[发明专利]半导体制造装置的气体供给系统和气体供给集成单元

说明书

本专利申请主张作为2007年2月26日提出的日本申请的特愿2007-045973的优先权。引用该在先申请的全部公开内容作为本说明书的一部分。

技术领域

本发明涉及一种半导体制造装置的气体供给系统和气体供给集成单元。

背景技术

例如扩散装置、蚀刻装置、溅射装置等的半导体制造装置具有将来自储气瓶等的处理气体供给源的气体供给至处理部的气体供给系统。并且，通过进行使用从该气体供给系统供给的气体的用于制造半导体器件的工序，例如使用规定的气体的成膜工序、蚀刻工序，对被处理基板例如半导体晶片实施表面处理等。

在这样的半导体晶片的制造工序中，根据处理的种类会使用氯气、硅烷类气体等腐蚀性强的气体。因此，作为构成气体供给流路的气体配管材料，使用与现有技术相比耐腐蚀性较大的例如SUS316L等，为了供给纯净的气体而进行各种研究。例如，作为流通氯类气体、硅烷类气体的气体配管的焊接部的抗腐蚀对策，具有以规定的奥氏体不锈钢构成气体流路的一部分或全部的方案(例如参照日本特开平5-68865号公报)。

但是，即使使用不锈钢作为如上所述构成气体供给流路的气体配管的构成材料，依据腐蚀性气体的种类，也不能够完全抑制气体配管的腐蚀。即，存在腐蚀性气体与构成气体配管的金属产生反应而生成不期望的金属化合物、腐蚀气体配管而构成该气体配管的金属成分(Fe、Cr、Ni等)混入腐蚀性气体的问题。尤其是氟类的腐蚀性气体(HF气体、F₂气体、ClF₃气体等)的腐蚀性极强，即使在气体配管中使用不锈钢，也不能完全避免气体配管的腐蚀。在腐蚀性气体中混入金属成分的同时，与构成气体配管的金属产生反应而生成不期望的金属化合物(金属氟化物)。

在这样的气体供给流路中产生的金属化合物、金属成分等，与腐蚀性气体一起进入半导体制造装置内，成为半导体晶片上的颗粒产生的原因等，引起金属污染的问题。

尤其是，近年来半导体器件的高集成化、高性能化不断进展，即使是微量的金属污染也会对产品的成品率、质量和可靠性带来越来越大的影响。作为由金属污染导致器件不良的原因，存在由粒子状级别的金属性污染物质(颗粒)引起图案缺陷，由原子、分子级别的污染物质例如重金属等引起电特性恶化等。

专利文献1：日本特开平5-68865号公报

发明内容

本发明考虑这样的情况而提出，其目的在于提供一种半导体制造装置的气体供给系统和气体供给集成单元，在向半导体制造装置的处理部供给腐蚀性气体时，能够极力抑制相对被处理基板的金属性污染物质的混入。

为了解决上述问题，根据本发明，提供一种半导体制造装置的气体供给系统，用于从气体供给源向半导体制造装置的处理部供给规定的气体，其特征在于：具有与上述气体供给源和上述处理部连接的气体供给流路，上述气体供给流路包括多个流体控制设备，和连接在这些各流体控制设备之间、内部形成有上述气体的流路的流路构成部件，上述流路构成部件由碳材料构成。

根据这样的本发明，通过由作为非金属的碳材料构成连接流体控制设备的各流路构成部件，即使该流路构成部件内的流路流过腐蚀性极强的气体，在该流路内也不会产生金属性的污染物质，不会由于腐蚀而混入金属成分，因此能够极力抑制相对被处理基板的金属性的污染物质的混入。

此外，上述流路构成部件例如由在内部形成有流路的流路块构成。通过使构成流路的流路块本身由非金属的碳材料构成，能够极力抑制相对被处理基板的金属性的污染物质的混入，并且与由气体配管构成流路的情况相比，能够提高气体供给流路的集成化，并能够提高构成流路的部分的强度。

此外，上述流路构成部件的上述碳材料由碳烧结材料、硬质碳材料中的任一种或者它们的组合构成。其中，碳烧结材料优选具有浸渗至内部的氟树脂。通过在多孔质结构的碳烧结材料中浸渗例如氟树脂等的树脂，能够提高气体的泄漏(leak)性。

而且，上述多个流体控制设备包括阀、减压阀和压力计。在该情况下，优选上述流体控制设备分别具有与上述气体接触的气体接触部，该气体接触部由碳材料构成。由此，即使在流体控制设备的内部也能够防止金属化合物的产生、金属成分的混入。

为了解决上述问题，根据本发明的另一观点，提供一种气体供给集成单元，用于向半导体制造装置的处理部供给规定的腐蚀性气体，其特征在于：包括多个流体控制设备，和连接在这些各流体控制设备之间、内部形成有上述气体的流路的流路块，上述流路块由碳材料构成。