밸브(34)와 반응가스 공급배관(23)과의 사이의 관로도중에 제 4 밸브(360를 가지는 분기관(370을 통해서 가령 질소(N2)등의 불활성가스의 공급원인 불활성가스 봄베(38)가 접속되고 있다. 그리고, 제 3, 제 4 의 밸브(34,36)와 상기 제 1, 제 2 의 밸브(26,30)등 4개의 밸브를 각각 개폐조작 함으로서, 반응용기(41)로의 반응가스 도입, 반응가스 공급배관(23)내의 진공흡인 및 불활성가스 도입이 행하여지도록 되어있다. 또한, 반응가스 공급배관(23)의 MFC(29)보다 상류측에 제 5 의 밸브(42)를 가지는 연결관(43)을 통해서 제 2 진공펌프(32b)는 반다시 설치하지 않아도 상관없다.
상기 종형 열처리장치를 사용하여 피처리체(W)에 열확산처리를 하는 경우에는 우선, 가열로(40)에서 소정의 열처리 온도로 가열된 반응용기(41)내에, 열처리 보우트(19)를 로우드하여 수평으로 유지한 다수의 피처리체(W)를 반응용기(41)내에 수납한다. 이 때, 반응용기(41)의 개구부는 보온통(22)의 캡(22a)으로 봉하여 진다. 이어서, 제 1 진공펌프(32a)를 구동시켜서 반응용기(41)내를 소정의 진공도로 유지한 상태에서 반응가스 공급배관(23)의 제 1 및 제 2 의 양 밸브(28,30)를 열고 반응가스 공급배관(23)을 통하여 반응용기(41)내에 반응가스를 소정 유량으로 소정시간 공급해서 피처리체(W)에 열확산층을 형성한다.
이어서, 본 발명 방법에 의한 크리닝 처리를 행한다.
크리닝 처리중 제 1 진공펌프(32a)는 항상 구동시킨채로의 상태로 하여둔다. 크리닝 처리에서 우선 제 1 의 밸브(28)를 닫응 후, 제 4 의 밸브(36)를 개방해서 반응가스 공급배관(23)내에 MFC(29)의 상류측으로 부터 불활성 가스를 도입하고, 반응가스 공급배관(23)및 반응용기(41)내의 반응가스를 불활성 가스로 치환한다. 이 가스치환에 있어서의 불활성가스 도입은, 반응용기(41)측으로 부터 반응가스 공급배관(23)내가 진공흡인 되면서 행하여 짐으로, 단시간에 충분한 가스치환이 이루어진다.
이 경우, 제 3 의 밸브(34)및 제 5 밸브(420는 닫혀져 있다(제 1 의 공정).
이어서, 제 4 의 밸브(36)를 닫아서 불활성가스의 공급을 끊고 제 2의 밸브(30)를 닫아서 MFC(29)의 하류측 유로를 차단한 다음, 제 3 의 밸브(34)를 개방한다. 이에 의해서 반응가스 공급배관(23)내는, MFC(29)의 상류측과 반응용기(41)측(하류측)의 양측으로 부터 진공흡입된다. 그리고, 상류측이 급속히 소정의 진공도 까지 진공흡인되고, MFC(29)의 오리피스부등에 액화해서 부착하고 있던 반응가스 등이 기화해서 제거되어 간다. 한편, 제 2 의 밸브(30)보다 하류측의 배관(23)내도, 반응용기(41)측으로부터 진공흡인 됨으로, MFC(29)가 저항이 됨이 없이 급속하게 소정의 진공도에 달하고, 파이널필터(31)에 액화해서 부착하고 있던 반응가스 등이 기화해서 제거되어 간가(제 2 의 공정). 이 경우, 동시에 제 5 의 밸브(42)를 열고, 제 1 진공펌프(32a)와 함께, 제 2 진공펌프(32b)를 구동시켜도 좋다. 이와같이 제 2 진공펌프(32b)를 구동시킴으로서, 반응가스 공급배관(23)의 MFC(29)보다 상류측을 신속하게 진공흡인할 수가 있다. 제 2 진공펌프(32b)를 구동시킬 때에는 제 4 의 밸브(34)를 닫으므로서 바이패스배관(35)을 사용하지 않아도 된다.
본 실시예에서는, 불활성가스로 치환하는 제 1 의 공정과 진공흡인하는 제 2 의 공정으로서 이루어지는 싸이클이, 10회 이상 반복된다. 이 경우, 1싸이클 중의 제 1 의 공정은 5초 이내, 바람직하게는 2초 이내에서 이루어지고, 제 2 의 공정도 5초 이내, 바람직하게는 2초 이내로 되고 있다. 예를 들면 제 1 의 공정 및 제 2 의 공정을 각각 2초간에 행하고, 10싸이클의 크리닝 처리를 행하면, 합계 40초에서 크리닝 처리가 종료된다.
이 동안, 제 1 의 공정중, 반응용기(41) 및 반응가스 공급배관(23)내는, 약 1500 내지 19000 Torr까지 가압되고, 제 2 의 공정주, 반응용기(41) 및 반응가스 공급배관(23)내는 진공흡인에 의하여 300 Torr 이하까지 감압된다. 이와 같은 가압상태(제 1 의 공정)와 감압상태(제 2 의 공정)를 단시간 동안에 반복함으로써, 반응용기(41) 및 반응가스 공급배관(23)내에 난류를 발생시킬 수가 있다.
이 때문에 MFC(290내 및 파이널필터(31)내에 액화해서 부착하고 있는 반응가스등을 용이하게 분리시켜, 불활성가스와 함께 밖으로 배출할 수 가 있다.
이와 같은 크리닝처리가 종료된 다음, 반응용기(41)내를 불활성가스로 치환하고, 열처리 보우트(19)를 언로우드하여, 열처리된 피처리체(W)를 반응용기(41)내로 부터 꺼낸다.
그리고, 미처리의 피처리체(W)를 유지한 열처리 보우트(19)를 상술한 바와 마찬가지로 로우드하여 반응용기(41)내에 수납한 다음 제 4 의 밸브(36)를 닫아, 불활성 가승의 공급을 끊고, 가열로(40)에 의해서 반응용기(41)가 소정의 열처리 온도로 가열되는 것을 기다려, 제 1 의 밸브(28)를 개방해서 반응용기(41)에 반응가스를 도입하고, 피처리체(W)의 열처리를 한다. 이 사이, 제 3 의 밸브(34) 및 제 5 의 밸브(42)는 닫혀 있다.
이와 같이, 열처리공정을 종료할 때마다, 반응가스 공급배관(23)내를 크리닝 하므로서, 필터(31)와 MFC(29)의 막힘을 방지하고, 반응용기(41)내에 항상 적정한 유량으로 크리닝한 반응가스를 도입할 수가 있으므로, 수율 향상이 도모된다. 또, 본 발명의 크리닝 방법은 반응가스 공급배관(23)내의 진공흡인 및 불활성가스에 의한 가스치환을 효율적으로 단시간에 할 수가 있으므로 크리닝 소요시간이 짧고, 수율히 향상된다.
또, 본 발명의 크리닝 방법에 의하면, 반응가스 공급배관(23)의 도중에, MFC(29)를 우회하는 바이패스 배관을 설치할 필요가 없으므로 그 내부에 반응가스가 잔류해서 잔류해서 배관 부식이 발생하는 것을 방지할 수가 있다. 또, 상기 실시예와 같이, 반응가스 공급배관(23)과 처리가스 배출관(25)을 바이패스배관(35)으로 연결하고, 반응가스 공급배관(23)내의 상류측과 하류측의 양측으로 부터의 진공흡인을 하나의 제 1 진공펌프(32a)로 행한 경우, 배관계가 한 계통으로 집약된다. 그 결과, 배관계의 내용적이 작아져서, 단시간에 진공흡인할 수 있게 된다.
그리고, 본 발명에 관한 방법으로 반응가스 공급배관에 대해서 진공흡인을 한 경우와, 동일한 반응가스 공급배관에 대해서 종래 방법으로 진공흡인을 한 경우의 진공도의 시간 변화 측정결과를 제 2 도의 그래프에 나타내었다 이 측정결과에 의하면, 본 발명에 관한 방법으로 진공흡인을 한 경우, 진공흡인을 개시한 직후에 Cl2농도의 급속한 저하를 볼 수 있었으며, 약 40초 후에는 백그라운드에 달하고 있다. 이에 대하여, 종래 방법에 의거한 경우에서는, 진공흡인 개시후 약 40초 경과한 시점에서는 약간의 변화만이 있었으며, 약 30분 경과한 시점에서도 백그라운드 보다도 월등하게 높은 Cl2농도 그대로이다.
이상 설명과 같이, 본 발명에 관한 열처리장치 및 그 크리닝 방법에 의하면, 이하와 같은 뛰어난 효과가 얻어진다.
반응용기내를 항상 진공흡인하면서, 반응가스 공급배관내에 유량 제어장치의 상류측으로부터 불활성가스를 도입해서, 배관내의 반응가스를 치환하도록 하였으므로, 가스 치환효율을 크게 향상시킬 수 있다.
또, 가스 치환을한 후, 유량 제어장치의 하류측 근방의 유로를 차단하고, 상류측으로 부터 반응가스 공급배관내를 진공흡인하도록 하였으므로, 유량 제어 장치내가 급속히 진공흡인되어, 유량제어장치의 오리피스부등에 액화해서 부착하고 있던 반응가스 등을 단시간에 제거할 수 있다. 또, 차단 장소 보다도 하류측의 배관내도, 반응 용기측으로 부터 진공흡인되므로, 유량 제어 장치가 저항이 됨이 없이 급속하게 진공흡인되어, 배관 도중에 설치되어 있는 필터 등에 액화해서 부착하고 있던 반응가스 등을 단시간에 제거할 수 있다.
이 때문에 단시간에 크리닝을 할 수가 있으며, 수율의 향상을 도모할 수가 있다. 또한 이 크리닝을, 다음 반응가스 도입전에 하여 둠으로서, 필터와 유량제어수단의 막힘을 방지하고, 반응용기 내에 항상 적정한 유량으로 크리닝한 반응가스를 도입할 수가 있으므로 수율의 향상을 도모할 수가 있다.

Claims (10)

  1. 반응가스 공급배관 및 처리가스 배출관이 접속된 반응용기와, 반응가스 공급배관에 장착된 유량 제어장치를 갖춘 열처리장치의 크리닝 방법에 있어서, 상기 처리가스 배출관 내를 진공흡인함과 동시에, 상기 반응가스 공급배관내에 상기 유량제어장치보다 상류측으로부터 불활성가스를 도입해서, 상기 반응가스 공급배관내 및 상기 반응용기 내의 반응가스를 불활성가스로 치환하고, 그로부터 비기체 잔류물을 제거하는 제 1 의 공정과, 상기 처리가스 배출관 내를 진공흡인함과 동시에, 상기 반응가스 공급배관을 유량 제어장치의 하류측상의 한 폐쇄점에서 차단하고, 상기 폐쇄점의 하류측의 반응가스 공급배관내 및 반응용기 내를 진공흡인함과 동시에 비기체 잔류물을 제거하고, 상기 유량제어장치의 상류측의 반응가스 공급배관내를 진공흡인하는 제 2의 공정으로 이루어지는 열처리장치의 크리닝 방법.
  2. 제1항에 있어서, 제 2 의 공정에서, 유량제어장치의 상류측의 반응가스 공급배관내는, 반응가스 공급배관과 처리가스 배출관을 연이어 통하는 바이패스배관을 통해서, 처리가스 배출관내의 진공흡인과 동시에 진공흡인됨을 특징으로 하는 열처리장치의 크리닝 방법.
  3. 제1항에 있어서, 제 2 의 공정에서, 유량제어장치의 상류측의 반응가스 공급배관내는, 처리가스 배출관과 독립해서 진공흡인됨을 특징으로 하는 열처리장치의 크리닝 방법.
  4. 제1항에 있어서, 제 1 의 공정과 제 2 의 공정으로서 이루어지는 싸이클을, 10회 이상 반복함을 특징으로 하는 열처리 장치의 크리닝 방법.
  5. 제4항에 있어서, 1 싸이클 중의 제 1 공정 및 제 2 공정은 모두 5초이내에 행하여짐을 특징으로 하는 열처리장치의 크리닝 방법.
  6. 제4항에 있어서, 제 1 공정에서, 반응용기 및 반응가스 공급배관(내는 1500 내지 1900 Torr로 기압되고, 제 2 공정에서는, 반응용기 및 반응가스 공급배관내는 300 Torr이하로 감압됨을 특징으로 하는 열처리 장치의 크리닝 방법.
  7. 반응용기와, 상기 반응용기에 접속된 반응가스 공급배관과, 상기 반응용기에 접속된 처리가스 배출과, 반응가스 공급배관에 장착된 유량 제어장치와, 반응가스 공급배관의 유량 제어장치보다 상류측에, 반응가스공급밸브를 통해서 접속된 반응가스 공급수단과, 반응가스 공급배관의 유량 제어장치보다 상류측에, 불활성가스 공급밸브를 통해서 접속된 불활성가스 공급수단과, 처리가스 배출관에 장착된 진공펌프와, 반응가스 공급배관의 유량 제어장치보다 상류측과, 진공펌프를 접속하기 위하여 처리가스 배출관의 진공펌프보다 상츄측에 접속되어, 진공펌프가 유량제어장치의 내부 및 상기 유량제어장치의 상류측에 있는 반응가스 공급배관의 일부의 내부를 진공흡인할 수 있도록 하는 바이패스 배관과, 유량제어장치의 하류측에 있는 반응가스 공급배관의 일부에 설치된 반응가스 공급배관; 및 바이패스배관에 바련된 바이패스배관밸브를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 열처리장치.
  8. 제7항에 있어서, 반응가스 공급배관의 유량 제어장치 보다 하류측에 장착된 필터를 더욱 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 열처리장치.
  9. 반응용기와, 상기 반응용기에 접속된 반응가스 공급배관과, 상기 반응용기에 접속된 처리가스 배출과, 반응가스 공급배관에 장착된 유량 제어장치와, 반응가스 공급배관의 유량제어장치보다 상류측에, 반응가스공급밸브를 통해서 접속된 반응가스 공급수단과, 반응가스 공급배관의 유량제어장치보다 상류측에, 불활성가스 공급밸브를 통해서 접속된 불활성가스 공급수단과, 처리가스 배출관에 장착된 제 1 진공펌프와, 유량제어장치의 상류측에 반응가스 공급배관에 진공펌프밸브를 통하여 접속되어, 진공펌프가 유량제어장치의 내부 및 상기 유량제어장치의 상류측에 있는 반응가스 공급배관의 일부의 내부를 진공흡인할 수 있도록 하는 제 2 진공펌프 및, 유량제어장치의 하류측에 반응가스 공급배관에 설치된 반응가스배관밸브를 포함하여 구성되는 것을 특징으호 하는 열처리장치.
  10. 제9항에 있어서, 반응가스 공급배관의 유량 제어장치보다 하류측에 장착된 필터를 더욱 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 열처리장치.
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