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発明の名称 真空処理室の調圧方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平10−15378
公開日 平成10年(1998)1月20日
出願番号 特願平8−195455
出願日 平成8年(1996)7月5日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】三好 祥二
発明者 赤尾 徳信 / 岡山 智彦
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 ガス導入ラインと、排気ラインと調圧ラインが連通され前記調圧ラインが可変コンダクタンス弁を有する真空槽に於いて、調圧開始時には前記真空槽を封込め状態にし、前記ガス導入ラインよりガスを導入し、所定の圧力に達した時に前記調圧ラインを開いて前記可変コンダクタンス弁による調圧を行うことを特徴とする真空処理室の調圧方法。
【請求項2】 ガス導入ラインと、排気ラインと調圧ラインが連通され、前記ガス導入ラインがガス導入弁を有し、前記排気ラインがメイン排気バルブを有し、前記調圧ラインが調圧ライン弁及び可変コンダクタンス弁を有する真空槽に於いて、前記真空槽の減圧状態から調圧を開始する場合に前記メイン排気バルブを閉鎖すると共に前記調圧ライン弁、前記可変コンダクタンス弁の少なくとも一方を強制的に全閉し、前記ガス導入弁を開いてガスを導入し、所定圧に達した時に前記可変コンダクタンス弁による調圧を行うことを特徴とする真空処理室の調圧方法。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体製造装置等、真空、減圧雰囲気で処理を行う各種装置、設備に於ける真空処理室の調圧方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】半導体製造装置の様に真空、減圧雰囲気で処理を行う装置では、処理毎に真空処理室の復圧、減圧を繰返す。
【0003】図1に於いて真空処理室の一例である半導体製造装置、特に枚葉式の真空処理室について説明する。
【0004】真空槽1の内部には上部電極2、下部電極3が上下に相対峙して設けられ、上部電極2には高周波電源4が接続され、前記上部電極2、下部電極3間に高周波電力が印加される様になっている。又、前記真空槽1内にはガス導入ライン5が接続されると共にメイン排気バルブ6を介して排気ライン7が接続され、調圧ライン弁8を介して調圧ライン9が接続され、前記ガス導入ライン5にはガス導入弁10が設けられ、前記調圧ライン9には可変コンダクタンス弁(VCV:Variable Conductance Valve)11が設けられ、前記排気ライン7は前記可変コンダクタンス弁11の下流側で前記調圧ライン9に合流し、合流点より下流には排気ポンプ12が設けられている。
【0005】前記真空槽1には真空計13が設けられ、該真空計13が検出した圧力は圧力制御器(APC:Auto Pressure Controller)14に入力され、該圧力制御器14は検出された圧力に基づき前記可変コンダクタンス弁11の開度を制御して真空槽1内が所定の圧力となる様制御する。
【0006】前記真空処理室でウェーハを処理する場合は、図示しない搬送機でウェーハ(図示せず)を前記真空槽1内に搬入し、前記下部電極3に載置する。前記真空槽1内を前記排気ポンプ12により真空排気する。ウェーハの処理が開始されると前記ガス導入弁10を開いて前記ガス導入ライン5より反応ガスを導入し、調圧を開始する。次に前記上部電極2と下部電極3間に高周波電力を印加し、プラズマを発生させウェーハ表面に薄膜の生成、或はウェーハ表面の薄膜をエッチングする。
【0007】ウェーハの処理が完了すると、前記真空槽1内を再び真空排気し、所要の真空度に達すると、図示しない搬送機によりウェーハを真空槽1内より搬出する。上記作動が繰返され、ウェーハの処理が続けられる。
【0008】図4により従来の真空処理室の調圧方法について説明する。
【0009】処理が完了した状態での調圧初期状態■では、前記メイン排気バルブ6が開、調圧ライン弁8が閉、前記圧力制御器14が全開モード、前記可変コンダクタンス弁11が全開、前記ガス導入弁10が閉である。この状態から調圧開始状態■に移行するとメイン排気バルブ6が閉、調圧ライン弁8が開、圧力制御器14が制御モード、可変コンダクタンス弁11が制御モードとなる。更に調圧状態■となったところでガス導入弁10を開としガスを導入する。前記圧力制御器14は前記真空計13からの信号により前記真空槽1内が設定圧より低いことを判断して前記可変コンダクタンス弁11を閉方向に動作させ調圧を行う。
【0010】成膜処理■を行い、成膜が完了すると排気■を行う。排気は前記ガス導入弁10を閉、前記メイン排気バルブ6を開、前記調圧ライン弁8を閉、前記圧力制御器14により前記可変コンダクタンス弁11を全開として前記排気ポンプ12により排気を行う。所要の真空度に達するとウェーハ処理に対する一連のシーケンスが完了する。
【0011】図6は上記従来の真空処理室の調圧方法に係る前記真空槽1内の圧力の変化を示す線図である。成膜処理が開始し、前記ガス導入ライン5より反応ガスが導入されても、前記圧力制御器14から前記可変コンダクタンス弁11に閉鎖信号が発せられ、該可変コンダクタンス弁11が閉鎖する迄の間、前記導入した反応ガスは前記調圧ライン9を経て排気され、圧力は上昇しない或は立上がりが鈍くなる。従って、実際に圧力が上昇する迄に無駄な時間が生じる。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】上記半導体製造装置の成膜処理では調圧時間は必ず必要であり、又調圧時はウェーハの成膜処理が行われない為、装置のスループットを考慮すると無駄な時間となる。
【0013】特に上述した様な枚葉式の半導体製造装置では、毎処理基板に調圧作動が発生する為、調圧時間の長短はそのままスループットに影響する。上記した様に従来の真空処理室の調圧方法では調圧作動に無駄な時間が生じるのでスループットの向上の障害となっていた。
【0014】本発明は斯かる実情に鑑み、調圧作動時の無駄な時間を省略し、スループットの向上を図るものである。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明は、ガス導入ラインと、排気ラインと調圧ラインが連通され前記調圧ラインが可変コンダクタンス弁を有する真空槽に於いて、調圧開始時には前記真空槽を封込め状態にし、前記ガス導入ラインよりガスを導入し、所定の圧力に達した時に前記調圧ラインを開いて前記可変コンダクタンス弁による調圧を行う真空処理室の調圧方法に係り、又ガス導入ラインと、排気ラインと調圧ラインが連通され、前記ガス導入ラインがガス導入弁を有し、前記排気ラインがメイン排気バルブを有し、前記調圧ラインが調圧ライン弁及び可変コンダクタンス弁を有する真空槽に於いて、前記真空槽の減圧状態から調圧を開始する場合に前記メイン排気バルブを閉鎖すると共に前記調圧ライン弁、前記可変コンダクタンス弁の少なくとも一方を強制的に全閉し、前記ガス導入弁を開いてガスを導入し、所定圧に達した時に前記可変コンダクタンス弁による調圧を行う真空処理室の調圧方法に係るものである。
【0016】従って、本発明では調圧初期の状態では真空槽は密閉状態であるので導入したガスは無駄なく昇圧の為に真空槽内に貯溜され、時間の無駄がない。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態を説明する。
【0018】本実施の形態に於ける装置の構成は上記従来の真空処理室の調圧を行う場合と同様であるので説明を省略する。図2により本実施の形態に係る真空処理室の調圧のシーケンスを説明する。
【0019】調圧を開始する初期状態■では、前記メイン排気バルブ6が開、前記調圧ライン弁8が閉、前記圧力制御器14が全開モード、前記可変コンダクタンス弁11が全開、前記ガス導入弁10が閉である。この状態から調圧開始状態■に移行し、メイン排気バルブ6を閉とすると同時に、圧力制御器14を全閉モードとし、可変コンダクタンス弁11を全閉とする。而して前記真空槽1は封込め状態となる。
【0020】更に調圧状態■となったところで前記ガス導入弁10を開としガスを導入する。前記圧力制御器14は前記真空計13からの信号により前記真空槽1の圧力と設定圧とを比較し、設定圧となったところで前記圧力制御器14を制御モードに切替え■−1、前記調圧ライン弁8を開とし、該圧力制御器14により前記可変コンダクタンス弁11の開度を制御する■−2。
【0021】成膜処理■を行い、成膜が完了すると排気■を行う。排気は前記ガス導入弁10を閉、前記メイン排気バルブ6を開、前記調圧ライン弁8を閉、前記圧力制御器14により前記可変コンダクタンス弁11を全開として前記排気ポンプ12により排気を行う。所要の真空度に達するとウェーハ処理に対する一連のシーケンスが完了する。
【0022】図5は本発明の真空処理室の調圧方法に係る前記真空槽1内の圧力の変化を示す線図であり、上記した様に本発明の実施の形態では調圧開始と同時にメイン排気バルブ6と調圧ライン弁8を全閉とし、前記真空槽1を封込めるので、前記ガス導入ライン5より導入した反応ガスが無駄に排気されることがなく、初期の圧力上昇に遅れ、鈍りが生じることがなく、無駄な時間の発生を防止し、調圧を短時間で行うことができる。
【0023】図3は他の実施の形態に係る真空処理室の調圧のシーケンスを示している。
【0024】調圧を開始する初期状態■では、前記メイン排気バルブ6が開、前記調圧ライン弁8が開、前記圧力制御器14が全開モード、前記可変コンダクタンス弁11が全開、前記ガス導入弁10が閉である。この状態から調圧開始状態■に移行し、メイン排気バルブ6を閉とすると同時に、圧力制御器14を全閉モードとし、可変コンダクタンス弁11を全閉とする。而して前記真空槽1は封込めに近い状態となる。
【0025】調圧状態■は前記ガス導入弁10を開としガスを導入する。前記圧力制御器14は前記真空計13からの信号により前記真空槽1の圧力と設定圧とを比較し、設定圧となったところで前記圧力制御器14を制御モードに切替え■−1、前記可変コンダクタンス弁11の開度を制御する■−2。
【0026】成膜処理■を行い、成膜が完了すると排気■を行う。排気は前記ガス導入弁10を閉、前記メイン排気バルブ6を開、前記圧力制御器14により前記可変コンダクタンス弁11を全開として前記排気ポンプ12により排気を行う。所要の真空度に達するとウェーハ処理に対する一連のシーケンスが完了する。
【0027】本実施の形態に於いても調圧開始と同時に前記メイン排気バルブ6と前記可変コンダクタンス弁11を全閉とし、前記真空槽1を封込めるので、前記ガス導入ライン5より導入した反応ガスが無駄に排気されることがなく、初期の圧力上昇に於ける遅れ、鈍りを抑制し、無駄な時間の発生を防止し、調圧を短時間で行うことができる。
【0028】
【発明の効果】以上述べた如く本発明によれば、調圧作動時の無駄な時間を抑制でき、調圧時間を短縮できるのでスループットの向上を図ることができる。




 

 


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