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JPH0285358A - pressure reducing device - Google Patents

pressure reducing device

Info

Publication number
JPH0285358A
JPH0285358A JP538988A JP538988A JPH0285358A JP H0285358 A JPH0285358 A JP H0285358A JP 538988 A JP538988 A JP 538988A JP 538988 A JP538988 A JP 538988A JP H0285358 A JPH0285358 A JP H0285358A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
stainless steel
pressure reducing
gas
reducing device
passive film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP538988A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2976301B2 (en
Inventor
Tadahiro Omi
忠弘 大見
Masaru Umeda
優 梅田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Corp
Original Assignee
Mitsubishi Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Corp filed Critical Mitsubishi Corp
Priority to JP63005389A priority Critical patent/JP2976301B2/en
Publication of JPH0285358A publication Critical patent/JPH0285358A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2976301B2 publication Critical patent/JP2976301B2/en
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J3/00Processes of utilising sub-atmospheric or super-atmospheric pressure to effect chemical or physical change of matter; Apparatus therefor
    • B01J3/002Component parts of these vessels not mentioned in B01J3/004, B01J3/006, B01J3/02 - B01J3/08; Measures taken in conjunction with the process to be carried out, e.g. safety measures

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Abstract] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は減圧装置に係り、特に超高真空、超高清浄化プ
ロセス・を可能にする減圧装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a pressure reducing device, and particularly to a pressure reducing device that enables ultra-high vacuum and ultra-high cleaning processes.

[従来技術及びその問題点] 近年、超高真空を実現する技術や、あるいは真空チャン
バ内に所定のガスを小流量流し込み超高清浄な減圧雰囲
気をつくり出す技術が非常に重要となりてきている.こ
れらの技術は、材料特性の研究、各種薄膜の形成、半導
体デバイスの製造等に広く用いられており、その結果益
々高い真空度が実現されているが、さらに、不純物元素
および不純物分子の混入を極限まで減少させた減圧雰囲
気を実現することが非常に強く望まれている。
[Prior art and its problems] In recent years, technologies to achieve ultra-high vacuums or to create an ultra-highly clean, reduced-pressure atmosphere by flowing a small amount of a specified gas into a vacuum chamber have become extremely important. These techniques are widely used in research on material properties, formation of various thin films, and manufacturing of semiconductor devices, and as a result, increasingly high degrees of vacuum are being achieved. There is a strong desire to realize a reduced pressure atmosphere that is reduced to the utmost limit.

例えば、半導体デバイスを例にとれば、集積回路の集積
度を向上させるため、単位素子の寸法は年々小さくなっ
ており、1μmからサブミクロン、さらに、0.5μm
以下の寸法を持つ半導体デバイスの実用化のために盛ん
に研究開発が行われている。
For example, in the case of semiconductor devices, in order to improve the degree of integration of integrated circuits, the dimensions of unit elements are becoming smaller year by year, from 1 μm to submicron to 0.5 μm.
Research and development is actively being carried out to commercialize semiconductor devices having the following dimensions.

このような半導体デバイスの製造は、薄膜を形成する工
程や、形成された薄膜を所定の回路パターンにエツチン
グする工程等をくり返して行われる.そしてこのような
プロセスは、通常シリコンウェハを真空チャンバ内に入
れ、超高真空状態、あるいは所定のガスを導入した減圧
雰囲気で行われるのが普通である。これらの工程に、も
し不純物が混入すれば、例えば薄膜の膜質が劣化したり
、微細加工の精度が得られなくなるなどの問題を生じる
。これが超高真空、超高清浄な減圧雰囲気が要求される
理由である。
The manufacture of such semiconductor devices involves repeated steps such as forming a thin film and etching the formed thin film into a predetermined circuit pattern. Such a process is usually carried out by placing a silicon wafer in a vacuum chamber and performing it in an ultra-high vacuum state or in a reduced pressure atmosphere with a predetermined gas introduced. If impurities are mixed into these steps, problems will occur, such as deterioration of the quality of the thin film or failure to obtain precision in microfabrication. This is the reason why ultra-high vacuum and ultra-high clean reduced pressure atmosphere are required.

超高真空や、超高清浄な減圧雰囲気の実現をこれまで阻
んでいた最大の原因の一つとして、チャンバやガス配管
などに広く用いられているステンレス鋼の表面から放出
されるガスがあげられる。
One of the biggest obstacles to the realization of ultra-high vacuums and ultra-clean reduced-pressure atmospheres is the gas emitted from the surfaces of stainless steel, which is widely used in chambers and gas piping. .

特に、表面に吸着した水分が真空あるいは減圧雰囲気中
において脱離してくるのが最も大きな汚染源となってい
た。
In particular, the biggest source of contamination is when moisture adsorbed on the surface is desorbed in a vacuum or reduced pressure atmosphere.

第8図は、従来装置におけるガス配管系および反応チャ
ンバを合わせたシステムのトータルリーク量(配管系お
よび反応チャンバ内表面からの放出ガス量と外部リーク
との和)とガスの汚染の関係を示したグテフである。図
中の複数の線は、ガスの流量をパラメータとして様々な
値に変化させた場合の結果について示している。
Figure 8 shows the relationship between the total leakage amount (the sum of the amount of gas released from the piping system and the inner surface of the reaction chamber and the external leakage) of the system including the gas piping system and reaction chamber in a conventional device and gas contamination. This is Tagutev. A plurality of lines in the figure show results when the gas flow rate is changed to various values as a parameter.

半導体プロセスは、より精度の高いプロセスを実現する
ためガスの流量を益々少なくする傾向にあり、例えば1
0cc/minやそれ以下の流量を用いるのが普通とな
っている。かりに、10cc/minの流量を用いたと
すると、現在広く用いられている装置のように10−3
〜1O−6Torr−u/sec程度のシスタムトータ
ルリークがあるとガスの純度は10ppm〜1%になり
、高清浄プロセスとは程遠いものになってしまう0本発
明者は超高清浄ガス供給システムを発明し、システムの
外部からのリーク量を現状の検出器の検出限界の1×1
0−目Torr−j!/sec以下に抑えこむことに成
功している。しかし、システム内部からのリーク、すな
わち、前述のステンレス鋼の表面からの放出ガス成分の
ため、減圧雰囲気の不純物濃度を下げることができなか
った。現在の超高真空技術における表面処理により得ら
れている表面放出ガス量の最小値は、ステンレス鋼の場
合、txlO−”Torr−IL/5ec−crdであ
り、チャンバの内部に露出している表面積を、例えば1
rrfと最も小さく見積ったとしても、トータルではl
Xl0−’TOt”r・11 / s e cのリーク
量となり、ガス流量10cc/minに対しippm程
度の純度のガスしか得られない、ガス流量をさらに小さ
くすると、さらに純度が落ちることは言うまでもない。
In semiconductor processes, there is a tendency to reduce the flow rate of gas more and more in order to realize processes with higher precision.
It is common to use a flow rate of 0 cc/min or less. For example, if a flow rate of 10 cc/min is used, the flow rate will be 10-3
If there is a system total leak of ~1O-6Torr-u/sec, the gas purity will be 10ppm~1%, which is far from a highly clean process.The inventor has developed an ultra-highly clean gas supply system. He invented a system that reduces the amount of leakage from outside the system to 1×1 of the detection limit of the current detector.
0-th Torr-j! We have succeeded in keeping the speed below /sec. However, it was not possible to reduce the impurity concentration in the reduced pressure atmosphere due to leaks from inside the system, that is, gas components released from the surface of the stainless steel mentioned above. The minimum amount of surface emitted gas obtained by surface treatment in current ultra-high vacuum technology is txlO-”Torr-IL/5ec-crd for stainless steel, and the surface area exposed inside the chamber is For example, 1
Even if the smallest estimate is rrf, the total is l
The leakage amount is Xl0-'TOt"r・11/sec, and gas with a purity of about ippm can be obtained for a gas flow rate of 10 cc/min. Needless to say, if the gas flow rate is further reduced, the purity will further drop. .

チャンバ内表面からの脱ガス成分を、トータルシステム
の外部リーク量と同じlXl0−目Torr−J2/s
ecと同程度まで下げるには、ステンレス鋼の表面から
の脱ガスをlXl0−”Torr−u/5ec−crn
”以下とする必要があり、そのため、ガス放出量を少な
くするステンレス鋼の表面の処理技術が強く求められて
いた。
The degassed components from the inner surface of the chamber were
To reduce the degassing from the stainless steel surface to the same level as ec, the degassing from the stainless steel surface should be
``There was a strong need for a stainless steel surface treatment technology that would reduce the amount of gas released.

また一方、半導体製造プロセスでは、比較的安定な一般
ガス(02、N2 、Ar、H2、He)から反応性、
腐食性および毒性の強い特殊ガスまで多種多様なかスが
使用される。特に、特殊ガスの中には雰囲気中に水分が
存在すると加水分解して塩酸やフッ酸を生成し強い腐食
性を示す三塩化ホウ素(BCJZ3 )や三フッ化ホウ
素(BF3)等がある。通常これらのガスを扱う配管や
チャンバ材料には反応性、耐腐食性、高強度、2次加工
性の容易さ、溶接の容易さ、そして内表面の研磨の施し
易さからステンレス鋼が使用されることが多い。
On the other hand, in the semiconductor manufacturing process, from relatively stable general gases (O2, N2, Ar, H2, He) to reactive gases,
A wide variety of gases are used, including highly corrosive and toxic special gases. In particular, special gases include boron trichloride (BCJZ3) and boron trifluoride (BF3), which are highly corrosive and hydrolyze to produce hydrochloric acid or hydrofluoric acid when moisture is present in the atmosphere. Stainless steel is normally used for pipes and chamber materials that handle these gases due to its reactivity, corrosion resistance, high strength, ease of secondary processing, ease of welding, and ease of polishing the inner surface. Often.

しかしながら、ステンレス鋼は、乾燥ガス雰囲気中では
耐食性に優れているが、水分の存在する塩素系乃至フッ
素系ガス雰囲気中では容易に腐食されてしまう、このた
め、ステンレス鋼の表面研磨後には耐腐食性処理が不可
欠となる。処理方法としてはステンレス鋼に耐食性の強
い金属を被覆するN1−W−Pコーティング(クリーン
ニスコーティング法)等があるが、この方法ではクラッ
ク、ピンホールが生じ易いばかりでなく、湿式メツキを
用いる方法であるために内表面の水分の吸着量や溶液残
留成分が多い等の問題を含んでいる。他の方法としては
金属表面に薄い酸化物皮膜を作る不動態化処理による耐
腐食性処理が挙げられる6ステンレス鋼は、液中に十分
な酸化剤があれば浸漬しただけで不動態化するので、通
常は常温で硝酸溶液に浸漬し、不動態処理を行っている
However, although stainless steel has excellent corrosion resistance in a dry gas atmosphere, it is easily corroded in a chlorine-based or fluorine-based gas atmosphere where moisture is present. Sexual treatment becomes essential. Treatment methods include N1-W-P coating (clean varnish coating method), which coats stainless steel with a highly corrosion-resistant metal, but this method not only tends to cause cracks and pinholes, but also uses wet plating. Therefore, there are problems such as the amount of moisture adsorbed on the inner surface and the amount of residual components in the solution. Another method is to make the metal surface passivated to make it anti-corrosive by creating a thin oxide film.6 Stainless steel can be passivated just by immersing it in a liquid if there is enough oxidizing agent in the liquid. , Usually, it is immersed in nitric acid solution at room temperature to perform passivation treatment.

しかしこの方法も湿式の方法であるため、配管やチャン
バ内面に水分および処理溶液の残留分が多く存在する。
However, since this method is also a wet method, there is a large amount of residual moisture and processing solution on the piping and the inner surface of the chamber.

特に水分は塩素系、フッ素系ガスを流した場合、ステン
レス鋼に痛烈なダメージを与えることになる。
In particular, moisture can cause severe damage to stainless steel if chlorine or fluorine gases are passed through it.

従って、腐食性ガス辷対してもダメージをうけることな
く、かつ水分の吸蔵や吸着の少ない、不動態膜を形成し
たステンレスによりチャンバやガス供給系を構成するこ
とが、超高真空技術や半導体プロセスに非常に重要であ
るが、これまでこのような技術が全く存在しなかった。
Therefore, it is important to construct chambers and gas supply systems using stainless steel with a passive film, which will not be damaged by corrosive gases and will not absorb or absorb moisture.Ultra-high vacuum technology and semiconductor processing However, until now, no such technology existed.

[発明が解決しようとする課題] 本発明は以上の点に鑑みなされたものである。[Problem to be solved by the invention] The present invention has been made in view of the above points.

本発明は、内面からの放出ガスによる不純物を減少させ
、さらに、優れた腐食性を有する超真空、超高清浄な減
圧装置を提供することを目的とする。
An object of the present invention is to provide an ultra-vacuum, ultra-high clean pressure reducing device that reduces impurities due to gas released from the inner surface and has excellent corrosive properties.

さらに、本発明は、上記目的に加え、セルフクリーニン
グ、セルフメインテナンスが可能な減圧装置を提供する
ことを目的とする。
Furthermore, in addition to the above object, the present invention aims to provide a pressure reducing device that is capable of self-cleaning and self-maintenance.

[課題を解決するための手段] 本発明に係る減圧装置は、第1に、主要部分がステンレ
ス鋼で構成されている減圧装置において、装置内部に露
出する前記ステンレス鋼の表面の少なくとも一部には、
ステンレス鋼と不動態膜との界面近傍に形成されたクロ
ムの酸化物を主成分とする層と、不動態膜の表面近傍に
形成された鉄の酸化物を主成分とする層との2つ以上の
層から構成され、厚さが50Å以上の不動態膜が形成さ
れていることを特徴とする。
[Means for Solving the Problems] A pressure reducing device according to the present invention is provided, firstly, in a pressure reducing device whose main portion is made of stainless steel, at least a portion of the surface of the stainless steel exposed inside the device is teeth,
There are two layers: a layer whose main component is chromium oxide formed near the interface between the stainless steel and the passive film, and a layer whose main component is iron oxide formed near the surface of the passive film. It is characterized in that it is composed of the above layers and a passive film with a thickness of 50 Å or more is formed.

そして、前記不動態膜は、150℃以上400℃未満の
温度においてステンレス鋼を加熱酸化せしめて形成され
た膜であることが好ましい。
The passive film is preferably a film formed by heating and oxidizing stainless steel at a temperature of 150°C or more and less than 400°C.

本発明に係る減圧装置は、第2に、主要部分がステンレ
ス鋼で構成されている減圧装置において、装置内部に露
出する前記ステンレス鋼の表面の少なくとも一部には、
クロムの酸化物と鉄の酸化物との混合酸化物を主成分と
する層からなる、厚さが50Å以上の不動態膜が形成さ
れていることを特徴とする。
Second, in the pressure reducing device according to the present invention, the main portion of the pressure reducing device is made of stainless steel, and at least a portion of the surface of the stainless steel exposed inside the device has the following features:
It is characterized in that a passive film with a thickness of 50 Å or more is formed, which is composed of a layer mainly composed of a mixed oxide of chromium oxide and iron oxide.

そして、前記不動態膜は、400℃以上500℃未満の
温度においてステンレス鋼を加熱酸化せしめて形成され
た厚さが100Å以上の膜であることが好ましい。
The passive film is preferably a film with a thickness of 100 Å or more formed by heating and oxidizing stainless steel at a temperature of 400° C. or more and less than 500° C.

本発明に係る減圧装置は、第3に、主要部分がステンレ
ス鋼で構成されている減圧装置において、装置内部に露
出する前記ステンレス鋼の表面の少なくとも一部には、
クロムの酸化物を主成分とする層からなる、厚さが50
Å以上の不動態膜が形成されていることを特徴とする。
Thirdly, in the decompression device according to the present invention, in the decompression device whose main portion is made of stainless steel, at least a part of the surface of the stainless steel exposed inside the device includes:
50 mm thick, consisting of a layer mainly composed of chromium oxide
It is characterized by the formation of a passive film with a thickness of Å or more.

そして、前記不動態膜は、550℃以上の温度において
9時間以上ステンレス鋼を加熱酸化せしめて形成された
厚さが130Å以上の膜であることが好ましい。
The passive film preferably has a thickness of 130 Å or more and is formed by heating and oxidizing stainless steel at a temperature of 550° C. or more for 9 hours or more.

本発明に係る減圧装置は、第4に、上記第1乃至第3の
特徴に加え、前記不動態膜の形成されたステンレス鋼の
表面が、半径5μmの円周内における凸部と凹部との高
さの差の最大値が1μm以下の平坦度を有していること
を特徴とする。
Fourthly, in addition to the first to third features, the pressure reducing device according to the present invention has a surface of the stainless steel on which the passive film is formed, which has a convex portion and a concave portion within a circumference with a radius of 5 μm. The flatness is characterized in that the maximum value of the difference in height is 1 μm or less.

本発明に係る減圧装置は、第5に、上記第1乃至第4の
特徴に加え、前記減圧室には、主要部がステンレス鋼で
構成される超高純度ガスを供、給するためのガス供給装
置が接続され、かつ、そのガス供給装置の内部に露出す
るステンレス鋼の表面の少なくとも一部には前記不動態
膜が形成されていることを特徴とする。
Fifthly, in addition to the first to fourth features described above, the depressurization device according to the present invention provides a gas for supplying ultra-high purity gas, the main part of which is made of stainless steel, to the decompression chamber. The present invention is characterized in that the passive film is formed on at least a portion of the surface of the stainless steel to which the gas supply device is connected and which is exposed inside the gas supply device.

本発明に係る減圧装置は、第6に、上記第1乃至第5の
特徴に加え、前記減圧室には、主要部がステンレス鋼で
構成される超高純度ガスを供給するためのガスボンベを
前記ガス供給装置を介して接続され、かつ、そのガスボ
ンベの内部に露出するステンレス鋼の表面の少なくとも
一部には前記不a態膜が形成されていることを特徴とす
る。
Sixthly, in addition to the first to fifth features, the depressurization device according to the present invention includes a gas cylinder for supplying ultra-high purity gas, the main part of which is made of stainless steel, into the decompression chamber. The present invention is characterized in that the passive film is formed on at least a portion of the surface of the stainless steel that is connected via the gas supply device and exposed inside the gas cylinder.

本発明に係る減圧装置は、第7に、上記第3の特徴に加
え、前記ガス供給系に、絶縁減圧室内壁に付着した堆積
物をエツチング除去するためのクリーニングガス供給系
を含むことを特徴とする。
Seventhly, the decompression device according to the present invention is characterized in that, in addition to the third feature, the gas supply system includes a cleaning gas supply system for etching and removing deposits attached to the wall of the insulated decompression chamber. shall be.

そして、前記クリーニングガスは、塩素系ガス又はフッ
素系ガスであることが好ましい。
The cleaning gas is preferably a chlorine-based gas or a fluorine-based gas.

本発明に係る減圧装置は、第8に、上記第7の特徴に加
え、前記減圧室が、350℃程度の温度まで加熱される
加熱装置を備えたことを特徴とする。
Eighthly, the pressure reducing device according to the present invention is characterized in that, in addition to the seventh feature, the pressure reducing chamber includes a heating device that heats the pressure reducing chamber to a temperature of about 350°C.

以上ににおいて、減圧装置には、例えば、半導体製造装
置、ガスボンベ、ガスパルプおよびバイブの内から選ば
れた1つ又は1つ以上の組合せが含まれる。
In the above, the pressure reduction device includes, for example, one or a combination of one or more of semiconductor manufacturing equipment, gas cylinders, gas pulp, and vibrators.

[作用] 本発明によれば、ステンレス鋼で構成された減圧装置の
内面にピンホール等のない酸化膜を設けたことにより、
内面からの放出ガスによる不純物を減少させ、さ・らに
、優れた腐食性を有する超真空、超高清浄な減圧装置を
得ることができる。
[Function] According to the present invention, by providing an oxide film without pinholes etc. on the inner surface of the pressure reducing device made of stainless steel,
It is possible to reduce impurities due to gas released from the inner surface, and to obtain an ultra-vacuum and ultra-highly clean pressure reducing device with excellent corrosive properties.

(以下余白) [実施例] 以下本発明の一実施例を図面を用いて説明する。(Margin below) [Example] An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は本発明の一実施例を示す減圧装置の模式図であ
る。第1図において201は真空排気装置であり、例え
ば排気量20001/minのターボ分子ポンプである
。202は減圧室であり、ステンレスm5Us316L
で製作されており、そのチャンバ内壁には不動態膜20
3が形成されている。さらに204はガス供給系であり
、減圧室202に小流量のガス、例えば0.01〜10
0cc/min程度を供給することにより、減圧室を所
定のガスで、例えばlXl0−’〜1×10−’Tor
r程度の減圧状態にすることができるようになっている
。そのためガス供給系204は、ステンレス配管、つぎ
手、バルブ、マフスローコントローラ、減圧弁、セラミ
ックフィルタ等から構成されており、その詳細の説明は
ここでは省略する。
FIG. 1 is a schematic diagram of a pressure reducing device showing an embodiment of the present invention. In FIG. 1, 201 is a vacuum evacuation device, for example, a turbo molecular pump with a displacement of 20,001/min. 202 is a decompression chamber, made of stainless steel m5Us316L
The inner wall of the chamber has a passive film 20.
3 is formed. Furthermore, 204 is a gas supply system, which supplies gas at a small flow rate to the decompression chamber 202, for example, 0.01 to 10
By supplying about 0 cc/min, the decompression chamber is filled with a predetermined gas, e.g.
It is possible to create a reduced pressure state of about r. Therefore, the gas supply system 204 is composed of stainless steel pipes, joints, valves, muff throw controllers, pressure reducing valves, ceramic filters, etc., and detailed explanation thereof will be omitted here.

205は所定のガスをガス供給装置に供給するガスボン
ベであり、目的に応じてAr、Ha。
A gas cylinder 205 supplies a predetermined gas to the gas supply device, and may be Ar or Ha depending on the purpose.

H,、O,等の一般ガスの他H(1!、CJ2□。In addition to general gases such as H,, O, etc., H(1!, CJ2□.

BCfi3 、BF3等の腐食性ガスを用いることが多
い、N1図では便宜上ボンベは一本しか描いてないが、
必要に応じて複数のボンベを接続する。
Corrosive gases such as BCfi3 and BF3 are often used.Only one cylinder is shown in the N1 diagram for convenience.
Connect multiple cylinders if necessary.

また、第1図では減圧室202内面の不動態膜203の
みが図示されているが、腐食性ガスを流す関係上、ガス
供給系、ガスボンベ等も主要部分はステンレス114(
SUS316L、5US304L等)で構成されており
、ガスに接する内表面にはすべて本発明の不動態膜が形
成されている。
In addition, although only the passive film 203 on the inner surface of the decompression chamber 202 is shown in FIG. 1, the main parts of the gas supply system, gas cylinder, etc. are made of stainless steel 114 (
(SUS316L, 5US304L, etc.), and the passive film of the present invention is formed on all inner surfaces in contact with gas.

不動態膜の形成は、まずステンレス鋼の表面を鏡面研磨
仕上げ、例えば電解研磨し、その平坦度を凹凸の差の最
大値R□8で0.1〜1.0μmとした後、純酸素雰囲
気においてステンレス鋼を400℃に加熱し約1時間の
酸化を行うことにより行った。これ・により約110人
の酸化膜203が形成された。
To form a passive film, first, the surface of stainless steel is mirror-polished, for example, electrolytically polished, and the flatness is set to 0.1 to 1.0 μm with the maximum difference in unevenness R□8, and then the surface is placed in a pure oxygen atmosphere. The oxidation was carried out by heating stainless steel to 400° C. and oxidizing it for about 1 hour. As a result, approximately 110 oxide films 203 were formed.

酸化物の主成分は位置によって異なり、表面は鉄の酸化
膜が主成分であり、ステンレス#202との界面に近い
部分ではCrの酸化物が主成分である。なお、酸化膜の
詳しい分析結果については第2表、第3表および第6図
を用いて後で詳しく説明する。
The main component of the oxide differs depending on the position, and the main component is an iron oxide film on the surface, and the main component is a Cr oxide near the interface with stainless steel #202. Note that detailed analysis results of the oxide film will be explained in detail later using Table 2, Table 3, and FIG. 6.

ステンレス鋼表面の鏡面研磨は、バイブの内面に対して
は例えば電界研磨を用い、チャンバやボンベの内面に対
しては電解複合研磨等の技術を用いて行った。酸化の方
法は、例えばバイブの場合には超高純度ArあるいはH
e(水分の含有量IPPb程度以下)を用いてバイブ内
面をパージし十分に水分を抜いた後さらに150〜20
0℃程度に昇温しでパージを行い、内表面に吸着してい
るH20分子をほぼ完全に脱離させた後、やはり水分の
含有量が1ppb程度以下の純酸素を流し、バイブに直
接電流を流す通電加熱方式により400℃に昇温し内表
面の酸化を行った。
Mirror polishing of the stainless steel surface was performed using, for example, electric field polishing for the inner surface of the vibrator, and using techniques such as electrolytic composite polishing for the inner surfaces of the chamber and cylinder. The oxidation method is, for example, ultra-high purity Ar or H in the case of a vibrator.
After purging the inner surface of the vibrator and thoroughly removing moisture using water (moisture content of IPPb or less),
After raising the temperature to about 0℃ and purging to almost completely remove the H20 molecules adsorbed on the inner surface, pure oxygen with a moisture content of about 1 ppb or less is passed through the vibrator, and a current is applied directly to the vibrator. The inner surface was oxidized by raising the temperature to 400° C. using an electrical heating method in which water was applied.

このような減圧装置で不動態膜形成が最も重要なのはガ
スボンベである。ボンベは反応性ガスを長時間蓄える容
器であるため、ガスの純度を保つためには耐腐食性に優
れ、かつ不純物ガスの吸着吸蔵のほとんどない不動態膜
形成が不可欠であり、本発明によりはじめて実現できた
。第2図はこのボンベの酸化を行う方法の一例を示した
ものである。
Among such pressure reducing devices, the formation of a passive film is most important in gas cylinders. Since cylinders are containers that store reactive gases for long periods of time, in order to maintain the purity of the gas, it is essential to form a passive film that has excellent corrosion resistance and hardly absorbs or absorbs impurity gases. I was able to make it happen. FIG. 2 shows an example of a method for oxidizing this cylinder.

例えばガスボンベ301の内表面を酸化する場合、ガス
導入ライン302より超高純度のArあるいはHeを例
えば毎分101.程度ボンベ内に導入し、常温で十分に
パージすることにより水分抜きを行なう。水分抜きが十
分かどうかは例えばパージライン304に設けられた露
点計305でパージガスの露点をモニタすることにより
行えばよい。その後さらに電気炉303によりボンベ3
01全体を150〜400℃程度に加熱し、はぼ完全に
内表面に吸着しているH20分子を脱離させる。次に超
高純度02をボンベ内に導入し、電気炉によりボンベ全
体の温度を所定の温度(例えば400〜6゛00℃)に
昇温し内表面の酸化を行う。このようにして形成した不
動態膜はHCfL、CIL2 、BCl2.BF3等の
腐触性ガスに対しても極めて安定であり、この不動態膜
を形成したガスボンベは長期間腐蝕性ガスを充填保存し
ても全くダメージを受けないことが実験的になしかめら
れた。
For example, when oxidizing the inner surface of the gas cylinder 301, ultra-high purity Ar or He is supplied from the gas introduction line 302 at a rate of, for example, 101 min. Remove moisture by introducing the liquid into a cylinder and thoroughly purging at room temperature. Whether water removal is sufficient can be determined by, for example, monitoring the dew point of the purge gas with a dew point meter 305 provided in the purge line 304. After that, the cylinder 3 is further heated by the electric furnace 303.
The whole of 01 is heated to about 150 to 400°C to almost completely remove the H20 molecules adsorbed on the inner surface. Next, ultra-high purity 02 is introduced into the cylinder, and the temperature of the entire cylinder is raised to a predetermined temperature (for example, 400 to 600°C) using an electric furnace to oxidize the inner surface. The passive films thus formed were HCfL, CIL2, BCl2. It is extremely stable against corrosive gases such as BF3, and it has been experimentally confirmed that gas cylinders with this passive film will not be damaged at all even if they are filled with corrosive gases and stored for long periods of time. .

次にこの不動態膜の脱ガス特性についての実験結果を示
す。実験は全長2mの3/8インチ径のバイブについて
行った。実験装置の構成を第3図に示す。すなわち、ガ
ス純化装置401を通したArガスを1.2JZ/分の
流量で試料のSUSバイブ402を通しガス中に含まれ
る水分量をAPIMS(大気圧イオン化マス分析装置)
403により測定した。
Next, we will show experimental results regarding the degassing properties of this passive film. The experiment was conducted using a 3/8 inch diameter vibrator with a total length of 2 m. The configuration of the experimental apparatus is shown in Figure 3. That is, the Ar gas that has passed through the gas purifier 401 is passed through the SUS vibe 402 of the sample at a flow rate of 1.2 JZ/min, and the amount of water contained in the gas is measured using an APIMS (Atmospheric Pressure Ionization Mass Spectrometer).
403.

常温でパージした結果を第4図のグラフに示す。テスト
したバイブの種類はバイブの内面を電界研磨したもの(
A)、電界研磨後硝酸による不動態化処理を行ったもの
(B)、および本発明の不動態膜を形成したもの(C)
の3fi類であり、第4図ではそれぞれA、B、Cの線
で示されている。各バイブは相対湿度50%、温度20
℃のクリーンルーム内に約1週間放置した後、本実験を
行フた。
The results of purging at room temperature are shown in the graph of FIG. The type of vibrator tested was one whose inner surface was electropolished (
A), one that was subjected to passivation treatment with nitric acid after electropolishing (B), and one that was formed with the passive film of the present invention (C)
3fi class, and are shown by lines A, B, and C in FIG. 4, respectively. Each vibrator has a relative humidity of 50% and a temperature of 20%
After leaving it in a clean room at ℃ for about one week, this experiment was carried out.

第4図のA、Bから明らかなように、電界研磨管(A)
、硝酸による不動態化処理をした電界研磨管(B)のい
ずれも多量の水分が検出されているのが分る。約1時間
通ガスした後もAでは68PPb、Bでは36ppbも
の水分が検出されており、2時間後も水分量はA、Bそ
れぞれ41ppb、27ppbでなかなか水分量が減少
しないのが分る。これに対し本発明の不動態膜を用いた
Cでは、通ガス後5分後には7ppbに落ち、15分以
降はバックグラウンドのレベル3ppb以下になってし
まった。このようにCは極めて優れた吸着ガスの脱離特
性を持っていることが分った。
As is clear from A and B in Figure 4, the electropolishing tube (A)
It can be seen that a large amount of water was detected in both of the electropolishing tubes (B) which were subjected to passivation treatment with nitric acid. Even after passing gas for about 1 hour, 68 PPb of moisture was detected in A and 36 ppb in B. Even after 2 hours, the moisture content was 41 ppb and 27 ppb, respectively, indicating that the moisture content did not decrease easily. On the other hand, in C using the passive film of the present invention, the concentration dropped to 7 ppb 5 minutes after passing the gas, and after 15 minutes, the background level dropped to 3 ppb or less. Thus, it was found that C has extremely excellent adsorbed gas desorption properties.

次にテスト用のバイブ402を電源404により通電加
熱し、第5図の昇温タイムチャートに従ワてバイブの温
度を変化させた。温度を室温から120℃、1・20℃
から200℃、200℃から300℃と変化させたとき
に出てくる水分量の平均値をまとめたものを第1表に示
す。この結果からも明らかなように本発明によるステン
レス配管は他にくらべて1ケタ程度水分の放出がすくな
いことが分る。このことは、吸着量も少なく、また容易
に脱離できることを意味しており、超高純度ガス供給に
最適のものであることが分る。また本発明の減圧室(真
空り202(第1図)のベーキング後は10−” 〜1
0−12To r rの真空度が実現されており超高真
空装置としても非常に優れた特性を持つていることが分
った 次にステンレス表面を酸化して得られる酸化被膜につい
て説明する。第2表は、5US316L、5US304
Lを超高純度酸素で酸化した場合、表面に形成される酸
化膜の膜厚と屈折率を酸化温度および時間の関係として
示したものである。第3表は5US316Lを、400
℃〜600℃の温度で、1〜9時間酸化した時の酸化膜
厚と屈折率を示している。注目すべきことは温度400
〜500℃の酸化では、酸化膜厚は時間には依らず温度
だけで決っていることである。これはSUSの酸化がC
abreraとMottのモデルで説明されるプロセス
で進行していることを示唆している。すなわち、温度を
制御し一定とすれば所定の膜厚まで酸化膜が成長するた
め、膜厚の均一なピンホールのない緻密な酸化膜を形成
することができる。
Next, the test vibrator 402 was energized and heated by the power source 404, and the temperature of the vibrator was changed according to the temperature increase time chart shown in FIG. Temperature from room temperature to 120℃, 1・20℃
Table 1 summarizes the average values of the amount of water that comes out when changing the temperature from 200°C to 200°C to 300°C. As is clear from this result, the stainless steel piping according to the present invention releases moisture by an order of magnitude less than other pipes. This means that the amount of adsorption is small and that it can be easily desorbed, making it ideal for supplying ultra-high purity gas. In addition, after baking the vacuum chamber 202 (Fig. 1) of the present invention
It has been found that a degree of vacuum of 0-12 Torr has been achieved and it has very excellent characteristics as an ultra-high vacuum device.Next, the oxide film obtained by oxidizing the stainless steel surface will be explained. Table 2 shows 5US316L, 5US304
When L is oxidized with ultra-high purity oxygen, the thickness and refractive index of the oxide film formed on the surface are shown as a relationship between oxidation temperature and time. Table 3 shows 5US316L, 400
It shows the oxide film thickness and refractive index when oxidized for 1 to 9 hours at a temperature of .degree. C. to 600.degree. What should be noted is the temperature of 400
In oxidation at ~500°C, the oxide film thickness does not depend on time but is determined only by temperature. This is because the oxidation of SUS is C.
This suggests that the process is explained by the model of Abrera and Mott. That is, if the temperature is controlled and kept constant, the oxide film will grow to a predetermined thickness, so a dense oxide film with a uniform thickness and no pinholes can be formed.

一方、550℃、600℃に温度が上がると、酸化膜中
を酸素が拡散で供給さるプロセスも重畳するため、酸化
時間が長くなると少しづつ酸化膜厚は厚くなって行く。
On the other hand, when the temperature rises to 550.degree. C. or 600.degree. C., the process of supplying oxygen through diffusion into the oxide film also overlaps, so as the oxidation time increases, the oxide film thickness gradually increases.

第6図はSυ5316Lを500℃で約1時間酸化した
後、表面の元素分布をESCAでしらべた結果である9
表面付近でFeの濃度が高く、深い部分でCrの濃度の
高くなっているのが分る。
Figure 6 shows the results of ESCA analysis of the elemental distribution on the surface after oxidizing Sυ5316L at 500°C for about 1 hour.9
It can be seen that the concentration of Fe is high near the surface, and the concentration of Cr is high in deep parts.

このことは表面付近ではFeの酸化物が、酸化膜とSU
S基板との界面近くではCrの酸化物がそれぞれできて
いる2層構造になっていることを示している。このこと
は、ESCAスペクトルのエネルギー分析O結果、表面
付近のFeでは酸化物形成によるケミカルシフトがみら
れ、これが深い部分ではなくなり、またCrは深い部分
でのみ酸化物形成によるケミカルシフトがみられること
からも確認されている。これまでSUSの酸化でこのよ
うな2層膜が形成されたという報告はなく、本発明によ
る減圧装置が優れた耐腐食性および吸着ガスの脱離特性
を示すメカニズムはまだ明らかでないが、この緻密な2
層膜の形成によるものであると考えられる。
This means that near the surface, the Fe oxide is separated from the oxide film by the SU
It is shown that near the interface with the S substrate, there is a two-layer structure consisting of Cr oxides. This means that as a result of the energy analysis of the ESCA spectrum, a chemical shift due to oxide formation is observed in Fe near the surface, but not in the deep part, and a chemical shift due to oxide formation is observed only in the deep part of Cr. It has also been confirmed. Until now, there has been no report on the formation of such a two-layer film by oxidation of SUS, and the mechanism by which the pressure reducing device of the present invention exhibits excellent corrosion resistance and adsorbed gas desorption properties is not yet clear. Na2
This is thought to be due to the formation of a layered film.

また、緻密な酸化膜を形成するには、ステンレス鋼表面
の加工時に変質した層を除去し、かつ表面を平坦にする
ことが重要である0本実施例では表面粗度としてR,□
が0.1〜1.0μmのものを用いたが、実験の結果半
径5μmの円周内での凸部と凹部の高さの差の最大値が
1μm程度までは、十分よい不動態膜の形成されること
が分っている。
In addition, in order to form a dense oxide film, it is important to remove the altered layer during processing of the stainless steel surface and to make the surface flat. In this example, the surface roughness is R, □
Although a film with a diameter of 0.1 to 1.0 μm was used, experimental results show that a sufficiently good passive film is obtained when the maximum height difference between convex and concave portions within a circumference with a radius of 5 μm is about 1 μm. known to be formed.

第7図に、第6図に対応して、酸化条件を変えたと1の
、不動態膜の表面からの元素分布を示す。
FIG. 7 shows, corresponding to FIG. 6, the element distribution from the surface of the passive film under different oxidation conditions.

第7図(a)、(b)、(c)、(d)のそれぞれの酸
化条件は、(a)400℃、4時間、(b)500℃、
4時間、(c)550℃、4時間(d)550℃、9時
間である。酸化温度が高くなり、酸化時間が長くなるに
つれて、表面近傍のクロム酸化膜の比率が高くなり、5
50℃、9時間の酸化では、表面近傍でもクロム酸化膜
の方が鉄の酸化膜より多くなっている0表面近傍にクロ
ム酸化膜が多くなると化学的に一層強くなって行く。例
えば、塩素系のガスであるC12やHCJlに対しても
、まったく腐食されなくなって行く。半導体製造装置で
は、St単結晶、SiO□、St、N4.AJ!Nとい
った絶縁物、AJ2.AIL−Si、AJ2−Cu−S
L、W。
The oxidation conditions in Figure 7 (a), (b), (c), and (d) are (a) 400°C for 4 hours, (b) 500°C,
(c) 550°C for 4 hours; (d) 550°C for 9 hours. As the oxidation temperature increases and the oxidation time increases, the ratio of the chromium oxide film near the surface increases, and 5
In oxidation at 50° C. for 9 hours, the chromium oxide film is more abundant near the surface than the iron oxide film.As the chromium oxide film increases near the surface, it becomes chemically stronger. For example, C12 and HCJl, which are chlorine-based gases, no longer corrode at all. In semiconductor manufacturing equipment, St single crystal, SiO□, St, N4. AJ! Insulators such as N, AJ2. AIL-Si, AJ2-Cu-S
L, W.

Mo、Ta、Ti、TiN、Cuといった金属等の薄膜
を多層に堆積することが多い。通常、これらの薄膜は、
CV D (Che+++1cal Vapor De
posi−tlon)やスパッタによって成膜される。
Multilayer thin films of metals such as Mo, Ta, Ti, TiN, and Cu are often deposited. Typically, these thin films are
CV D (Che+++1cal Vapor De
The film is formed by posi-tron) or sputtering.

その時、従来の装置では半導体ウェハ上にだけ薄膜が堆
積されるのではなく反応チャンバ内壁にも大量の堆積物
が付着する。こうした付着物がダストの原因になって、
パターン欠陥を生じるため、たとえばCVD装置では殆
ど連日、チャンバを開けて、チャンバ内壁に付着する堆
積物を除去するし、装置の稼動率もきわめて低いもので
あった。ところが、本発明の不動態膜を表面に設けた反
応チャンバであれば、所定の時間間隔で定期的に反応チ
ャンバの温度を200〜350℃に上げ、例えば、cu
2.HCJZといった塩素系のガス。あるいはフ素系の
ガス等のクリーニングガスを流すことによって反応チャ
ンバ内壁に付着している堆積物をエツチングによって除
去することができる。反応チャンバの内表面がきわめて
平坦である上に、化学的および機械的強度に優れた不動
態膜が設けられているため、堆積物の反応チャンバ内壁
への付着強度がきわめて弱いため、このエツチングによ
る除去がきわめて有効に作用する。つまり、セルフクリ
ーニング、セルフメインテナント機能を備えた半導体製
造装置が、本発明により初めて可能となったのである。
At this time, in the conventional apparatus, a thin film is not only deposited on the semiconductor wafer, but also a large amount of deposits is deposited on the inner wall of the reaction chamber. These deposits cause dust,
To prevent pattern defects, for example, in a CVD apparatus, the chamber is opened almost every day to remove deposits adhering to the inner walls of the chamber, and the operating rate of the apparatus is extremely low. However, in the case of a reaction chamber provided with the passive film of the present invention on its surface, the temperature of the reaction chamber is periodically raised to 200 to 350°C at predetermined time intervals, and, for example, cu
2. Chlorine gas such as HCJZ. Alternatively, deposits adhering to the inner walls of the reaction chamber can be removed by etching by flowing a cleaning gas such as a fluorine-based gas. Because the inner surface of the reaction chamber is extremely flat and has a passive film with excellent chemical and mechanical strength, the adhesion of deposits to the inner walls of the reaction chamber is extremely weak. Removal is extremely effective. In other words, the present invention has made it possible for the first time to provide a semiconductor manufacturing apparatus with self-cleaning and self-maintenant functions.

このセルフクリーニング、セルフメインテナンス機能を
備えた半導体製造装置の開発により、初めて半導体製造
ラインの完全自動化が可能となったのである。
The development of semiconductor manufacturing equipment with self-cleaning and self-maintenance functions made it possible for the first time to completely automate semiconductor manufacturing lines.

第2表、第3表に示すように、ステンレス鋼表面を加工
変質層のない鏡面に仕上げた後、充分な洗浄と乾燥を行
なって、高純度酸素中で酸化して不動態膜を形成すると
、酸化温度が、400℃以上であれば、不動態膜の厚さ
はつねに100Å以上である。
As shown in Tables 2 and 3, after finishing the stainless steel surface to a mirror-like surface with no damaged layer, it is thoroughly washed and dried, and then oxidized in high-purity oxygen to form a passive film. If the oxidation temperature is 400° C. or higher, the thickness of the passive film is always 100 Å or higher.

以上、発明の実施例として第1図の装置について説明し
たが、これは超高真空の実験装置であってもよいし、ま
たRIE装置やスパッタ装置、CVD装置などの半導体
の製造装置であってもかまわない。第1図に示したよう
にガス供給系やボンベ等も含めてすべてが1つの減圧装
置を構成するものであり、ボンベの内面やガスパルプや
パイプの内面に本発明の不動態膜を形成したものはすべ
て本発明の減圧装置に含まれることは言うまでもない。
The apparatus shown in FIG. 1 has been described above as an embodiment of the invention, but this may be an ultra-high vacuum experimental apparatus, or a semiconductor manufacturing apparatus such as an RIE apparatus, a sputtering apparatus, or a CVD apparatus. I don't mind. As shown in Figure 1, everything including the gas supply system and cylinder constitutes one pressure reducing device, and the passive film of the present invention is formed on the inner surface of the cylinder, gas pulp, and pipe. It goes without saying that all of these are included in the pressure reducing device of the present invention.

真空ポ・ンブの内表面に関しても同様である。またさら
に減圧室202内に設置される例えばウェハ搬送のため
の機構部品に関しても本発明の不動態膜を形成した場合
にも本発明の減圧装置に含まれることは明らかである。
The same applies to the inner surface of the vacuum pump. Furthermore, it is clear that mechanical parts installed in the decompression chamber 202, for example, for transporting wafers, are also included in the depressurization apparatus of the present invention even when the passive film of the present invention is formed thereon.

なお、本実施例では装置の内部に露出する面のほぼ全面
に酸化膜を設けているが、例えば減圧室のように内部の
表面積が広く、酸化膜を形成することによる効果が高い
部分にのみ酸化膜を形成してもよい。
In this example, an oxide film is provided on almost the entire surface exposed inside the device, but it is applied only to areas where the internal surface area is large and the effect of forming an oxide film is high, such as in a decompression chamber. An oxide film may be formed.

さらに、上記実施例においては、ステンレス鋼として5
US304L、5US316Lを例として取りあげたが
、ステンレス鋼としては、Fe−Cr系、Fe−Cr−
Ni系でもよい。また、組織としても、フェライト系、
マルテンサイト系、オーステナイト系のいずれのステン
レス鋼であってもよい。
Furthermore, in the above embodiment, 5 is used as the stainless steel.
Although we took US304L and 5US316L as examples, stainless steels include Fe-Cr series, Fe-Cr-
It may be Ni-based. In addition, as for the structure, ferrite type,
Either martensitic or austenitic stainless steel may be used.

[発明の効果] 本発明により耐腐食性に優れ、かつガス放出の極めてす
くない不動態膜をその内表面に有する減圧装置が実現し
、これにより超高真空、超高清浄減圧プロセス等が可能
となった。
[Effects of the Invention] The present invention has realized a pressure reducing device that has a passive film on its inner surface that is excellent in corrosion resistance and has extremely low gas release, thereby enabling ultra-high vacuum, ultra-high cleanliness, and other depressurizing processes. became.

また、上記効果に加え、セルフクリーニング、セルフマ
インテナンスが可能となった。
In addition to the above effects, self-cleaning and self-maintenance are now possible.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の一実施例を示す眼圧装置の模式図であ
る。第2図はボンベの酸化方法の一例を示す模式図であ
る。第3図は脱ガス特性を調べるための実験装置の構成
図であり、第4図は実験結果を示すグラフであり、第5
図は実験における昇温タイムチャートである。第6図お
よび第7図は酸化後における表面の元素分布を示すグラ
フである。第8図は従来装置における装置の全リーク量
と不純物濃度との関係を示すグラフである。 201・・・排気装置、202・・・減圧室、203・
・・不動態膜、204・・・ガス供給システム、205
゜301・・−ガスボンベ、302・・・ガス導入ライ
ン、303・・・電気炉、304・・・パージライン、
305・・・露点計、401−・・ガス純化装置、40
2・・・SUSバイブ、・403・・−APIMS、4
04・・・電源。 別紙1 別紙2 第1表 サンプル配管から脱離する水分量(温度依存性
)第2表 不動態膜の膜厚 単位(ppb) 31紙 第 図 第 図 第 図 第 図 時 間 (Hr、) 第 図 手続補正書 昭和63年 9月 7日
FIG. 1 is a schematic diagram of an intraocular pressure device showing an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of a method of oxidizing a cylinder. Figure 3 is a configuration diagram of the experimental equipment for investigating degassing characteristics, Figure 4 is a graph showing the experimental results, and Figure 5 is a graph showing the experimental results.
The figure is a temperature rise time chart in the experiment. FIGS. 6 and 7 are graphs showing the element distribution on the surface after oxidation. FIG. 8 is a graph showing the relationship between total leakage amount and impurity concentration in a conventional device. 201... Exhaust device, 202... Decompression chamber, 203...
... Passive film, 204 ... Gas supply system, 205
゜301...-Gas cylinder, 302... Gas introduction line, 303... Electric furnace, 304... Purge line,
305... Dew point meter, 401-... Gas purifier, 40
2...SUS vibe, ・403...-APIMS, 4
04...Power supply. Attachment 1 Attachment 2 Table 1 Amount of water desorbed from sample piping (temperature dependence) Table 2 Passive film thickness unit (ppb) Paper 31 Figure Figure Figure Figure Time (Hr,) Figure Procedural amendment September 7, 1986

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)主要部分がステンレス鋼で構成されている減圧装
置において、装置内部に露出する前記ステンレス鋼の表
面の少なくとも一部には、ステンレス鋼と不動態膜との
界面近傍に形成されたクロムの酸化物を主成分とする層
と、不動態膜の表面近傍に形成された鉄の酸化物を主成
分とする層との2つ以上の層から構成され、厚さが50
Å上の不動態膜が形成されていることを特徴とする減圧
装置。
(1) In a pressure reducing device whose main part is made of stainless steel, at least a portion of the surface of the stainless steel exposed inside the device is covered with chromium formed near the interface between the stainless steel and the passive film. It is composed of two or more layers: a layer mainly composed of oxide and a layer mainly composed of iron oxide formed near the surface of the passive film, and has a thickness of 50 mm.
A decompression device characterized in that a passive film is formed on the substrate.
(2)前記不動態膜は、150℃以上400℃未満の温
度においてステンレス鋼を加熱酸化せしめて形成された
膜である特許請求の範囲第1項に記載の減圧装置。
(2) The pressure reducing device according to claim 1, wherein the passive film is a film formed by heating and oxidizing stainless steel at a temperature of 150° C. or more and less than 400° C.
(3)主要部分がステンレス鋼で構成されている減圧装
置において、装置内部に露出する前記ステンレス鋼の表
面の少なくとも一部には、クロムの酸化物と鉄の酸化物
との混合酸化物を主成分とする層からなる、厚さが50
Å以上の不動態膜が形成されていることを特徴とする減
圧装置。
(3) In a pressure reducing device whose main part is made of stainless steel, at least a portion of the surface of the stainless steel exposed inside the device mainly contains a mixed oxide of chromium oxide and iron oxide. consisting of layers with a thickness of 50
A decompression device characterized by forming a passive film with a thickness of Å or more.
(4)前記不動態膜は、400℃以上500℃未満の温
度においてステンレス鋼を加熱酸化せしめて形成された
厚さが100Å上の膜である特許請求の範囲第3項に記
載の減圧装置。
(4) The pressure reducing device according to claim 3, wherein the passive film is a film with a thickness of 100 Å or more formed by heating and oxidizing stainless steel at a temperature of 400° C. or more and less than 500° C.
(5)主要部分がステンレス鋼で構成されている減圧装
置において、装置内部に露出する前記ステンレス鋼の表
面の少なくとも一部には、クロムの酸化物を主成分とす
る層からなる、厚さが50Å上の不動態膜が形成されて
いることを特徴とする減圧装置。
(5) In a pressure reducing device whose main part is made of stainless steel, at least a portion of the surface of the stainless steel exposed inside the device has a thickness of a layer mainly composed of chromium oxide. A decompression device characterized in that a passive film with a thickness of 50 Å is formed.
(6)前記不動態膜は、550℃以上の温度において9
時間以上ステンレス鋼を加熱酸化せしめて形成された厚
さが130Å上の膜である特許請求の範囲第S項に記載
の減圧装置。
(6) The passive film has a temperature of 9
The pressure reducing device according to claim S, wherein the film is formed by heating and oxidizing stainless steel for more than 1 hour and has a thickness of 130 Å or more.
(7)前記不動態膜の形成されたステンレス鋼の表面が
、半径5μm円周内における凸部と凹部との高さの差の
最大値が1μm以下の平坦度を有していることを特徴と
する特許請求の範囲第1項乃至第6項のいずれかに記載
の減圧装置。
(7) The surface of the stainless steel on which the passive film is formed has a flatness in which the maximum difference in height between the convex portion and the concave portion within a circumference with a radius of 5 μm is 1 μm or less. A pressure reducing device according to any one of claims 1 to 6.
(8)前記減圧室には、主要部がステンレス鋼で構成さ
れる超高純度ガスを供給するためのガス供給装置が接続
され、かつ、そのガス供給装置の内部に露出するステン
レス鋼の表面の少なくとも一部には前記不動態膜が形成
されていることを特徴とする特許請求の範囲第1項乃至
第7項のいずれかに記載の減圧装置。
(8) A gas supply device for supplying ultra-high purity gas, the main part of which is made of stainless steel, is connected to the decompression chamber, and the surface of the stainless steel exposed inside the gas supply device is 8. The pressure reducing device according to claim 1, wherein the passive film is formed on at least a portion of the pressure reducing device.
(9)前記減圧室には、主要部がステンレス鋼で構成さ
れる超高純度ガスを供給するためのガスボンベを前記ガ
ス供給装置を介して接続され、かつ、そのガスボンベの
内部に露出するステンレス鋼の表面の少なくとも一部に
は前記不動態膜が形成されていることを特徴とする特許
請求の範囲第1項乃至第8項のいずれかに記載の減圧装
置。
(9) A gas cylinder for supplying ultra-high purity gas, the main part of which is made of stainless steel, is connected to the decompression chamber via the gas supply device, and stainless steel is exposed inside the gas cylinder. 9. The pressure reducing device according to claim 1, wherein the passive film is formed on at least a part of the surface of the pressure reducing device.
(10)前記ガス供給系に、絶縁減圧室内壁に付着した
堆積物をエッチング除去するためのクリーニングガス供
給系を含むことを特徴とする特許請求の範囲第5項又は
第6項のいずれかに記載のセルフクリーニング可能な減
圧装置。
(10) According to either claim 5 or 6, the gas supply system includes a cleaning gas supply system for etching away deposits attached to the wall of the insulating vacuum chamber. Self-cleaning pressure reducing device as described.
(11)前記クリーニングガスは、塩素系ガス又はフッ
素系ガスである特許請求の範囲第10項に記載のセルフ
クリーニング可能な減圧装置。
(11) The pressure reducing device capable of self-cleaning according to claim 10, wherein the cleaning gas is a chlorine-based gas or a fluorine-based gas.
(12)前記減圧室が、350℃程度の温度まで加熱さ
れる加熱装置を備えたことを特徴とする前記特許請求の
範囲第11項又は第12項のいずれかに記載のセルフク
リーニング可能な減圧装置。
(12) A self-cleaning vacuum according to claim 11 or 12, wherein the vacuum chamber is equipped with a heating device that heats the vacuum chamber to a temperature of about 350°C. Device.
(13)前記減圧装置は、半導体製造装置、ガスボンベ
、ガスパルプおよびパイプの内から選ばれた1つ又は1
つ以上の組合せである特許請求の範囲第1項乃至第12
項のいずれかに記載の減圧装置。
(13) The pressure reducing device is one or more selected from semiconductor manufacturing equipment, gas cylinders, gas pulp, and pipes.
Claims 1 to 12 which are a combination of two or more
The pressure reducing device according to any of paragraphs.
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Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1992015004A1 (en) * 1991-02-18 1992-09-03 Osaka Sanso Kogyo Kabushiki-Kaisha Device for sampling liquid
WO1992015005A1 (en) * 1991-02-18 1992-09-03 Osaka Sanso Kogyo Kabushiki-Kaisha Device for sampling gas
JPH04280447A (en) * 1991-03-07 1992-10-06 Sumitomo Electric Ind Ltd P-type InP substrate and its evaluation method
JPH04303738A (en) * 1991-03-29 1992-10-27 Japan Electron Ind Dev Assoc<Jeida> Particulate meter
JPH04354327A (en) * 1991-05-31 1992-12-08 Shin Etsu Handotai Co Ltd Device for epitaxially growing compound semiconductor
WO1993008931A3 (en) * 1991-11-08 1993-06-10 Tadahiro Ohmi System for supplying ultrapure water and method of washing substrate, and system for producing ultrapure water and method of producing ultrapure water
JPH05331630A (en) * 1992-06-01 1993-12-14 Central Glass Co Ltd Method for removing gaseous chlorine trifluoride
US5591267A (en) * 1988-01-11 1997-01-07 Ohmi; Tadahiro Reduced pressure device
US5916388A (en) * 1997-03-26 1999-06-29 Anelva Corporation Method and apparatus for the treatment of stainless steel surfaces
US6220500B1 (en) 1997-08-08 2001-04-24 Tadahiro Ohmi Welding method for fluorine-passivated member for welding, fluorine-passivation method after being weld, and welded parts
JP2006157043A (en) * 1995-12-28 2006-06-15 Kyocera Corp Corrosion resistant material
JP2017084882A (en) * 2015-10-23 2017-05-18 株式会社日立ハイテクノロジーズ Gas exhaust method of semiconductor manufacturing apparatus
CN107633996A (en) * 2017-08-28 2018-01-26 广西电网有限责任公司电力科学研究院 Sulfur hexafluoride electrical equipment mesohigh gas miniature mass spectral analysis sampling system
JP2019178412A (en) * 2018-03-30 2019-10-17 日鉄ステンレス株式会社 Fe-Cr ALLOY AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME
JP2020119920A (en) * 2019-01-18 2020-08-06 東京エレクトロン株式会社 Method for cleaning substrate-processing device and substrate-processing device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5091543A (en) * 1973-12-14 1975-07-22
JPS5452636A (en) * 1977-07-27 1979-04-25 Hultquist Gunnar Method of forming ironnchromium alloy anticorrosive surface layer and surface layer thereof
JPS6029459A (en) * 1983-07-29 1985-02-14 Sumitomo Metal Ind Ltd High temperature particle erosion resistant steel products

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5091543A (en) * 1973-12-14 1975-07-22
JPS5452636A (en) * 1977-07-27 1979-04-25 Hultquist Gunnar Method of forming ironnchromium alloy anticorrosive surface layer and surface layer thereof
JPS6029459A (en) * 1983-07-29 1985-02-14 Sumitomo Metal Ind Ltd High temperature particle erosion resistant steel products

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5591267A (en) * 1988-01-11 1997-01-07 Ohmi; Tadahiro Reduced pressure device
WO1992015005A1 (en) * 1991-02-18 1992-09-03 Osaka Sanso Kogyo Kabushiki-Kaisha Device for sampling gas
WO1992015004A1 (en) * 1991-02-18 1992-09-03 Osaka Sanso Kogyo Kabushiki-Kaisha Device for sampling liquid
JPH04280447A (en) * 1991-03-07 1992-10-06 Sumitomo Electric Ind Ltd P-type InP substrate and its evaluation method
JPH04303738A (en) * 1991-03-29 1992-10-27 Japan Electron Ind Dev Assoc<Jeida> Particulate meter
JPH04354327A (en) * 1991-05-31 1992-12-08 Shin Etsu Handotai Co Ltd Device for epitaxially growing compound semiconductor
US5589005A (en) * 1991-11-08 1996-12-31 Ohmi; Tadahiro System for supplying ultrapure water and method of washing substrate, and system for producing ultrapure water and method of producing ultrapure water
WO1993008931A3 (en) * 1991-11-08 1993-06-10 Tadahiro Ohmi System for supplying ultrapure water and method of washing substrate, and system for producing ultrapure water and method of producing ultrapure water
JPH05331630A (en) * 1992-06-01 1993-12-14 Central Glass Co Ltd Method for removing gaseous chlorine trifluoride
JP2006157043A (en) * 1995-12-28 2006-06-15 Kyocera Corp Corrosion resistant material
US5916388A (en) * 1997-03-26 1999-06-29 Anelva Corporation Method and apparatus for the treatment of stainless steel surfaces
US6962283B2 (en) 1997-08-08 2005-11-08 Tadahiro Ohmi Welding method for fluorine-passivated member for welding, fluorine-passivated method after being weld, and welded parts priority data
US6818320B2 (en) 1997-08-08 2004-11-16 Tadahiro Ohmi Welding method for welded members subjected to fluoride passivation treatment, fluoride passivation retreatment method, and welded parts
US6220500B1 (en) 1997-08-08 2001-04-24 Tadahiro Ohmi Welding method for fluorine-passivated member for welding, fluorine-passivation method after being weld, and welded parts
JP2017084882A (en) * 2015-10-23 2017-05-18 株式会社日立ハイテクノロジーズ Gas exhaust method of semiconductor manufacturing apparatus
CN107633996A (en) * 2017-08-28 2018-01-26 广西电网有限责任公司电力科学研究院 Sulfur hexafluoride electrical equipment mesohigh gas miniature mass spectral analysis sampling system
CN107633996B (en) * 2017-08-28 2024-03-08 广西电网有限责任公司电力科学研究院 High-pressure gas miniature mass spectrometry analysis sampling system in sulfur hexafluoride electrical equipment
JP2019178412A (en) * 2018-03-30 2019-10-17 日鉄ステンレス株式会社 Fe-Cr ALLOY AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME
JP2020119920A (en) * 2019-01-18 2020-08-06 東京エレクトロン株式会社 Method for cleaning substrate-processing device and substrate-processing device

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