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Title:
HEATING DEVICE FOR PRESSURE MEASUREMENT AND PRESSURE MEASURING DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/096379
Kind Code:
A1
Abstract:
A device in which adhesion of reaction byproducts in pressure measuring systems, such as a chamber and piping, is prevented to enable the device to permanently perform appropriate and accurate pressure measurement. The device has a pressure communication hole (121) and a heater (131) which are received in a block-like base (111). The pressure communication hole (121) has one end (122) connected to an opening of piping to be measured and is branched inside the device into the other ends which are three pressure gage-side openings (123, 124, 125) corresponding to three pressure gages (21, 22, 23). The heater (131) is placed around the pressure communication hole (121) and heats and holds the temperature of the pressure communication hole (121) at a temperature not lower than sublimation and separation temperatures. The device is placed between exhaust gas piping (10) and the pressure gages (21, 22, 23).

Inventors:
KOMINO, Mitsuaki (1-12-15, Shiba-Daimon, Minato-k, Tokyo 87, 1058587, JP)
Application Number:
JP2009/051250
Publication Date:
August 06, 2009
Filing Date:
January 27, 2009
Export Citation:
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Assignee:
Eagle Industry Co., Ltd. (1-12-15, Shiba-Daimon Minato-k, Tokyo 87, 1058587, JP)
イーグル工業株式会社 (〒87 東京都港区芝大門1-12-15 Tokyo, 1058587, JP)
International Classes:
G01L19/06; C23C16/52; G01L19/00; G01L21/00; H01L21/205
Attorney, Agent or Firm:
MAEDA, Hitoshi et al. (MAEDA & SUZUKI, 2F Tokyodo Jinboucho 3rd Bldg., 1-17, Kandajinboucho 1-chome, Chiyoda-k, Tokyo 51, 1010051, JP)
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Claims:
 圧力計測対象の空間を有する装置と圧力計との間に設置する圧力計測用加熱装置であって、
 一方の端部が前記圧力計測対象の空間を規定する前記装置の壁に形成された開口に接続可能で他方の端部が前記圧力計に接続可能な前記圧力計測対象の空間と前記圧力計とを連通する圧力連通配管が内部に形成された基材と、
 前記基材内に埋設され前記圧力連通配管を加熱するヒーターと
を有する圧力計測用加熱装置。
 前記圧力連通配管は、前記基材内において前記一方の端部と前記他方の端部との間で分岐し、前記圧力計測対象の空間を規定する前記装置の壁に形成された開口に接続可能な1つの前記一方の端部と、前記一方の端部に各々連通し前記圧力計に接続可能な複数の前記他方の端部とを有することを特徴とする請求項1に記載の圧力計測用加熱装置。
 前記基材は、前記圧力連通配管の前記一方の端部を前記圧力計測対象の空間を規定する前記壁に形成された前記開口に接続した場合に、前記壁の外面に対向する当該基材の外面が前記壁の外面に密着するように形成され、当該基材の前記壁の外面に密着する面の内側に、当該基材を介して前記圧力計測対象の空間を規定する壁を加熱するヒーターが埋設されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の圧力計測用加熱装置。
 前記基材に、当該圧力計測用加熱装置から周囲環境中への放熱を防止する真空断熱層が形成されていることを特徴とする請求項3に記載の圧力計測用加熱装置。
 前記圧力連通配管の前記他方の端部にアイソレーションバルブが配設されていることを特徴とする請求項1~4の何れかに記載の圧力計測用加熱装置。
 圧力計と、
 一方の端部が圧力計測対象の空間を規定する壁に形成された開口に接続可能で、他方の端部が前記圧力計に接続され、前記圧力計測対象の空間と前記圧力計とを連通する圧力連通配管が内部に形成された基材と、
 前記圧力連通配管の前記他方の端部と前記圧力計との間に配設され、前記圧力連通配管と前記圧力計との連通状態を制御するアイソレーションバルブと、
 前記基材内に配設され少なくとも前記圧力連通配管を加熱するヒーターと
を有する圧力計測装置。
 前記圧力連通配管は、前記基材内において前記一方の端部と前記他方の端部との間で分岐し、前記圧力計測対象の空間を規定する前記装置の壁に形成された開口に接続可能な1つの前記一方の端部と、前記一方の端部に各々連通し前記圧力計に接続可能な複数の前記他方の端部とを有し、前記アイソレーションバルブ及び前記圧力計は、前記圧力連通配管の前記複数の他方の端部に各々配設されていることを特徴とする請求項6に記載の圧力計測装置。
 前記基材は、前記圧力連通配管の前記一方の端部を前記圧力計測対象の空間を規定する前記壁に形成された前記開口に接続した場合に、前記壁の外面に対向する当該基材の外面が、前記壁の外面に密着するように形成され、当該基材の前記壁の外面に密着する面の内側に、当該基材を介して前記圧力計測対象の空間を規定する壁を加熱するヒーターが埋設されていることを特徴とする請求項6又は7に記載の圧力計測装置。
 前記基材に、当該圧力計測装置から周囲環境中への放熱を防止する真空断熱層が形成されていることを特徴とする請求項8に記載の圧力計測装置。
Description:
圧力計測用加熱装置及び圧力計 装置

 本発明は、例えば半導体製造装置のチャ バーや真空排気配管等の圧力を計測する装 に関し、特に、プロセス副生成物の昇華析 を防止して適切な半導体製造処理及び圧力 計測を行うことができるように、装置の圧 計測対象の箇所と圧力計との間に設置する 力計測用加熱装置、及び、実際にその圧力 計測を行う圧力計測装置に関する。

 例えばCVD装置やエッチング装置等の半導 製造装置においては、処理チャンバー内に ェーハを配置し、そのウェーハを高温雰囲 中で反応ガスやプラズマ等に曝すことによ 、ウェーハに所望の成膜処理やエッチング 理を施す。具体的には、まず、排気配管を してチャンバー内部を真空引きし、チャン ー、給気配管、排気配管及びウェーハ搬送 等の内部空間を、その内部あるいは周囲に 設したヒーターにより加熱し、所望の高温 態とする。チャンバー等の内部空間が所望 高温状態となったら、処理対象のウェーハ チャンバー内に投入し、給気配管を介して 望の反応ガスをチャンバー内に導入し、ま 必要に応じて排気配管からのガスの排出を いつつ、例えばCVDによる成膜等の所望のプ セス処理を行う。

 従ってこのような処理を行う際には、チ ンバー、給気管、排気管及びウェーハ搬送 等の内部空間の圧力を所望の圧力に制御し 理することが非常に重要であり、そのため は、それらチャンバー等の内部空間の圧力 圧力計により適切に計測する必要がある。

 従来、半導体製造装置のチャンバーや配 等の内部の圧力の計測は、チャンバーや配 の外壁に開口を設け、ここに圧力計を設置 て内部空間と連通させ、内部空間の圧力を 測していた。この際、適切な圧力計測が行 る範囲は圧力計の種類ごとに限りがあるた 、種類の異なる複数の圧力計を設置するこ により所望の広い範囲の圧力(圧力領域)を 測可能にすることがしばしば行われている

 このような方法によりチャンバー(プロセス チャンバー)及び排気配管に3つの圧力計を設 した形態を図4A~図4Cに示す。
 図4Aはプロセスチャンバーに3つの圧力計を 置した形態を示す概略外観図であり、図4B 排気配管に3つの圧力計を設置した形態を示 概略外観図であり、図4Cは排気配管に3つの 力計を設置した形態を模式的に示す断面図 ある。
 図4A~図4Cに示すように、プロセスチャンバ 80及び排気配管81には、3つの圧力計82~84が設 されている。この3つの圧力計82~84は、例え 、ピラニー真空計、キャパシタンスマノメ タ(隔膜真空計)及び電離真空計である。ま 、図4Cに明示するように、各圧力計82~84とプ セスチャンバー80又は排気配管81との連通部 には、アイソレーションバルブ85~87が設置さ ている。

 ところで、このような半導体製造装置のチ ンバーや配管を流れる処理ガスや反応副生 物は、圧力と温度との関係(昇華曲線)によ て気体と固体との両相を昇華変化するが、 体から固体へ昇華変化した場合には、副生 物が固体として析出しチャンバー内や排気 管等の昇華温度以下の壁面に付着する。付 物が多量となると配管や圧力計内部が副生 物により閉塞されたり、チャンバー内での ロセス処理に影響を与える場合があり好ま くない。
 このような副生成物の析出・堆積を避ける め、あるいは抑制するため、及び、ウェー に対する成膜処理やエッチング処理を均一 行うため、チャンバーや配管等の温度は、 応副生成物のその場の圧力に基づく昇華温 以上に維持するとともに、これを正確に維 管理する必要がある。

 前述したように半導体製造工程の例えばC VDやエッチング等のプロセスにおいては、チ ンバーや排気配管等の圧力を所望の圧力に 御するために、それらチャンバー等の内部 間の圧力を圧力計により適切に計測する必 があるが、その際、圧力計やその近傍、す わち圧力計測系に前述した反応副生成物が 着すると、圧力計の計測部や連通配管内部 圧力コンダクタンスが低下して、圧力計測 精度が低下し、場合によっては適切な圧力 測が行えなくなる可能性がある。

 このような課題に対処するために、例えば 膜真空計において、隔膜真空計と圧力計測 象のチャンバーとをフィルタを介して連通 るようにし、フィルタをヒーターにより加 することによりフィルタへの反応生成物の ーティクルの付着を防止し、真空計の精度 維持するようにした隔膜真空計が開示され いる(日本国特許出願公開平10-153510号公報( 許文献1)参照)。

日本国特許出願公開平10-153510号公報

 しかしながら、そのような従来の装置にお ても、圧力計の近傍における反応副生成物 昇華析出の防止は十分ではなく、反応副生 物の析出付着の影響を受けること無く適切 圧力を計測できる装置が要望されている。
 例えば、前述した従来装置においては、チ ンバー内にヒーター付きのフィルタを設置 るために、その設置、交換、メンテナンス に手間がかかるという問題があった。また 配管等に適用するのは難しいという問題も った。
 また、フィルタ等を設置しても僅かな反応 スは圧力計の近傍に流入する場合が多く、 力計測系の何れかに温度の低い箇所があれ その箇所に副生成物が付着する事態となっ いた。すなわち、従来の技術においては、 応副生成物の付着量を減少させ、圧力計の ンテナンスの間隔を長期化することはでき も、反応副生成物の付着、堆積の影響を実 的に排除するまでには至らなかった。

 本発明はこのような課題に鑑みてなされ ものであって、その目的は、半導体製造装 等のプロセスチャンバーや真空排気配管等 圧力計測系において、反応副生成物の昇華 出、付着、堆積等を防止し、半永久的に適 で精度よく圧力の計測が行えるような圧力 測用加熱装置及び圧力計測装置を提供する とにある。

 前記課題を解決するために、本発明の圧 計測用加熱装置は、圧力計測対象の空間を する装置と圧力計との間に設置する圧力計 用加熱装置であって、一方の端部が前記圧 計測対象の空間を規定する前記装置の壁に 成された開口に接続可能で他方の端部が前 圧力計に接続可能な前記圧力計測対象の空 と前記圧力計とを連通する圧力連通配管が 部に形成された基材と、前記基材内に埋設 れ前記圧力連通配管を加熱するヒーターと 有する。

 このような構成の圧力計測用加熱装置に れば、圧力計測対象と圧力計との間に設置 ることにより、圧力計測系への反応副生成 の昇華析出、付着、堆積等を防止し、半永 的に適切で精度よく半導体製造装置等のプ セスチャンバーや真空排気配管等の圧力の 測が行える。

 好適には、本発明の圧力計測用加熱装置 、前記圧力連通配管が、前記基材内におい 前記一方の端部と前記他方の端部との間で 岐し、前記圧力計測対象の空間を規定する 記装置の壁に形成された開口に接続可能な1 つの前記一方の端部と、前記一方の端部に各 々連通し前記圧力計に接続可能な複数の前記 他方の端部とを有することを特徴とする。

 このような構成の圧力計測用加熱装置に れば、複数の圧力計を用いて圧力計測を行 場合にも、圧力計測系全体において、反応 生成物の昇華析出、付着、堆積等を防止し 半永久的に適切で精度よく半導体製造装置 のプロセスチャンバーや真空排気配管等の 力の計測が行える。

 また好適には、本発明の圧力計測用加熱 置は、前記基材は、前記圧力連通配管の前 一方の端部を前記圧力計測対象の空間を規 する前記壁に形成された前記開口に接続し 場合に、前記壁の外面に対向する当該基材 外面が前記壁の外面に密着するように形成 れ、当該基材の前記壁の外面に密着する面 内側に、当該基材を介して前記圧力計測対 の空間を規定する壁を加熱するヒーターが 設されていることを特徴とする。

 このような構成の圧力計測用加熱装置に れば、圧力計測対象の圧力計測系への連通 の近傍を加熱することができ、当該箇所に いても反応副生成物の昇華析出、付着、堆 等を防止することができる。また、圧力計 対象の圧力計測系への連通孔の近傍を一層 切に加熱することができ、当該箇所におい も反応副生成物の昇華析出、付着、堆積等 一層防止することができる。

 また好適には、本発明の圧力計測用加熱 置は、前記基材に、当該圧力計測用加熱装 から周囲環境中への放熱を防止する真空断 層が形成されていることを特徴とする。

 このような構成の圧力計測用加熱装置に れば、ヒーターの発熱が周囲空間に放熱さ るのを防ぐことができ、加熱効率を向上さ ることができ、また、温度制御を簡単かつ 切に行うことが可能となる。

 また好適には、本発明の圧力計測用加熱 置は、前記圧力連通配管の前記他方の端部 アイソレーションバルブが配設されている とを特徴とする。

 このような構成の圧力計測用加熱装置に れば、圧力計の近傍で流量制御を行うアイ レーションバルブを有する構成においても アイソレーションバルブを含む圧力計測系 全体への反応副生成物の昇華析出、付着、 積等を防止することができ、半永久的に適 で精度よく半導体製造装置等のプロセスチ ンバーや真空排気配管等の圧力の計測が行 るとともに、圧力計への流量制御も適切に える。

 また好適には、本発明の圧力計測装置は 圧力計と、一方の端部が圧力計測対象の空 を規定する壁に形成された開口に接続可能 、他方の端部が前記圧力計に接続され、前 圧力計測対象の空間と前記圧力計とを連通 る圧力連通配管が内部に形成された基材と 前記圧力連通配管の前記他方の端部と前記 力計との間に配設され、前記圧力連通配管 前記圧力計との連通状態を制御するアイソ ーションバルブと、前記基材内に配設され なくとも前記圧力連通配管を加熱するヒー ーとを有する。

 このような構成の圧力計測装置によれば 圧力計測系への反応副生成物の昇華析出、 着、堆積等を防止し、半永久的に適切で精 よく半導体製造装置等のプロセスチャンバ や真空排気配管等の圧力の計測が行える。

 また好適には、本発明の圧力計測装置は 前記圧力連通配管は、前記基材内において 記一方の端部と前記他方の端部との間で分 し、前記圧力計測対象の空間を規定する前 装置の壁に形成された開口に接続可能な1つ の前記一方の端部と、前記一方の端部に各々 連通し前記圧力計に接続可能な複数の前記他 方の端部とを有し、前記アイソレーションバ ルブ及び前記圧力計は、前記圧力連通配管の 前記複数の他方の端部に各々配設されている ことを特徴とする。

 このような構成の圧力計測装置によれば 複数の圧力計を用いて圧力計測を行う場合 も、圧力計測系全体において、反応副生成 の昇華析出、付着、堆積等を防止し、半永 的に適切で精度よく半導体製造装置等のプ セスチャンバーや真空排気配管等の圧力の 測が行える。

 また好適には、本発明の圧力計測装置は 前記基材は、前記圧力連通配管の前記一方 端部を前記圧力計測対象の空間を規定する 記壁に形成された前記開口に接続した場合 、前記壁の外面に対向する当該基材の外面 、前記壁の外面に密着するように形成され 当該基材の前記壁の外面に密着する面の内 に、当該基材を介して前記圧力計測対象の 間を規定する壁を加熱するヒーターが埋設 れていることを特徴とする。

 このような構成の圧力計測装置によれば 圧力計測対象の圧力計測系への連通孔の近 を加熱することができ、当該箇所において 反応副生成物の昇華析出、付着、堆積等を 止することができる。また、圧力計測対象 圧力計測系への連通孔の近傍を一層適切に 熱することができ、当該箇所においても反 副生成物の昇華析出、付着、堆積等を一層 止することができる。

 また好適には、本発明の圧力計測装置は 前記基材に、当該圧力計測装置から周囲環 中への放熱を防止する真空断熱層が形成さ ていることを特徴とする。

 このような構成の圧力計測装置によれば ヒーターの発熱が周囲空間に放熱されるの 防ぐことができ、加熱効率を向上させるこ ができ、また、温度制御を簡単かつ適切に うことが可能となる。

図1は、本発明の第1実施形態としての 力計測用加熱装置(連通孔ブロック)の構成を 示す図である。 図2は、本発明の第2実施形態としての 力計測装置の構成を示す図である。 図3は、本発明の第3実施形態としての 力計測装置の構成を示す図である。 図4Aは、従来の圧力計測方法を説明す ための第1の図であり、プロセスチャンバー に3つの圧力計を設置した形態を示す概略外 図である。 図4Bは、従来の圧力計測方法を説明す ための第2の図であり、排気配管に3つの圧 計を設置した形態を示す概略外観図である 図4Cは、従来の圧力計測方法を説明す ための第3の図であり、排気配管に3つの圧 計を設置した形態を模式的に示す断面図で る。

第1実施形態
 本発明の第1実施形態について、図1を参照 て説明する。
 本第1実施形態においては、CVD装置等の半導 体製造装置のチャンバーに接続されている排 気配管の管内の圧力を計測するために設置さ れる、本発明の圧力計測用加熱装置としての 圧力連通孔ブロックについて説明する。
 図1は、その排気配管10に、圧力連通孔ブロ ク101を介して圧力計21、22及び23が設置され いる状態を示す断面図である。

 図1に例示するように、排気配管10の一方の 面にはフランジ11が形成されており、この ランジ11が図示しないチャンバーに形成され たフランジと、Oリング12を介在させて密着接 合されることにより、排気配管10はチャンバ に接続され、排気配管10の内部空間はチャ バーの内部空間と連通される。
 排気配管10の圧力計測対象の領域の壁面に 、排気配管10の内部と外部とを連通する開口 13が形成されており、排気配管10の開口13付近 の外周面に、本発明に係る圧力連通孔ブロッ ク101が設置される。

 圧力連通孔ブロック101は、排気配管10の 周面の開口13の近傍に密着設置されるブロッ ク状の装置であり、基材部111、基材部111内に 形成される圧力連通孔(圧力連通配管)121、及 、基材部111内に埋設されるヒーター131を有 る。

 基材部111は、前述したように、排気配管1 0の外周に密着設置して用いられる。従って 材部111の内周面は、排気配管10の外周面に沿 った形状に、すなわち排気配管10の外周面と じ曲率半径の曲面に形成され、また基材部1 11の外周面は、内周面に対して所定の高さを った曲面に形成される。

 基材部111の排気配管10の周方向の長さ、及 、排気配管10の軸方向の長さは任意に設定し てよい。但し、圧力連通孔ブロック101は、圧 力連通孔ブロック101を密着設置した範囲にお いては排気配管10の内周面に副生成物が析出 着させない作用をも意図して排気配管10の 周面に密着設置させるものなので、そのよ な作用が十分に得られて、排気配管10の開口 13の近傍に圧力計測に支障が生じない程度に 分にそのような副生成物が析出付着しない 域が得られるように、その周方向長さ及び 方向長さを確保する必要がある。
 なお、排気配管10の外周の全周にわたって 材部111が密着設置されるような構成として よい。そのような構成とすれば副生成物の 出付着が防止される領域が一層拡大されて 適である。

 基材部111は、内部に圧力連通孔121及びヒー ー131が埋設される。
 圧力連通孔121は、排気配管10と圧力計21、22 び23とを接続する配管、すなわち、圧力連 孔ブロック101を排気配管10に装着した場合に 基材部111の内周面に配置される排気配管10の 口13と、基材部111の外周面に設置される圧 計21、22及び23とを連通させる配管(ブァッフ ー配管)である。本実施形態の圧力連通孔ブ ロック101においては、排気配管10の圧力を、3 種類(3個の)圧力計を用いて計測する。従って 、圧力連通孔121は、基材部111の内部において 3つに分岐されている。すなわち、圧力連通 121は、基材部111の内周面に形成され排気配 10の開口13に接続される1つの配管側端部開口 122と、基材部111の外周面に形成され3つの圧 計21、22及び23に各々が接続される圧力計側 部開口123、124及び125を有し、これらが基材 111の内部の分岐配管により相互に接続し連 するように構成されている。

 なお、圧力連通孔121は、配管を基材部111 埋設する形態で構成してもよいし、基材部1 11に孔を形成する形態で構成してもよい。前 の場合には、圧力連通孔121を構成する配管 、また、後者の場合には基材部111自体を、 熱効率が高く処理ガスに対して耐腐食性を する材料により形成されるのが好適であり 具体的には、例えばステンレス鋼材(例えば SUS316)あるいはアルミニウム材(例えばA5052)等 形成するのが好適である。

 なお、基材部111は、前述のステンレス鋼 (例えばSUS316)あるいはアルミニウム材(例え A5052)の他に、チタン、アルミニウム合金、 ッケルコバルト合金、あるいは、酸化アル ニウム、炭化珪素、窒化アルミニウム、窒 珪素、酸化珪素の何れかからなるセラミッ ス等の材料で形成するのも好適である。

 ヒーター131は、圧力連通孔121、排気配管10 あるいは基材部111の全体を加熱するために 材部111の内部に埋設された加熱手段である
 ヒーター131は、少なくとも圧力連通孔121を 熱し、圧力連通孔121の内部を処理ガス(反応 ガス)の昇華析出温度以上の高温に保持し、 応副生成物の圧力連通孔121への析出付着を 止する。図1に示す圧力連通孔ブロック101に いては、複数のヒーター131a及び131bが圧力 通孔121に沿って配置されており、これらが 心的に圧力連通孔121を加熱する。

 また、ヒーター131は、圧力連通孔ブロッ 101と排気配管10との密着面を介して、すな ち基材部111と排気配管10の外周面を介して排 気配管10自体を加熱し、排気配管10の開口13の 周囲を高温に保持し、排気配管10の内周面の 口13の近傍に反応副生成物が析出付着する を防止する。図1に示す圧力連通孔ブロック1 01においては、複数のヒーター131bが基材部111 の内周面近傍に配設されており、これらが中 心的に排気配管10を加熱する。

 また、基材部111(圧力連通孔ブロック101) は、これら以外にもヒーター131が設置され いてよい。例えば、圧力連通孔121や排気配 10の温度を適切な温度に維持するため、ある いは、圧力連通孔ブロック101の周囲空間への 放熱による温度低下を防止あるいは補完する ため等に、別途ヒーター131を設置してもよい 。図1に示す圧力連通孔ブロック101において 、複数のヒーター131cが基材部111の外周面近 に配設されており、これらが上述したよう 目的のために基材部111の全体を加熱する。

 なお、ヒーター131の種類や形態は任意で る。ヒーター131の加熱材料としては、例え 、シリコンラバーヒーター、マイカヒータ 、セラミックスヒーターあるいはポリイミ ヒーター等の抵抗発熱体を用いるのが好適 ある。また、これらの抵抗発熱体を用いて 状発熱体を形成してヒーター131として基材 111に埋設してもよいし、シースヒーター等 線状(棒状)発熱体として基材部111に埋設し もよい。

 このような構成の圧力連通孔ブロック101の 周面の圧力計側端部開口123、124及び125に、 々、圧力計21、22及び23を設置する。本実施 態においては、圧力計側端部開口123、124及 125との間にアイソレーションバルブ31、32及 び33を各々介在させて、圧力計21、22及び23を 置する。各圧力計21、22及び23は、圧力連通 ブロック101の圧力連通孔121を介して、排気 管10の圧力を計測する。
 なお、本実施形態において3つの圧力計21、2 2及び23は、ピラニー真空計、キャパシタンス マノメータ及び電離真空計である。

 圧力連通孔ブロック101を用いたこのような 成の圧力計測系によれば、排気配管10と圧 計21、22及び23とを、周囲にヒーター131が配 されて内部が反応副生成物の昇華析出温度 上に保たれた圧力連通孔ブロック101の圧力 通孔(ブァッファー配管)121を介して連通させ ているので、排気配管10の圧力計測を、反応 生成物の堆積等の影響を受けること無しに すなわちこれらの影響から開放された安定 た条件で計測することができる。
 すなわち、本発明に係る圧力連通孔ブロッ 101を排気配管10と圧力計21、22及び23との間 介在させることにより、半導体製造プロセ の副生成物の圧力計測系への堆積が抑制、 止され、安定して適切に、高精度に圧力計 を行うことができる。

 また、圧力連通孔ブロック101は、排気配 10に密着設置して排気配管10の開口13の近傍 加熱しているので、排気配管10の内周面の 口13の近傍においても反応副生成物の付着が 防止される。その結果、圧力計測系のみなら ず、プロセス処理自体に対する反応副生成物 の影響も低減することができ、適切で安定し た半導体製造プロセスを実現することができ る。

 また、圧力計測系への反応副生成物の付 が防止されるので、圧力計測系、すなわち 力連通孔ブロック101や圧力計21、22及び23を 永久的に使用することができる。このこと 、半導体製造装置あるいは製造工程全体の 産効率向上や、コスト削減に大きく寄与す 。

 なお、前述した本実施形態においては、ア ソレーションバルブ31、32及び33は圧力連通 ブロック101の圧力計側端部開口123、124及び1 25に装着されるものとしたが、アイソレーシ ンバルブ31、32及び33を圧力連通孔ブロック1 01内に埋設する構成としてもよい。すなわち 基材部111内の圧力計側端部開口123、124及び1 25部分に、アイソレーションバルブ31、32及び 33を予め組み込んだ構成としてもよい。この うな構成としておけば、圧力計21、22及び23 圧力連通孔ブロック101に設置する際には、 に圧力計21、22及び23のみを設置すればよく 適である。
 また、アイソレーションバルブ31、32及び33 近傍も圧力連通孔ブロック101のヒーター131 より高温に維持されるので、圧力計21、22及 び23の計測部分のごく近傍まで高温状態を確 に維持でき、圧力計21、22及び23の計測箇所 傍に反応副生成物が析出する可能性を一切 除することができる。

第2実施形態
 本発明の第2実施形態について、図2を参照 て説明する。
 本第2実施形態においては、第1実施形態と 様に半導体製造装置の排気配管に対して設 されて配管内部の圧力を計測する装置であ て、圧力計も一体的に構成した圧力計測装 ついて説明する。
 なお、図2及び以下の説明において、図1を 照して前述した第1実施形態と実質的に同一 構成及び作用を有する構成要素については 同一の符号を付するとともにその詳細な説 は省略する。

 図2は、排気配管10に、本実施形態の圧力計 装置100を設置した状態を示す断面図である
 本実施形態の圧力計測装置100は、排気配管1 0の外周面の開口13の近傍に密着設置されるブ ロック状の装置であり、第1実施形態の圧力 通孔ブロック101の外周側に、さらに圧力計 バルブブロック102を配設した構成の装置で る。
 すなわち、第2実施形態の圧力計測装置100は 、第1実施形態においては圧力連通孔ブロッ 101の外部に設置したアイソレーションバル 31、32及び33及び圧力計21、22及び23を、加熱 温ブロック内に収容して一体的な1つの装置 して構成したものである。

 排気配管10及び圧力連通孔ブロック101の 成及び作用は前述した第1実施形態と同じな で説明を省略する。

 圧力計・バルブブロック102は、基材部112 3つの圧力計21、22及び23、3つのアイソレー ョンバルブ31、32及び33、及び、ヒーター132 有する。

 基材部112は、内部に圧力計21、22及び23、 イソレーションバルブ31、32及び33及びヒー ー132を収容し、圧力連通孔ブロック101の基 部111の外周側に積載配置される。従って基 部112の内周面は、基材部111の外周面に沿っ 形状に、すなわち基材部111の外周面と同じ 率半径の曲面に形成される。また基材部112 外周面の高さは、基材部112に収容される圧 計21、22及び23の高さに応じた高さに形成さ る。また、基材部112の排気配管10の周方向 び軸方向の長さは、圧力計21、22及び23、ア ソレーションバルブ31、32及び33及びヒータ 132を十分に被覆し収容する、あるいは埋設 ることができる長さであれば十分であり、 力連通孔ブロック101の形状(排気配管10の周 向及び軸方向の長さ)に合わせる必要は無い

 圧力計21、22及び23とアイソレーションバ ブ31、32及び33とは、各々対応付けられて、 力計・バルブブロック102を圧力連通孔ブロ ク101上に設置した場合に、アイソレーショ バルブ31、32及び33が圧力連通孔ブロック101 圧力計側端部開口に接続123、124及び125に接 される位置に配置される。また、アイソレ ションバルブ31、32及び33は、圧力計側端部 口123、124及び125に接続可能なように、圧力 側端部開口123、124及び125側の開口を基材部1 12の内周面に露出するように設置されている これにより、圧力計・バルブブロック102を 力連通孔ブロック101の所定の位置に積載し 場合に、圧力連通孔ブロック101の圧力計側 部開口123、124及び125とアイソレーションバ ブ31、32及び33及び圧力計21、22及び23とが連 される。その結果、排気配管10の内部空間 、排気配管10の開口13、圧力連通孔ブロック1 01の圧力連通孔121、アイソレーションバルブ3 1、32及び33を介して、圧力計21、22及び23と接 され、圧力計21、22及び23により排気配管10 圧力が計測可能になる。

 ヒーター132は、圧力計21、22及び23及びア ソレーションバルブ31、32及び33の周囲に配 され、圧力計21、22及び23の圧力計測特性に 響を与えないように、しかしながら、圧力 21、22及び23及びアイソレーションバルブ31 32及び33の内部において反応副生成物が析出 着しないように、それら圧力計21、22及び23 びアイソレーションバルブ31、32及び33の温 を処理ガス(反応ガス)の昇華析出温度以上 高温に保持する。

 なお、基材部112及びヒーター132の材料は 前述した第1実施形態の圧力連通孔ブロック 101の基材部111及びヒーター131の材料と同じで よい。

 このような構成の圧力計測装置100によれ 、圧力連通孔ブロック101に加えてさらに圧 計・バルブブロック102の構成により、排気 管10と圧力計21、22及び23とを、周囲にヒー ー131及び132が配設されて内部が反応副生成 の昇華析出温度以上に保たれた圧力連通孔 ロック101の圧力連通孔(ブァッファー配管)121 及びアイソレーションバルブ31、32及び33を介 して連通させており、さらに、圧力計21、22 び23の周辺あるいはそれ自体の温度も反応副 生成物の昇華析出が防止できる程度の高温に 保たれているので、排気配管10の圧力計測を 反応副生成物の堆積等の影響を受けること しに、すなわちこれらの影響から開放され 安定した条件で、適切に高精度に行うこと できる。

 また、前述した第1実施形態と同様に、圧 力計測系のみならず、プロセス処理自体に対 する反応副生成物の影響も低減することがで き、適切で安定した半導体製造プロセスを実 現することができる。また、圧力計測系を半 永久的に使用することができ、半導体製造装 置あるいは製造工程全体の生産効率向上や、 コスト削減に大きく寄与する。

第3実施形態
 本発明の第3実施形態について、図3を参照 て説明する。
 本第3実施形態においては、第2実施形態と 様に半導体製造装置の排気配管に対して設 されて配管内部の圧力を計測する圧力計測 置であって、特に、周囲空間への放熱を防 して加熱効率を向上させた圧力計測装置に いて説明する。
 なお、図3及び以下の説明において、図1及 図2を参照して前述した第1実施形態及び第2 施形態と実質的に同一の構成及び作用を有 る構成要素については、同一の符号を付す とともにその詳細な説明は省略する。

 図3は、排気配管10に、本実施形態の圧力 測装置200を設置した状態を示す断面図であ 。

 圧力計測装置200は、圧力連通孔ブロック1 01b及び圧力計・バルブブロック102bを有し、 力連通孔ブロック101bは、基材部111b、圧力連 通孔121及びヒーター131を有し、また、圧力計 ・バルブブロック102bは、圧力計21、22及び23 アイソレーションバルブ31、32、33及びヒー ー132を有する。これらの各構成の主要な機 は、前述した第1及び第2実施形態の対応する 各構成要素と同じなので説明を省略する。

 第3実施形態の圧力計測装置200が第2実施 態の圧力計測装置100と異なるのは、圧力連 孔ブロック101b及び圧力計・バルブブロック1 02bの基材部111b及び基材部112bの周囲空間に接 る表面の内側に、真空断熱層141及び真空断 層142が配設されていることである。

 真空断熱層141及び真空断熱層142は、基材 111b及び基材部112bの周囲空間に接する表面 内側に形成された空間であり、各々、真空 熱層用排気配管151を介して排気配管10に別途 形成された真空断熱層用排気配管接続孔14に 続されている。これにより、排気配管10の 気が行われている時には、真空断熱層141及 真空断熱層142も、真空断熱層用排気配管151 介して排気されることになり、その結果、 空断熱層141及び真空断熱層142は真空状態と れる。

 このような構成の圧力計測装置200におい も、排気配管10と圧力計21、22及び23とは、 囲にヒーター131及び132が配設されて内部が 応副生成物の昇華析出温度以上に保たれた 力連通孔ブロック101bの圧力連通孔(ブァッフ ァー配管)121及び圧力計・バルブブロック102b アイソレーションバルブ31、32及び33を介し 連通させており、さらに、圧力計21、22及び 23の周辺あるいはそれ自体の温度も反応副生 物の昇華析出が防止できる程度の高温に保 れているので、排気配管10の圧力計測を、 応副生成物の堆積等の影響を受けること無 に、すなわちこれらの影響から開放された 定した条件で、適切に高精度に行うことが きる。

 また、圧力計測系のみならず、プロセス 理自体に対する反応副生成物の影響も低減 ることができ、適切で安定した半導体製造 ロセスを実現することができる。また、圧 計測系を半永久的に使用することができ、 導体製造装置あるいは製造工程全体の生産 率向上や、コスト削減に大きく寄与する。

 そして、さらに第3実施形態の圧力計測装 置200によれば、基材部111b及び基材部112bの表 (周囲空間との境界面)に真空断熱層を形成 ているので、圧力連通孔ブロック101b及び圧 計・バルブブロック102bの内部でヒーター131 及びヒーター132により発熱された熱が周囲空 間に放熱され難くなる。その結果、少ない発 熱量で圧力連通孔ブロック101b及び圧力計・ ルブブロック102bの高温状態を維持すること でき、加熱効率を改善することができる。 た、熱分布が均一かつ変動の少ないものと り、圧力連通孔121、アイソレーションバル 31、32及び33及び圧力計21、22及び23を所望の 温状態に維持するための制御が簡単となる

 なお、前述した実施形態は、本発明の理 を容易にするために記載されたものであっ 本発明を何ら限定するものではない。本実 形態に開示された各要素は、本発明の技術 範囲に属する全ての設計変更や均等物をも み、また任意好適な種々の改変が可能であ 。

 例えば、前述した実施形態は何れも排気 管10の圧力を計測する構成を例示して本発 を説明したが、圧力計測対象は何ら制限さ るものではない。例えば、CVD装置等のチャ バー内部の圧力を計測するために本発明を 用してもよい。

 また、真空の計測のために本発明を適用 てもよいし、反応ガス等の任意の流体の供 圧力あるいは排出圧力等を計測するために 発明を適用してもよい。

 また、前述した実施形態においては何れも3 つの圧力計21、22及び23を用いて圧力計測を行 うものとしたが、1個あるいは2個でもよいし 4個以上の圧力計を備える構成でもよい。そ の場合には、圧力計の数に応じて、圧力連通 孔ブロック101の圧力連通孔の分岐数や、圧力 計・バルブブロック102又は102bのアイソレー ョンバルブの個数を変更すればよい。
 また、圧力計の種類も、前述したピラニー 空計、キャパシタンスマノメータ及び電離 空計に限られるものではなく、その他任意 圧力計を用いてよい。

産業上の利用分野

 本発明は、CVD装置、エッチング装置等の 導体製造装置に適用できる。また、流路あ いは空間の圧力を計測する必要がある任意 装置に適用することができる。