JP2004117077A

JP2004117077A - ガス漏れ監視システム

Info

Publication number: JP2004117077A
Application number: JP2002278412A
Authority: JP
Inventors: Tomoyuki Takada; 高田　智之
Original assignee: Renesas Semiconductor Manufacturing Co Ltd; Kansai Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: Renesas Semiconductor Manufacturing Co Ltd; Kansai Nippon Electric Co Ltd
Priority date: 2002-09-25
Filing date: 2002-09-25
Publication date: 2004-04-15

Abstract

【課題】ガス漏れ検知器の数を削減したガス漏れ監視システムを提供する。
【解決手段】本発明のガス漏れ監視システム１では、メイン排気ダクト８に接続される排気ダクト７ａ〜７ｄに、漏洩ガスをサンプリングするためのガス採取管９ａ〜９ｄが設けられている。また、さらにガス採取管９ａ〜９ｄの途中には自動切替バルブ１０ａ〜１０ｄと吸引ポンプ１１が設けられ、ガス採取管９ａ〜９ｄの終端には、検知するガスの種類に応じたガス漏れ検知器１２ａ〜１２ｃが設けられている。また、ガス漏れ検知器１２ａ〜１２ｃのデータは、ガス漏れ監視装置１３により管理される。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有毒なガスを使用する半導体設備のガス漏れ監視システムに関し、特に、ガス漏れ検知器の数を大幅に削減させたガス漏れ監視システムに関する。
【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ーハに対して、種々の熱処理プロセスが実行される。例えば、半導体ウェーハ表面に原料ガスを供給し、熱やプラズマの作用によって薄膜を形成するＣＶＤ装置や、逆に薄膜を除去するドライエッチング装置等がある。このとき使用される原料ガスには、例えばシラン（ＳｉＨ_４）やホスフィン（ＰＨ_３）のように毒性が強いガスが使用されるので、ガス漏れが生じる可能性のある場所には、ガス漏れ検知器を設置して、ガス漏れを監視するシステムがある。このような技術は、例えば、特開平８−３３４４２８号公報に開示されている。
【０００３】
図２は従来のガス漏れ監視システム２１を適用したクリーンルームの概略構成図である。クリーンルーム２２内に複数の製造装置２３、２３ａと、ガス漏れ検知器２４、２４ａ、２４ｂと、警報灯２５と、避難経路指示装置２６が設けられている。また、クリーンルーム２２外には、ガス漏れ監視装置２７と、警報器２８と、ガスバルブ遮断装置２９と、製造装置緊急停止装置３０が設けられている。
【０００４】
ここで、製造装置２３ａでガス漏れ３１が発生した場合、近くに設置されたガス漏れ検知器２４ａ、２４ｂがガス漏れ量を検知する。このとき、所定の微少時間間隔毎にガス量を監視し、積算ガス量を求めるようにしている。そして、ガス量の時間変化と所定値とを比較し、ガス量が所定値以上に達した場合にガス漏れ３１が生じたと判断するので、ガス漏れ発生を初期段階で発見することができる。
【０００５】
さらに、ガス漏れ検知器２４ａ、２４ｂのデータは、ガス漏れ監視装置２７によって管理され、ガス漏れ３１と判断された後は、警報灯２５、避難経路指示装置２６、警報器２８、ガスバルブ遮断装置２９、製造装置緊急停止装置３０を動作させて、ガス漏れ時の人的・物的被害を最小とすることができる。
【０００６】
【特許文献１】
特開平８−３３４４２８号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来のガス漏れ監視システム２１は、クリーンルーム２２内のガス漏れの可能性のある箇所に、ガスの種類に応じてガス漏れ検知器を設ける必要があるので、ガス漏れ検知器の台数が非常に多くなる。さらに、クリーンルーム２２内には、複数の製造装置２３があるため、ガス漏れ検知器の台数は、さらに多くなる。
【０００８】
図３は、従来のガス漏れ監視システムを製造装置に適用した例を示すブロック図である。図３に示すように、従来のガス漏れ監視システム４１では、ガス漏れ可能性のある箇所は製造装置４２以外にも、製造装置４２に原料ガスを供給するガス供給源４３、製造装置４２内を真空に吸引する真空ポンプ４４、反応の終了した排ガスを無害化処理する除害装置４５などがあり、各配管４６ａ〜４６ｄを通じて、ガスの種類に応じて設けられたガス漏れ検知器４７ａ〜４７ｃに接続し、ガス漏れ監視装置４８で集中管理しなけらばならない。なお、図３では、３種類のガスを使用すると想定し、１つの製造装置４２に対して合計１２台のガス漏れ検知器を使用している。
【０００９】
このように、ガス漏れ検知器の台数が増加すると、イニシャルコストや定期校正のコストが膨大になる。また、ガス漏れ検知器が誤動作する確率も高くなる。誤動作すると、ガス漏れがないのにガス漏れがあると誤認識して製造装置を停止させ生産効率を大幅に低下させる。また、ガス漏れ検知器の設置にスペースが必要になるため、フロアを有効に活用できないなどの問題もある。
【００１０】
本発明は、上記の問題を解決するために考えられたもので、ガス漏れ検知器の数を大幅に削減したガス漏れ監視システムを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１記載のガス漏れ監視システムは、半導体素子の製造装置における原料ガスのガス漏れを監視するガス漏れ監視システムにおいて、ガス漏れ監視場所からガスをサンプリングするためのガス採取管と、切替バルブと、吸引ポンプを設け、前記ガス採取管の終端にガス漏れ検知器を設けるとともに、前記切換バルブを自動的に切替え可能としたことを特徴とする。この構成により、ガス漏れ監視場所にガス採取管を設けてガスをサンプリングするようにしたので、ガス漏れ監視場所にガス漏れ検知器を直接設置する必要がなく、ガス漏れ検知器の数を大幅に削減できる。
【００１２】
また、請求項２記載のガス漏れ監視システムは、請求項１記載のガス漏れ監視システムであって、ガス漏れ検知後は、前記切替バルブの自動切換を停止し、漏洩場所、漏洩ガスの種類及び濃度などのガス漏れ情報を収集することを特徴とする。この構成により、ガス漏れ検知後、直ちにガス漏れ情報が収集されるので、その後の迅速な対応が可能になる。
【００１３】
また、請求項３記載のガス漏れ監視システムは、請求項１記載のガス漏れ監視システムであって、ガス漏れ検知後は、前記ガス漏れ情報に基づいて、原料ガスの供給停止、警報の発生を行うことを特徴とする。この構成により、ガス漏れ情報に基づいて自動的にガス漏れ対策が行われるので、オペレータの安全性が確保される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明のガス漏れ監視システム１を製造装置に適用した例を示すブロック図である。ガス漏れを監視する対象設備として、ＣＶＤ装置やドライエッチング装置などの製造装置２と、製造装置２に圧力や流量を所定の値に調整した原料ガスを供給するガス供給源３と、製造装置２内を減圧して未反応の原料ガスや反応副生成物のガスを排気する真空ポンプ４と、真空ポンプから送られてきた排ガスより有害な物質を抽出して除去する除害装置５とが設置されている。
【００１５】
各装置２〜５は、万が一、ガス漏れが生じても漏れたガスが外部に拡散しないように、筐体６ａ〜６ｄで覆われ内部が陰圧になるよう保たれ、排気ダクト７ａ〜７ｄを通じてメイン排気ダクト８より排気される。このような構造にしておけば、万が一機器内でガス漏れが生じても、漏れたガスは筐体６ａ〜６ｄ外に拡散することはなく、筐体６ａ〜６ｄ内に引き込まれたクリーンルームの空気と一緒にメイン排気ダクト８へ排出され、人的被害を最小限にすることができる。また、メイン排気ダクト８のアウト側は、図示しない除害装置に接続されており、漏れたガスが無害化処理されるようになっている。
【００１６】
本発明のガス漏れ監視システム１では、メイン排気ダクト８に接続される排気ダクト７ａ〜７ｄに、漏洩ガスをサンプリングするためのガス採取管９ａ〜９ｄが設けられている。また、さらにガス採取管９ａ〜９ｄの途中には自動切替バルブ１０ａ〜１０ｄと吸引ポンプ１１が設けられ、ガス採取管９ａ〜９ｄの終端には、検知するガスの種類に応じたガス漏れ検知器１２ａ〜１２ｃが設けられている。このガス漏れ検知器１２ａ〜１２ｃには、ガス量を検知して電流を出力する定電位電界式ガスセンサや光学式ガスセンサ、半導体式ガスセンサなどが使用される。また、ガス漏れ検知器１２ａ〜１２ｃのデータは、ガス漏れ監視装置１３により管理される。
【００１７】
次に、本発明のガス漏れ監視システム１の動作について説明する。先ず、自動切替バルブ１０ａを開き、ガス採取管９ａから、ガス供給源３の筐体６ａ内の空気を吸引ポンプ１１により一定時間吸引し、ガスのサンプリングを行う。サンプリングした空気に含まれる有害ガスが、予め設定した所定値以上の濃度かどうかを、３種類のガス漏れ検知器１２ａ〜１２ｃにより検知する。
【００１８】
ガス漏れがないと判断された場合、自動切替バルブ１０ａを閉じ、続いて自動切替バルブ１０ｂを開いて、ガス採取管９ｂから、製造装置２の筐体６ｂ内の空気を吸引ポンプ１１により一定時間吸引し、ガスのサンプリングを行った後、ガス漏れの有無を３種類のガス漏れ検知器１２ａ〜１２ｃにより検知する。
【００１９】
このような操作を、真空ポンプ４及び除害装置５についても同様にして行う。いずれかの設備でガス漏れが検知された場合は、自動切替バルブを固定し、漏洩場所、漏洩ガスの種類及び濃度などのガス漏れ情報の収集を連続して行い、そのデータをガス漏れ監視装置１３に送る。
【００２０】
ガス漏れ監視装置１３は、ガス漏れ検知器１２ａ〜１２ｃからガス漏れ情報のデータを受け取ると、先ず、ガス供給源３と製造装置２の間のバルブ１４を閉じて、原料ガスの供給を停止する。次に、警報器１５から音や光などの警報を発してオペレータに避難を促した後、漏洩場所の確認及び対策を行う。このとき、漏洩ガスは、メイン排気ダクト８のアウト側に接続されている除害装置（図示せず）により無害化処理される。
【００２１】
以上、ガス漏れを監視する対象設備２〜５から、各１本のガス採取管９ａ〜９ｄを介して３種類のガス漏れ検知器１２ａ〜１２ｃにガスを導く場合について説明したが、例えば、対象設備２〜５の各々に３本のガス採取管を設け、３種類のガス漏れ検知器１２ａ〜１２ｃ個々にガスを導くこともできる。
【００２２】
また、本発明のガス漏れ監視システムは、ガス供給源、製造装置、真空ポンプ及び除害装置への適用のみならず、従来技術に述べたクリーンルーム内のガス漏れ監視場所に適用することもできる。
【００２３】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明のガス漏れ監視システムによれば、ガス漏れを監視する複数の設備にガス採取管を設け、そのガス採取管を通じてガスをサンプリングして、最終端のガス漏れ検知器によってガス漏れ量を検知するようにしたので、ガス漏れ検知器の数を大幅に減らすことができる。従って、ガス漏れ検知器にかかるイニシャルコストや定期校正のコスト大幅に削減することができる。また、ガス漏れ検知器が誤動作する確率も小さくできる。従って、製造装置を停止して生産効率を大幅に低下させたり、人的被害を発生させることがない。また、ガス漏れ検知器の設置スペースが最小限で済み、フロアを有効に活用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のガス漏れ監視システムを製造装置に適用した例を示すブロック図
【図２】従来のガス漏れ監視システムをクリーンルームに適用した例を示すブロック図
【図３】従来のガス漏れ監視システムを製造装置に適用した例を示すブロック図
【符号の説明】
１　本発明のガス漏れ監視システム
２　製造装置
３　ガス供給源
４　真空ポンプ
５　除害装置
６ａ〜６ｄ　筐体
７ａ〜７ｄ　排気ダクト
８　メイン排気ダクト
９ａ〜９ｄ　ガス採取管
１０ａ〜１０ｄ　自動切替バルブ
１１　吸引ポンプ
１２ａ〜１２ｃ　ガス漏れ検知器
１３　ガス漏れ監視装置
１４　バルブ
１５　警報器
２１　従来のガス漏れ監視システム
２２　クリーンルーム
２３　製造装置
２４　ガス漏れ検知器
２４ａ、２４ｂ　ガス漏れの近くに設置されたガス漏れ検知器
２５　警報灯
２６　避難経路指示装置
２７　ガス漏れ監視装置
２８　警報器
２９　ガスバルブ遮断装置
３０　製造装置緊急停止装置
３１　ガス漏れ
４１　従来のガス漏れ監視システム
４２　製造装置
４３　ガス供給源
４４　真空ポンプ
４５　除害装置
４６ａ〜４６ｄ　配管
４７ａ〜４７ｃ　ガス漏れ検知器
４８　ガス漏れ監視装置

Claims

半導体素子の製造装置における原料ガスのガス漏れを監視するガス漏れ監視システムにおいて、ガス漏れ監視場所からガスをサンプリングするためのガス採取管と、切替バルブと、吸引ポンプを設け、前記ガス採取管の終端にガス漏れ検知器を設けるとともに、前記切換バルブを自動的に切替え可能としたことを特徴とするガス漏れ監視システム。
ガス漏れ検知後は、前記切替バルブの自動切換を停止し、漏洩場所、漏洩ガスの種類及び濃度などのガス漏れ情報を収集することを特徴とする請求項１記載のガス漏れ監視システム。
ガス漏れ検知後は、前記ガス漏れ情報に基づいて、原料ガスの供給停止、警報の発生を行うことを特徴とする請求項１記載のガス漏れ監視システム。