JP2001126994A - Substrate-treating apparatus and gas leakage detecting method - Google Patents

Substrate-treating apparatus and gas leakage detecting method

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JP2001126994A
JP2001126994A JP30851599A JP30851599A JP2001126994A JP 2001126994 A JP2001126994 A JP 2001126994A JP 30851599 A JP30851599 A JP 30851599A JP 30851599 A JP30851599 A JP 30851599A JP 2001126994 A JP2001126994 A JP 2001126994A
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JP
Japan
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gas
air
processing
pump
processing chamber
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JP30851599A
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Japanese (ja)
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Akihiko Abe
彰彦 阿部
Yoji Takagi
庸司 高木
Naoki Oka
直樹 岡
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Original Assignee
Applied Materials Inc
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a means, capable of quickly and surely detecting the leakage of a process gas from a high-temperature process chamber of a substrate-treating apparatus, if there is a leakage. SOLUTION: This substrate-treating apparatus 10, such as an epitaxial growth apparatus having a process chamber 12 into which a process gas is introduced and the interior of which is heated, comprises a pump 40 which takes a part of cooling air flowing in a passage around the processing chamber 12 for cooling the process chamber 12 and blows it directly against a gas detector 32. Since the cooling air extracted is not mixed with other air, a leakage gas will not be diluted, and can be detected surely and quickly.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウェハのよ
うな被処理基板に対してエピタキシャル成長プロセスや
熱CVDプロセス等の熱処理を施す基板処理装置に関
し、特に、基板処理装置からのガス漏洩を検知するため
の手段に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a substrate processing apparatus for subjecting a substrate such as a semiconductor wafer to a heat treatment such as an epitaxial growth process or a thermal CVD process, and more particularly to detecting gas leakage from the substrate processing apparatus. Means for.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体デバイスを製造する場合、被処理
基板である半導体ウェハに対して種々の熱処理プロセス
が実行される。例えば、エピタキシャル成長プロセスを
行う場合には、ハロゲンランプ等の加熱源により内部が
高温(例えば1200℃程度)に加熱される処理チャン
バを備えるエピタキシャル成長装置が用いられる。処理
チャンバ内にはサセプタと称される基板支持台が設けら
れており、当該サセプタ上に半導体ウェハをセットし、
チャンバ内部を加熱した後、処理チャンバの側部に設け
られたガス供給口から処理ガスをチャンバ内に導入する
と、ウェハ表面に沿って流れる処理ガスが熱分解反応を
起こし、ウェハ表面に薄膜、いわゆるエピタキシャル層
が形成されるようになっている。
2. Description of the Related Art When a semiconductor device is manufactured, various heat treatment processes are performed on a semiconductor wafer as a substrate to be processed. For example, when performing an epitaxial growth process, an epitaxial growth apparatus including a processing chamber whose inside is heated to a high temperature (for example, about 1200 ° C.) by a heating source such as a halogen lamp is used. A substrate support called a susceptor is provided in the processing chamber, and a semiconductor wafer is set on the susceptor.
After the inside of the chamber is heated, when a processing gas is introduced into the chamber from a gas supply port provided on a side of the processing chamber, the processing gas flowing along the wafer surface causes a thermal decomposition reaction, and a thin film, a so-called thin film, is formed on the wafer surface. An epitaxial layer is formed.

【0003】このようなエピタキシャル成長装置で用い
られる処理ガスは、シリコンのエピタキシャル層を形成
する場合、トリクロルシラン(SiHCl3)ガスやジ
クロルシラン(SiH2Cl2)ガス等を主成分とし、水
素ガスをキャリアガスとしたガスが用いられる。
When a silicon epitaxial layer is formed, a processing gas used in such an epitaxial growth apparatus is mainly composed of trichlorosilane (SiHCl 3 ) gas or dichlorosilane (SiH 2 Cl 2 ) gas, and hydrogen gas is used as a carrier. A gas used as the gas is used.

【0004】かかる処理ガスが処理チャンバから万が一
漏洩した場合を考慮して、通常、処理チャンバの周囲に
ガス検知器、上記の処理ガスにあっては水素ガス検知器
を配置することとしている。これは、CVD装置等の処
理ガスを用いる他の基板処理装置においても同様であ
る。
In consideration of the case where such a processing gas leaks from the processing chamber, a gas detector is usually provided around the processing chamber, and a hydrogen gas detector is provided for the above-mentioned processing gas. This is the same in other substrate processing apparatuses using a processing gas such as a CVD apparatus.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来、
エピタキシャル成長装置や熱CVD装置等、処理チャン
バの内部を高温に加熱する基板処理装置(以下「高温処
理装置」という)においては、処理チャンバから外部に
伝えられる熱による影響を避けるために、ガス検知器を
処理チャンバから相当に離れた位置に設置することが一
般的であった。また、従来一般の高温処理装置では、構
成部品を熱から保護するという見地から、処理チャンバ
の周囲を包囲体で囲み、この包囲体と処理チャンバとの
間の空間に冷却用空気を循環させることとしているた
め、ガス検知器を空気循環路の外側に配置していた。よ
り詳細には、空気循環路は完全な密閉構造ではなく冷却
用空気が漏出する空気漏出部があるので、この空気漏出
部の近傍にガス検出器を配置し、冷却用空気に含まれる
処理ガスを検知することにより、処理ガスの漏洩の有無
を検知することとしていた。
However, conventionally,
In a substrate processing apparatus such as an epitaxial growth apparatus or a thermal CVD apparatus that heats the inside of a processing chamber to a high temperature (hereinafter referred to as a “high-temperature processing apparatus”), a gas detector is used to avoid the influence of heat transmitted from the processing chamber to the outside. It has been common to place the RMS at a location that is significantly remote from the processing chamber. Further, in the conventional general high-temperature processing apparatus, from the viewpoint of protecting the components from heat, the periphery of the processing chamber is surrounded by an enclosure, and cooling air is circulated in a space between the enclosure and the processing chamber. Therefore, the gas detector was arranged outside the air circulation path. More specifically, since the air circulation path is not a completely closed structure but has an air leakage part where cooling air leaks, a gas detector is arranged near this air leakage part, and the processing gas contained in the cooling air is Is detected to detect the presence or absence of leakage of the processing gas.

【0006】従って、従来の高温処理装置においては、
処理チャンバからの万が一のガス漏洩を検知するには若
干のタイムラグがある。また、冷却用空気に含まれた漏
洩ガスが空気循環路から漏出する際、空気循環路の外部
の空気により更に希釈されるため、検知能力の高いガス
検知器を使用する必要があるという問題点もあった。
Therefore, in the conventional high-temperature processing apparatus,
There is a slight time lag in detecting an emergency gas leak from the processing chamber. In addition, when the leakage gas contained in the cooling air leaks from the air circulation path, it is further diluted by the air outside the air circulation path, so that it is necessary to use a gas detector having a high detection capability. There was also.

【0007】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、処理ガスの漏洩が生じた場合に
迅速に且つ確実に検知することのできる手段を提供する
ことにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a means capable of promptly and surely detecting a leak of a processing gas.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、内部に配置された基板を処理すべく、内
部に処理ガスが導入され且つ内部が加熱される処理チャ
ンバと、この処理チャンバを囲む包囲体と、この包囲体
と処理チャンバとの間の空間を流路の一部として含む、
冷却用の空気を循環させるための空気循環路と、空気循
環路から冷却用の空気を取り出すためのポンプと、空気
循環路の外部に配置され、ポンプから吐き出された空気
が検知部に送られるようになっている、処理ガスを検知
するためのガス検知手段とを備える基板処理装置を特徴
としている。
In order to achieve the above object, the present invention provides a processing chamber in which a processing gas is introduced and heated internally for processing a substrate disposed therein. An enclosure surrounding the processing chamber and a space between the enclosure and the processing chamber as part of the flow path;
An air circulation path for circulating the cooling air, a pump for taking out the cooling air from the air circulation path, and an air pump disposed outside the air circulation path, and the air discharged from the pump is sent to the detection unit. The substrate processing apparatus includes a gas detection unit configured to detect a processing gas.

【0009】この構成においては、処理チャンバの周囲
を循環している空気を強制的に取り出して、ガス検知手
段の検知部に吹き付けるため、従来の自然に漏出する空
気から処理ガスの有無を検知する方法よりも、迅速に処
理ガスの漏洩を検知することができる。また、取り出さ
れた空気中の処理ガスは空気循環路の外部の空気により
希釈されないので、ガス検知手段により確実に検知され
る。
In this configuration, the air circulating around the processing chamber is forcibly taken out and blown to the detecting portion of the gas detecting means, so that the presence or absence of the processing gas is detected from the air that naturally leaks. The leak of the processing gas can be detected more quickly than by the method. Further, since the processing gas in the extracted air is not diluted by the air outside the air circulation path, it is reliably detected by the gas detection means.

【0010】ガス検知手段がガス漏洩を検知した場合に
は、基板処理装置の稼働を停止させることが好ましい。
When the gas detecting means detects a gas leak, it is preferable to stop the operation of the substrate processing apparatus.

【0011】また、ポンプの動作異常を検知するポンプ
動作検知手段を更に設け、ポンプ動作検知手段がポンプ
の動作異常を検知した場合に、基板処理装置の稼働を停
止させるようにすることが、より好適である。これによ
り、ポンプ停止によるガス漏洩の検知不能状態を回避す
ることができるからである。
[0011] Further, a pump operation detecting means for detecting an abnormal operation of the pump is further provided, and when the pump operation detecting means detects an abnormal operation of the pump, the operation of the substrate processing apparatus is stopped. It is suitable. Thereby, it is possible to avoid a state in which gas leakage cannot be detected due to the stoppage of the pump.

【0012】更に、取り出した空気中の処理ガスの濃度
は高ければ高いほどよいので、空気を取り出す位置は、
空気循環路の処理チャンバの近傍位置であって、処理チ
ャンバよりも下流側の位置が好ましい。
Further, the higher the concentration of the processing gas in the air taken out, the better, the better.
A position near the processing chamber in the air circulation path and downstream of the processing chamber is preferable.

【0013】また、空気循環路から漏洩した空気を外部
環境に導く排気ダクトが設けられている場合、ガス検知
手段を排気ダクト内に配置することが有効である。この
ような配置とすることで、ポンプにより空気が送られな
い事態が生じても、従来と同様なガス漏洩検知を行うこ
とができる。
When an exhaust duct for guiding air leaking from the air circulation path to the outside environment is provided, it is effective to arrange the gas detecting means in the exhaust duct. With such an arrangement, even if a situation in which air is not sent by the pump occurs, the same gas leak detection as in the related art can be performed.

【0014】本発明は、更に、高温処理装置における処
理チャンバから処理ガスの漏洩を検知するためのガス漏
洩検知方法も対象としており、当該方法は、空気循環路
から冷却用の空気をポンプにより吸引し、ポンプにより
吸引され吐き出された空気をガス検出手段の検出部に吹
き付けることを特徴とするものである。かかる方法によ
る作用効果は上述した通りであり、ガス漏洩検知の迅速
化、確実化を達成するものである。
The present invention is further directed to a gas leak detection method for detecting a leak of a processing gas from a processing chamber in a high-temperature processing apparatus, and the method is directed to suctioning cooling air from a air circulation path by a pump. Then, the air sucked and discharged by the pump is blown to the detecting section of the gas detecting means. The function and effect of such a method are as described above, and achieve rapid and reliable gas leak detection.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下。図面と共に本発明の好適な
実施形態について詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0016】図1は、本発明が適用されたエピタキシャ
ル成長装置を示す概略説明図である。図示のエピタキシ
ャル成長装置10は被処理基板である半導体ウェハ上に
シリコンのエピタキシャル層を形成するためのものであ
り、石英ガラスで構成された処理チャンバ12を備えて
いる。処理チャンバ12内には、図示しないが半導体ウ
ェハを上面で水平に支持するサセプタが配設されてい
る。処理チャンバ12の上方と下方とにはそれぞれ、処
理チャンバ12の内部を加熱し、ひいてはウェハWを加
熱するための加熱手段として複数のハロゲンランプ14
が配置されている。処理チャンバ12の側部の一部に
は、処理ガスを供給するガス供給口(図示しない)が設
けられており、このガス供給口に対向する位置には排気
口(図示しない)が設けられている。ガス供給口及び排
気口はサセプタを挟み、且つサセプタの上面とほぼ同じ
高さ位置にあるため、ガス供給口から処理チャンバ内に
供給された処理ガスはサセプタ上の半導体ウェハの表面
に沿って層流状態で流れることとなる。
FIG. 1 is a schematic explanatory view showing an epitaxial growth apparatus to which the present invention is applied. The illustrated epitaxial growth apparatus 10 is for forming an epitaxial layer of silicon on a semiconductor wafer as a substrate to be processed, and has a processing chamber 12 made of quartz glass. In the processing chamber 12, a susceptor (not shown) that horizontally supports the semiconductor wafer on its upper surface is provided. A plurality of halogen lamps 14 are provided above and below the processing chamber 12 as heating means for heating the inside of the processing chamber 12 and thus heating the wafer W.
Is arranged. A gas supply port (not shown) for supplying a processing gas is provided at a part of a side portion of the processing chamber 12, and an exhaust port (not shown) is provided at a position facing the gas supply port. I have. Since the gas supply port and the exhaust port sandwich the susceptor and are located at substantially the same height as the upper surface of the susceptor, the processing gas supplied from the gas supply port into the processing chamber is layered along the surface of the semiconductor wafer on the susceptor. It will flow in a flowing state.

【0017】このようなエピタキシャル成長装置10の
処理チャンバ12は、シュラウド等と称される包囲体1
6により囲まれている。この包囲体16は、ハロゲンラ
ンプ14の熱が外部に伝わることを抑制する断熱体とし
て機能するものである。また、包囲体16と処理チャン
バ12との間に形成される空間は冷却用空気の循環路と
なるように仕切板18により仕切られている。図示実施
形態では、包囲体16内の上部空間と下部空間とから冷
却用空気が処理チャンバ12に向って流れ、処理チャン
バ12の側面を通って流出するよう、仕切板18が設置
されている。
The processing chamber 12 of the epitaxial growth apparatus 10 has an enclosure 1 called a shroud or the like.
It is surrounded by 6. The surrounding body 16 functions as a heat insulator that suppresses transmission of heat of the halogen lamp 14 to the outside. A space formed between the enclosure 16 and the processing chamber 12 is partitioned by a partition plate 18 so as to form a circulation path of cooling air. In the illustrated embodiment, a partition plate 18 is provided so that cooling air flows from the upper space and the lower space in the enclosure 16 toward the processing chamber 12 and flows out through the side surface of the processing chamber 12.

【0018】包囲体16の上面には2本の空気循環用の
ダクト20,22が接続されている。一方のダクト20
は、一端が空気循環用ブロワ24の吐出し口が接続さ
れ、他端が包囲体16の上部空間及び下部空間に冷却用
空気を送り込むことができる位置に接続されている。ま
た、他方のダクト22は処理チャンバ12の周囲に沿っ
て流れ、熱を奪って温度上昇した空気が流出する位置に
接続されている。ダクト22の他端は熱交換器26に接
続され、処理チャンバ12の周辺で熱せられた空気を冷
却し、再度、冷却用空気として利用できるようにしてい
る。熱交換器26を通過した空気は、ミキシングチャン
バ28において外部空気と混合されて更に冷却された
後、ブロワ24の空気流入口に流入する。このように、
処理チャンバ12と包囲体16との間の空間、ダクト2
0,22、熱交換器26、ミキシングチャンバ28及び
ブロワ24は冷却空気を循環させる空気循環路を構成し
ている。
Two air circulation ducts 20 and 22 are connected to the upper surface of the enclosure 16. One duct 20
One end is connected to a discharge port of the air circulation blower 24, and the other end is connected to a position where cooling air can be sent into the upper space and the lower space of the enclosure 16. The other duct 22 flows along the periphery of the processing chamber 12 and is connected to a position where air that has taken heat and whose temperature has risen flows out. The other end of the duct 22 is connected to a heat exchanger 26 to cool the air heated around the processing chamber 12 so that it can be used again as cooling air. The air that has passed through the heat exchanger 26 is mixed with external air in the mixing chamber 28 and further cooled, and then flows into the air inlet of the blower 24. in this way,
Space between processing chamber 12 and enclosure 16, duct 2
0, 22, the heat exchanger 26, the mixing chamber 28, and the blower 24 constitute an air circulation path for circulating cooling air.

【0019】空気循環路は、ミキシングチャンバ28に
て外部から空気を取り入れることからも理解されるよう
に、閉路とはなっておらず、特にブロワ24では冷却用
空気の漏出が生じる。このため、漏出した冷却用空気を
取り込んで、半導体製造工場の外部に導くための排気ダ
クト30がブロワ24の近傍に設置されている。この排
気ダクト30内、特にブロワ24の近傍位置に、処理ガ
スを検知するためのガス検知器32が配置されている。
The air circulation path is not closed, as can be understood from the intake of air from the outside in the mixing chamber 28. In particular, the cooling air leaks from the blower 24. For this reason, an exhaust duct 30 for taking in the leaked cooling air and guiding it to the outside of the semiconductor manufacturing factory is provided near the blower 24. A gas detector 32 for detecting a processing gas is disposed in the exhaust duct 30, particularly in a position near the blower 24.

【0020】図示実施形態におけるエピタキシャル成長
装置10は、前述したように、シリコンのエピタキシャ
ル層を形成するものであるため、トリクロルシラン(S
iHCl3)ガスやジクロルシラン(SiH2Cl2)ガ
ス等を主成分とし、水素ガスをキャリアガスとした混合
ガスが処理ガスとして用いられる。従って、処理ガスに
多量に含まれている水素ガスを検知することが有効であ
り、よって図示実施形態では、ガス検出器として拡散式
の水素ガス検知器32が用いられている。拡散式のもの
を使用した理由は高精度のガス濃度検知が可能だからで
あるが、他の型式の検知器を使用してもよい。
Since the epitaxial growth apparatus 10 in the illustrated embodiment is for forming an epitaxial layer of silicon as described above, trichlorosilane (S
A mixed gas containing an iHCl 3 ) gas, a dichlorosilane (SiH 2 Cl 2 ) gas or the like as a main component, and a hydrogen gas as a carrier gas is used as a processing gas. Therefore, it is effective to detect a large amount of hydrogen gas contained in the processing gas. Therefore, in the illustrated embodiment, a diffusion-type hydrogen gas detector 32 is used as the gas detector. The reason why the diffusion type is used is that highly accurate gas concentration detection is possible, but other types of detectors may be used.

【0021】水素ガス検知器32の出力信号は水素ガス
濃度に対応したものであり、当該エピタキシャル成長装
置10の運転制御全体を担う制御装置34に入力され
る。制御装置34は、常時、ガス検知器32からの信号
を演算し、水素ガスが空気中に許容値以上あるか否かを
判断、すなわち処理ガスの漏洩の有無を判断する。
The output signal of the hydrogen gas detector 32 corresponds to the hydrogen gas concentration, and is input to the control device 34 which controls the entire operation of the epitaxial growth apparatus 10. The control device 34 always calculates a signal from the gas detector 32 and determines whether or not hydrogen gas is present in the air at an allowable value or more, that is, determines whether or not the processing gas is leaked.

【0022】更に、図示実施形態では、ダクト22の中
間部には空気取出し口36が形成されており、この空気
取出口36に空気取出し管38の一端が接続されてい
る。空気取出し管38の他端は適当なポンプ40の吸込
み口に接続されている。また、ポンプ40の吐出し口か
らは空気送り管42が延び、この空気送り管42の先端
は水素ガス検知器32の近傍に配置され、ポンプ40か
ら送り出される空気が水素ガス検知器32の検出部に吹
き付けられるようになっている。
Further, in the illustrated embodiment, an air outlet 36 is formed at an intermediate portion of the duct 22, and one end of an air outlet pipe 38 is connected to the air outlet 36. The other end of the air outlet tube 38 is connected to a suction port of a suitable pump 40. An air feed pipe 42 extends from the discharge port of the pump 40, and the tip of the air feed pipe 42 is arranged near the hydrogen gas detector 32, and the air sent from the pump 40 is detected by the hydrogen gas detector 32. It is designed to be sprayed on the part.

【0023】なお、空気取出し口36は、冷却用空気の
循環流れにおいて処理チャンバ12の下流側であって、
可能な限り処理チャンバ12に近い部分が好ましいが、
処理チャンバ12に過度に近い部分では空気が高温とな
っているので、実際には取り出した空気の温度を考慮し
て定めることとなる。高温の空気が取り出される場合に
は、空気取出し管38及び空気送り管42の表面に空冷
用のフィンを設けて、水素ガス検知器32に空気が至る
前に十分に冷却するようにしてもよい。
The air outlet 36 is located downstream of the processing chamber 12 in the circulating flow of cooling air,
Although a portion as close to the processing chamber 12 as possible is preferable,
Since the temperature of the air is too high in a portion that is excessively close to the processing chamber 12, the temperature is actually determined in consideration of the temperature of the extracted air. When high-temperature air is taken out, fins for air cooling may be provided on the surfaces of the air take-out pipe 38 and the air feed pipe 42 so as to sufficiently cool the hydrogen gas detector 32 before the air reaches the hydrogen gas detector 32. .

【0024】ポンプ40を駆動するための電動モータ4
4には過電流検知器46が取り付けられており、電動モ
ータ44に流れる電流が許容値以上か否かを検知できる
ようになっている。電動モータ44又はポンプ40に何
らかの動作異常が生じて停止した場合には、過電流が電
動モータ44を流れるため、この過電流検知器46によ
り過電流を検知することでポンプ40の動作異常を検知
することができる。過電流検知器46の出力信号も前記
の制御装置34に入力される。
Electric motor 4 for driving pump 40
4 is provided with an overcurrent detector 46, which can detect whether or not the current flowing through the electric motor 44 is equal to or larger than an allowable value. When the electric motor 44 or the pump 40 is stopped due to some operation abnormality, an overcurrent flows through the electric motor 44. Therefore, the operation abnormality of the pump 40 is detected by detecting the overcurrent by the overcurrent detector 46. can do. The output signal of the overcurrent detector 46 is also input to the control device 34.

【0025】なお、図1において符号は、エピタキシャ
ル成長装置10やその他の付属機器を支持するための支
持フレーム48を示している。
In FIG. 1, reference numerals indicate a support frame 48 for supporting the epitaxial growth apparatus 10 and other accessories.

【0026】上述したような構成のエピタキシャル成長
装置10を起動すると、ハロゲンランプ14が点灯さ
れ、処理ガスが処理チャンバ12内に導入されて、サセ
プタにより支持された半導体ウェハ上にシリコンのエピ
タキシャル層が形成される。この間、ブロワ24が駆動
され、新鮮な空気がミキシングチャンバ28の空気穴5
0から取り入れられつつ、ダクト20、包囲体16の内
部空間、ダクト22、熱交換器26及びミキシングチャ
ンバ28から成る空気循環路を通って冷却用空気が循環
する。これにより、高温に熱せられた処理チャンバ12
からの熱を奪い、外部への高熱の放散を防止し、エピタ
キシャル成長装置10の構成部品や付属機器に対する熱
的悪影響を防止することができるようになっている。
When the epitaxial growth apparatus 10 having the above-described configuration is started, the halogen lamp 14 is turned on, the processing gas is introduced into the processing chamber 12, and a silicon epitaxial layer is formed on the semiconductor wafer supported by the susceptor. Is done. During this time, the blower 24 is driven and fresh air is supplied to the air holes 5 in the mixing chamber 28.
Cooling air circulates through the air circulation path including the duct 20, the internal space of the enclosure 16, the duct 22, the heat exchanger 26, and the mixing chamber 28 while being taken in from zero. As a result, the processing chamber 12 heated to a high temperature
From the surface of the epitaxial growth apparatus 10 and prevent adverse thermal effects on components and accessories of the epitaxial growth apparatus 10.

【0027】また、処理チャンバ12の周囲を通過して
ダンパ22を流れる空気の一部は、ダクト22の中間部
の空気取出し口36からポンプ40により吸引される。
ポンプ40により吸引された空気は、そのまま空気送り
管42を通って水素ガス検知器32の検知部に吹き付け
られる。制御装置34では、常時、水素ガス検出器32
からの信号に基づいてダクト22内の空気中の水素濃度
を把握している。ここで、万が一、処理チャンバ12か
ら処理ガスが漏洩したとすると、ダクト22から取り出
した空気中の水素濃度が上昇するので、制御装置34
は、水素ガス検知器32からの信号により求めた水素濃
度が予め定めた許容値を越えた時点で、処理ガスが処理
チャンバ12等から漏洩したと判断する。
A part of the air passing through the periphery of the processing chamber 12 and flowing through the damper 22 is sucked by a pump 40 from an air outlet 36 at an intermediate portion of the duct 22.
The air sucked by the pump 40 is directly blown to the detection part of the hydrogen gas detector 32 through the air feed pipe 42. In the control device 34, the hydrogen gas detector 32
The concentration of hydrogen in the air in the duct 22 is determined based on the signal from Here, if the processing gas leaks from the processing chamber 12, the concentration of hydrogen in the air taken out of the duct 22 increases.
Determines that the processing gas has leaked from the processing chamber 12 or the like when the hydrogen concentration obtained from the signal from the hydrogen gas detector 32 exceeds a predetermined allowable value.

【0028】水素ガス検知器32に空気送り管42を介
して吹き付けられる空気は、エピタキシャル成長装置1
0の外部空気と混合されていないので、処理ガス濃度、
すなわち水素濃度はダクト22内の空気と同等の高いも
のとなっている。従って、水素ガス検知器32及び制御
装置34からなる漏洩ガス検知手段は、処理ガスの漏洩
を確実に且つ迅速に検知することができる。また、漏洩
ガス濃度が高いため、拡散式の水素ガス検知器32より
出力される信号の変動量も大きく、許容値を越えたか否
かを明確に判断することが可能であり、従来よりも検知
能力が低いガス検知器であっても、十分に対応可能とな
る。
The air blown to the hydrogen gas detector 32 through the air feed pipe 42 is supplied to the epitaxial growth apparatus 1.
0, because it is not mixed with external air,
That is, the hydrogen concentration is as high as the air in the duct 22. Therefore, the leak gas detecting means including the hydrogen gas detector 32 and the control device 34 can reliably and quickly detect the leak of the processing gas. Further, since the concentration of the leaked gas is high, the fluctuation amount of the signal output from the diffusion-type hydrogen gas detector 32 is large, and it is possible to clearly determine whether or not the allowable value has been exceeded. Even a gas detector having a low capability can be sufficiently handled.

【0029】制御装置34は、処理ガスが漏洩したと判
断した場合、警報器52により警報を発してオペレータ
にガス漏洩を知らしめる。同時に、処理ガスの供給を停
止する等、エピタキシャル成長装置10の稼働を緊急停
止し、それ以上のガス漏洩を防止する。
When the control device 34 determines that the processing gas has leaked, it issues an alarm by an alarm 52 to notify the operator of the gas leak. At the same time, the operation of the epitaxial growth apparatus 10 is urgently stopped, for example, by stopping the supply of the processing gas, thereby preventing further gas leakage.

【0030】また、ポンプ40等に異常が生じ、処理ガ
スを含有した空気が空気取出し管38及び空気送り管4
2を通して水素ガス検知器32に供給できないという事
態が生じた場合、ブロワ24周辺から露出したガスも水
素ガス検知器32に送られるので、従来と全く同様に処
理ガスの漏洩を検知することができる。
Further, an abnormality occurs in the pump 40 and the like, and the air containing the processing gas is supplied to the air extraction pipe 38 and the air feed pipe 4.
In the event that it is not possible to supply the hydrogen gas to the hydrogen gas detector 32 through the nozzle 2, the gas exposed from around the blower 24 is also sent to the hydrogen gas detector 32, so that the leakage of the processing gas can be detected in the same manner as in the prior art. .

【0031】しかしながら、本実施形態では、ポンプ4
0等の異常を過電流検知器46により検知することがで
きるので、制御装置34は、過電流検知器46からの異
常検知信号を受け取ると、高精度のガス漏洩検知ができ
ないとして、エピタキシャル成長装置10の運転を停止
し、より高度にガス漏洩に対処できるようにしている。
However, in this embodiment, the pump 4
Since an abnormality such as 0 can be detected by the overcurrent detector 46, when the control device 34 receives the abnormality detection signal from the overcurrent detector 46, the control device 34 determines that high-precision gas leakage cannot be detected and determines that the epitaxial growth device 10 Has been shut down to address gas leaks to a higher degree.

【0032】なお、図2は、本発明によるエピタキシャ
ル成長装置10と従来構成との間における処理ガス漏洩
の検知能力を比較した実験結果を示すグラフである。図
2に係る実験では、図1に示すエピタキシャル成長装置
10と、図1の構成からポンプ40及び管38,42を
除去した従来装置とを用いた。また、全く同じシリコン
エピタキシャル成長プロセスを行い、プロセス開始から
一定時間経過した後に、処理ガスを3秒間だけ処理チャ
ンバ12の排気口から外部に漏洩させた。この実験結果
を示す図2から分かるように、本発明の構成では、水素
ガス検知器32により得られる水素ガス濃度の値は、処
理ガス漏洩開始から短時間で、且つ、急峻に大幅に上昇
する。一方、従来構成では、水素ガス濃度は比較的ゆっ
くりと上昇し、ピーク濃度も本発明のものよりも低い。
従って、本発明の構成では、処理ガスの漏洩の有無をは
っきりと、しかも迅速に判断することができることが分
った。なお、処理ガス漏洩を停止した後も、しばらくの
間ガス濃度が一定の高さを示すのは、漏洩ガスの一部が
空気循環路を循環し続けるからである。
FIG. 2 is a graph showing the results of an experiment comparing the ability to detect a process gas leak between the epitaxial growth apparatus 10 according to the present invention and a conventional configuration. In the experiment according to FIG. 2, the epitaxial growth apparatus 10 shown in FIG. 1 and a conventional apparatus in which the pump 40 and the pipes 38 and 42 were removed from the configuration of FIG. 1 were used. Further, the same silicon epitaxial growth process was performed, and after a lapse of a predetermined time from the start of the process, the processing gas was leaked outside from the exhaust port of the processing chamber 12 for 3 seconds. As can be seen from FIG. 2 showing the results of this experiment, in the configuration of the present invention, the value of the hydrogen gas concentration obtained by the hydrogen gas detector 32 sharply and rapidly increases in a short time from the start of the processing gas leakage. . On the other hand, in the conventional configuration, the hydrogen gas concentration increases relatively slowly, and the peak concentration is lower than that of the present invention.
Therefore, according to the configuration of the present invention, it was found that the presence or absence of the leakage of the processing gas can be determined clearly and quickly. Note that the reason why the gas concentration shows a constant height for a while even after the process gas leakage is stopped is that part of the leaked gas continues to circulate in the air circulation path.

【0033】以上、本発明の好適な実施形態について詳
細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されない
ことはいうまでもない。例えば、上記実施形態はエピタ
キシャル成長装置に関するものであるが、本発明は、熱
CVD装置等、種々の基板処理装置に適用可能である。
他の基板処理装置においては処理ガスの種類も異なるた
め、ガス検知手段も、処理ガスの成分に応じた検知器が
適宜選択されることになる。
Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail, it goes without saying that the present invention is not limited to the above embodiments. For example, the above embodiment relates to an epitaxial growth apparatus, but the present invention is applicable to various substrate processing apparatuses such as a thermal CVD apparatus.
In other substrate processing apparatuses, since the type of the processing gas is different, a detector corresponding to the component of the processing gas is appropriately selected as the gas detecting means.

【0034】また、ガス検知器には、ガス漏洩時に漏洩
信号を発することができるものもあり、かかる場合には
制御装置においてガス漏洩の判断は不要となる。
Some gas detectors can emit a leak signal when a gas leaks. In such a case, the control device does not need to judge the gas leak.

【0035】更に、ポンプの動作異常を検知する手段
も、過電流検知器以外にも、ポンプの回転を見る手段
等、いろいろ考えられる。
Further, various means for detecting an abnormal operation of the pump other than the overcurrent detector, such as a means for monitoring the rotation of the pump, can be considered.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、処
理チャンバ内で基板に対して熱処理を行う基板処理装置
において、処理ガスの漏洩が万が一生じた場合には、迅
速に且つ確実に検知することが可能となる。
As described above, according to the present invention, in a substrate processing apparatus for performing a heat treatment on a substrate in a processing chamber, if leakage of a processing gas should occur, it can be quickly and reliably performed. It becomes possible to detect.

【0037】また、ガス漏洩検知の確実性が大幅に向上
することから、従来に比して検知能力の低い安価なガス
検知器を使用することも可能となり、設備のコストダウ
ン、ひいては製品のコストダウンにも寄与することがで
きる。
Further, since the reliability of gas leak detection is greatly improved, it is possible to use an inexpensive gas detector having a lower detection capability than in the past, thereby reducing the cost of equipment and the cost of products. It can also contribute to down.

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

【図1】本発明により構成されたエピタキシャル成長装
置を示す概略説明図である。
FIG. 1 is a schematic explanatory view showing an epitaxial growth apparatus configured according to the present invention.

【図2】本発明のガス漏洩検知能力を従来構成と比較し
て示すグラフである。
FIG. 2 is a graph showing the gas leak detection capability of the present invention in comparison with a conventional configuration.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…エピタキシャル成長装置(基板処理装置)、12
…処理チャンバ、14…ハロゲンランプ、16…包囲
体、20,22…ダクト、24…ブロワ、32…ガス検
知器(ガス検知手段)、34…制御装置(ガス検知手
段、第1及び第2の停止手段)、38…空気取出し管、
40…ポンプ、42…空気送り管、46…過電流検知器
(ポンプ動作検知手段)。
10 ... Epitaxial growth device (substrate processing device), 12
... processing chamber, 14 ... halogen lamp, 16 ... enclosure, 20,22 ... duct, 24 ... blower, 32 ... gas detector (gas detecting means), 34 ... control device (gas detecting means, first and second) Stopping means), 38 ... air extraction pipe,
Reference numeral 40: pump, 42: air feed pipe, 46: overcurrent detector (pump operation detecting means).

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 阿部 彰彦 千葉県成田市新泉14−3野毛平工業団地内 アプライド マテリアルズ ジャパン 株式会社内 (72)発明者 高木 庸司 千葉県成田市新泉14−3野毛平工業団地内 アプライド マテリアルズ ジャパン 株式会社内 (72)発明者 岡 直樹 千葉県成田市新泉14−3野毛平工業団地内 アプライド マテリアルズ ジャパン 株式会社内 Fターム(参考) 2G067 AA48 CC11 DD18 4K030 AA03 AA06 AA17 BA29 BB01 CA04 EA12 FA10 HA15 KA26 KA39 5F045 AA01 AB02 AC05 BB08 BB20 EF20 EG02 EG06 EJ04 EJ10 EK11  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Akihiko Abe 14-3 Shinzumi, Narita-shi, Chiba Nogehira Industrial Park In Applied Materials Japan Co., Ltd. (72) Inventor Yoji Takagi 14-3 Shinizumi, Noizumi, Narita-shi, Chiba Applied Materials Japan Co., Ltd. (72) Inventor Naoki Oka 14-3 Shinsen, Narita-shi, Chiba Prefecture Nogeira Industrial Park Applied Materials Japan Inc. AA17 BA29 BB01 CA04 EA12 FA10 HA15 KA26 KA39 5F045 AA01 AB02 AC05 BB08 BB20 EF20 EG02 EG06 EJ04 EJ10 EK11

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内部に配置された被処理基板を処理すべ
く、内部に処理ガスが導入され且つ内部が加熱される処
理チャンバと、 前記処理チャンバを囲む包囲体と、 前記包囲体と前記処理チャンバとの間の空間を流路の一
部として含む、冷却用の空気を循環させるための空気循
環路と、 前記空気循環路から冷却用の空気を取り出すためのポン
プと、 前記空気循環路の外部に配置され、前記ポンプから吐き
出された空気が検知部に送られるようになっている、前
記処理ガスを検知するためのガス検知手段と、を備える
基板処理装置。
1. A processing chamber in which a processing gas is introduced and heated inside to process a substrate to be processed disposed therein, an enclosure surrounding the processing chamber, the enclosure and the processing. Including a space between the chamber as a part of the flow path, an air circulation path for circulating cooling air, a pump for taking out cooling air from the air circulation path, A substrate processing apparatus, comprising: gas detection means for detecting the processing gas, wherein the gas is discharged from the pump and sent to a detection unit.
【請求項2】 前記ガス検知手段が処理ガスを検知した
場合に、当該基板処理装置の稼働を停止させる第1の停
止手段を更に備える請求項1に記載の基板処理装置。
2. The substrate processing apparatus according to claim 1, further comprising: first stopping means for stopping the operation of the substrate processing apparatus when the gas detecting means detects a processing gas.
【請求項3】 前記ポンプの動作異常を検知するポンプ
動作検知手段を更に備える請求項1又は2に記載の基板
処理装置。
3. The substrate processing apparatus according to claim 1, further comprising a pump operation detecting unit that detects an abnormal operation of the pump.
【請求項4】 前記ポンプ動作検知手段が前記ポンプの
動作異常を検知した場合に、当該基板処理装置の稼働を
停止させる第2の停止手段を備える請求項3に記載の基
板処理装置。
4. The substrate processing apparatus according to claim 3, further comprising second stopping means for stopping the operation of the substrate processing apparatus when the pump operation detecting means detects an abnormal operation of the pump.
【請求項5】 前記ポンプが、前記空気循環路の前記処
理チャンバの近傍位置であって前記処理チャンバよりも
下流側の位置から冷却用の空気を取り出すようになって
いる請求項1〜4のいずれか1項に記載の基板処理装
置。
5. The cooling device according to claim 1, wherein the pump is configured to take out cooling air from a position near the processing chamber in the air circulation path and downstream from the processing chamber. The substrate processing apparatus according to claim 1.
【請求項6】 前記空気循環路から漏洩した空気を外部
環境に導く排気ダクトを備え、 前記ガス検知手段が前記排気ダクト内に配置されている
請求項1〜5のいずれか1項に記載の基板処理装置。
6. The exhaust gas duct according to claim 1, further comprising an exhaust duct that guides air leaked from the air circulation path to an external environment, wherein the gas detection unit is disposed in the exhaust duct. Substrate processing equipment.
【請求項7】 内部に配置された被処理基板を処理すべ
く、内部に処理ガスが導入され且つ内部が加熱される処
理チャンバと、前記処理チャンバを囲む包囲体と、前記
処理チャンバと前記包囲体との間の空間を流路の一部と
して含む、冷却用の空気を循環させるための空気循環路
と、前記空気循環路の外部に配置された、前記処理ガス
を検知するためのガス検知手段とを備える基板処理装置
において、前記処理チャンバからの処理ガスの漏洩を検
知するためのガス漏洩検知方法であって、 前記空気循環路から冷却用の空気をポンプにより吸引す
るステップと、 前記ポンプにより吸引され吐き出された空気を前記ガス
検出手段の検出部に送るステップと、を含むガス漏洩検
知方法。
7. A processing chamber into which a processing gas is introduced and the inside of which is heated to process a substrate to be processed disposed therein, an enclosure surrounding the processing chamber, the processing chamber and the enclosure. An air circulation path for circulating cooling air, which includes a space between the body as a part of the flow path, and a gas detector for detecting the processing gas, which is disposed outside the air circulation path. Means for detecting a leakage of a processing gas from the processing chamber, wherein a step of sucking cooling air from the air circulation path with a pump; and Sending the air sucked and discharged by the gas detection means to the detection unit of the gas detection means.
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DE102008037058A1 (en) * 2008-08-08 2010-02-11 Oerlikon Leybold Vacuum Gmbh Method for determining a total leak rate of a vacuum system and a vacuum system

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