JP2004214591A - 半導体製造装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】マスフローコントローラを接続したままで、マスフローコントローラの検査を行なうことが可能な半導体製造装置を提供すること。
【解決手段】半導体製造装置の稼動時においては複数のガスがチャンバ１０５に直接流入されるように複数のバルブ１２１〜１４７の開閉が制御され、マスフローコントローラ（ＭＦＣ２’）１０２’の検査時においてはガスＡがマスフローメータ（ＭＦＭ１〜３）１５１〜１５３に流入されるように複数のバルブ１２１〜１４７の開閉が制御される。したがって、マスフローコントローラ（ＭＦＭ２’）１０２’を接続したままで検査を行なうことが可能となる。
【選択図】 図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エッチャー、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）など、ガスの流量を制御して半導体の製造を行なう半導体製造装置に関し、特に、流量制御機器、流量表示機器などの自動検査および自動切替えを行なう半導体製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、半導体デバイスはあらゆる装置に組込まれており、その消費量は膨大なものになっている。このような半導体デバイスの製造装置には、エッチャー、ＣＶＤなどのように各種ガスを用いて処理を行なうものがある。一般に、各種ガスを用いて処理を行なう製造装置には、ガス流量を制御するマスフローコントローラ（ＭＦＣ）、ガス流量を表示する検査用のマスフローメータ（ＭＦＭ）などが用いられる。
【０００３】
このような半導体製造装置に関連する技術として、特開平６−５３１０３号公報および特開平５−１０８１６７号公報に開示された発明がある。
【０００４】
特開平６−５３１０３号公報に開示された半導体製造装置は、マスフローコントローラの流量特性を自動的に校正するため、１個または複数個の校正用マスフローコントローラを設け、測定用マスフローコントローラと校正用マスフローコントローラとを直列に接続する配管系をもたせ、反応性の弱いガスを流すものである。
【０００５】
また、特開平５−１０８１６７号公報に開示された制御装置においては、シーケンスコントローラが、マスフローコントローラの制御開始から一定時間、動作の変動状態を監視することによりマスフローコントローラの異常を検出するものである。
【０００６】
【特許文献１】
特開平６−５３１０３号公報
【０００７】
【特許文献２】
特開平５−１０８１６７号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述した特開平６−５３１０３号公報に開示された半導体製造装置においては、測定用マスフローコントローラと校正用マスフローコントローラとを直列に接続する配管系をもたせているため、被試験体である測定用マスフローコントローラの校正を行なうことができる。しかし、校正用マスフローコントローラによってガスの流量制御を行ない、そのガスを被試験体である測定用マスフローコントローラに流しているので、測定用マスフローコントローラの流量センサ部のみの検査しか行なえず、測定用マスフローコントローラの流量制御性能を確認することができないという問題点がある。
【０００９】
また、検査用のガスは別の経路を経て校正用マスフローコントローラに流入されるため、配管系が複雑になると共に、部品、配管などの費用が必要となり、半導体製造装置が高価になるといった問題点もあった。
【００１０】
また、特開平５−１０８１６７号公報に開示された制御装置においては、シーケンスコントローラがマスフローコントローラの異常を検出するものである。しかし、マスフローコントローラの異常が検出された場合には、半導体製造装置の運転を停止して配管を外し、マスフローコントローラを交換した後、リークテスト、プロセステストなどを行なわなければならない。したがって、半導体製造装置の停止時間が極めて長くなるといった問題点があった。
【００１１】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、マスフローコントローラを接続したままで、マスフローコントローラの検査を行なうことが可能な半導体製造装置を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明のある局面に従えば、半導体製造装置は、複数のガスを用いて処理を行なう半導体製造装置であって、複数のガスが流入されるチャンバと、複数のガスに対応して設けられる複数のマスフローコントローラと、複数のガスの流量を計測するマスフローメータと、複数のガスの流れを制御する複数のバルブと、半導体製造装置の稼動時においては複数のガスがチャンバに直接流入されるように複数のバルブの開閉を制御し、マスフローコントローラの検査時においては複数のガスのいずれかがマスフローメータに流入されるように複数のバルブの開閉を制御するための制御手段とを含む。
【００１３】
本発明の別の局面に従えば、半導体製造装置は、複数のガスを用いて処理を行なう半導体製造装置であって、複数のガスが流入されるチャンバと、複数のガスに対応して設けられる複数のマスフローコントローラと、複数のガスの流れを制御する複数のバルブと、半導体製造装置の稼動時においては複数のガスがチャンバに直接流入されるように複数のバルブの開閉を制御し、第１のマスフローコントローラの検査時においては第１のガスが第２のマスフローコントローラを介して第１のマスフローコントローラに流入されるように複数のバルブの開閉を制御するための制御手段とを含む。
【００１４】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
図１は、エッチャー、ＣＶＤなどの一般的な半導体製造装置のガスフローを説明するための図である。この半導体製造装置は、マスフローコントローラ（ＭＦＣ）１〜４（１０１〜１０４）と、チャンバ１０５と、チェックバルブ１０６〜１０８と、エア・オペレーション・バルブ（以下、単にバルブと呼ぶ。）１０９〜１２０とを含む。
【００１５】
この構成において、たとえばＭＦＣ２（１０２）に異常が発生した場合、これを検査することができないため、バルブ１１１〜１１３を閉じた後、ＭＦＣ２（１０２）を取外して単体で検査を行なう必要がある。
【００１６】
図２は、本発明の第１の実施の形態における半導体製造装置の概略構成を示すブロック図である。この図は、マスフローコントローラ（ＭＦＣ２’）の検査時におけるガスフローを示している。この半導体製造装置は、ＭＦＣ１〜４（１０１〜１０４）と、ＭＦＣ２’〜４’（１０２’〜１０４’）と、チャンバ１０５と、チェックバルブ１０６〜１０８と、バルブ１２１〜１４７と、マスフローメータ（ＭＦＭ）１〜６（１５１〜１５６）とを含む。なお、半導体製造装置の各構成部分は、後述するコンピュータによって制御が可能である。
【００１７】
ＭＦＣ２’〜４’（１０２’〜１０４’）はそれぞれ、ＭＦＣ２〜４（１０２〜１０４）と同じ種類のマスフローコントローラであり、ＭＦＣ２〜４（１０２〜１０４）に異常が発生したときに切替えられて、ガス流量の制御が行なわれる。たとえば、図２においては、ＭＦＣ２（１０２）からＭＦＣ２’（１０２’）に切替えられた状態を示しており、バルブ１２４および１２５が閉じられてＭＦＣ２（１０２）の動作が停止されると共に、バルブ１２７および１２８が開けられてＭＦＣ２’（１０２’）の動作が開始される。このように、ＭＦＣ２（１０２）が異常と判断された場合には、ＭＦＣ２’（１０２’）に切替えられて、半導体製造装置の運転を停止させることなく、ガスＡをチャンバ１０５に流入することができる。
【００１８】
また、ＭＦＭ１〜６（１５１〜１５６）はそれぞれ、流量レンジが異なるマスフローメータである。マスフローメータなどの流量表示機器は、流量のフルスケールによって流量精度が異なる。たとえば、大流量の流量表示機器で小流量のガスを測定すると、測定誤差が大きくなる。したがって、小流量のガスを測定する場合には、その流量に適したマスフローメータの値が用いられる。なお、ＭＦＭの流量レンジと数量とは、ＭＦＣの流量レンジに応じて任意に選択することができる。
【００１９】
図２においては、ＭＦＣ２’（１０２’）の検査を行なう場合を示しており、バルブ１４２，１４４および１４７が開けられて、ＭＦＣ２’（１０２’）からのガスがＭＦＭ１〜ＭＦＭ３（１５１〜１５３）を経てチャンバ１０５に流入される。このとき、バルブ１４１，１４３，１４５および１４６は閉じられる。なお、他のＭＦＣを検査する場合には、適宜バルブの開閉制御が行なわれる。
【００２０】
図３は、本発明の第１の実施の形態における半導体製造装置のマスフローメータ（ＭＦＭ１〜３）の検査時におけるガスフローを説明するための図である。ＭＦＭチェック用ポートには、ＭＦＭ１〜６（１５１〜１５６）を検査するための薄膜流量計などの外部検査機器が接続される。バルブ１２１，１２２，１４２，１４４および１４６が開けられ、他のバルブは全て閉じられており、Ｎ２（窒素）ガスはＭＦＭチェック用ポートを介して外部の検査機器に流入される。これによって、チャンバを開放することなくＭＦＭ１〜３（１５１〜１５３）の精度確認が行なえる。なお、ＭＦＭ４〜６（１５４〜１５６）の精度確認を行なう場合には、バルブ１２１，１２２，１４３，１４５および１４６が開けられ、他のバルブは全て閉じられる。
【００２１】
図４は、本発明の第１の実施の形態における半導体製造装置を検査するコンピュータの構成例を示すブロック図である。このコンピュータは、コンピュータ本体２０１、ディスプレイ装置２０２、ＦＤ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｄｉｓｋ）２０４が装着されるＦＤドライブ２０３、キーボード２０５、マウス２０６、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ−Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）２０８が装着されるＣＤ−ＲＯＭ装置２０７および機器制御用インタフェース２０９を含む。
【００２２】
半導体製造装置を検査するプログラム（以下、検査プログラムと呼ぶ。）は、ＦＤ２０４またはＣＤ−ＲＯＭ２０８等の記録媒体によって供給される。検査プログラムがコンピュータ本体２０１によって実行されることにより、半導体製造装置の検査が行なわれる。
【００２３】
コンピュータ本体２０１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）２１０、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）２１１、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）２１２およびハードディスク２１３を含む。ＣＰＵ２１０は、ディスプレイ装置２０２、ＦＤドライブ２０３、キーボード２０５、マウス２０６、ＣＤ−ＲＯＭ装置２０７、機器制御用インタフェース２０９、ＲＯＭ２１１、ＲＡＭ２１２またはハードディスク２１３との間でデータを入出力しながら処理を行なう。ＦＤ２０４またはＣＤ−ＲＯＭ２０８に記録された検査プログラムは、ＣＰＵ２１０によりＦＤドライブ２０３またはＣＤ−ＲＯＭ装置２０７を介して一旦ハードディスク２１３に格納される。ＣＰＵ２１０は、ハードディスク２１３から適宜検査プログラムをＲＡＭ２１２にロードして実行することによって、半導体製造装置の検査が行なわれる。
【００２４】
図５は、本発明の第１の実施の形態における半導体製造装置の検査時におけるコンピュータの処理手順を説明するためのフローチャートである。まず、コンピュータは、検査対象であるＭＦＣを選択するための画面（以下、ＭＦＣ選択画面と呼ぶ。）をディスプレイ装置２０２に表示し、操作者に検査をするＭＦＣを選択させる（Ｓ１０１）。
【００２５】
図６は、ＭＦＣ選択画面の一例を示す図である。このＭＦＣ選択画面には、半導体製造装置の全体構成が表示され、操作者によって選択された（マウス２０６によってクリックされた）ＭＦＣが反転表示される。この図６においては、操作者によってＭＦＣ２’（１０２’）が選択されたところを示している。なお、検査対象として複数のＭＦＣが選択可能である。
【００２６】
次に、コンピュータは、選択されたＭＦＣに対する検査項目を設定するための画面（以下、検査項目設定画面と呼ぶ。）をディスプレイ装置２０２に表示し、操作者に検査項目を設定させる（Ｓ１０２）。
【００２７】
図７は、検査項目設定画面の一例を示す図である。この検査項目設定画面には、検査項目として流量精度検査、繰返し精度検査、リニアリティ検査が表示されている。操作者は、検査項目設定画面に表示された検査項目の中から、複数の検査項目を選択することも可能である。
【００２８】
流量精度検査が選択された場合には、ＭＦＣの流量レンジに対する検査範囲（％）と、そのときの検査間隔（％）とが設定される。図７において、検査範囲として０〜１００％が設定され、検査間隔として１０％が設定されている。
【００２９】
また、繰返し精度検査が選択された場合には、その繰返し回数が設定される。図７において、繰返し回数として５回が設定されている。リニアリティ検査については、操作者が設定する項目はない。
【００３０】
次に、コンピュータは、ＭＦＣ選択画面および検査項目設定画面において設定されたＭＦＣの数および検査項目を参照し、検査に必要となる時間を計算して図７に示す検査項目設定画面に検査所要時間として表示する（Ｓ１０３）。図７においては、検査所要時間として１時間１５分が表示されている。
【００３１】
操作者が検査項目設定画面に表示された各項目を確認し、マウス２０６を用いて検査項目設定画面に表示された「検査開始」をクリックすると、設定された検査項目に基づいて半導体製造装置の検査が開始される（Ｓ１０４）。
【００３２】
コンピュータは、操作者によって選択されたＭＦＣと検査項目とから、その検査に最適なＭＦＭを選択する（Ｓ１０５）。そして、選択されたＭＦＣに対して設定された検査項目の検査を実施して判定を行なう（Ｓ１０６）。検査対象のＭＦＣが合格であれば（Ｓ１０６，ＯＫ）、検査結果を表示するための画面（以下、検査結果表示画面と呼ぶ。）に検査が合格であることを表示し（Ｓ１０７）、半導体製造装置による半導体デバイスの生産を続行する（Ｓ１０８）。
【００３３】
また、検査対象のＭＦＣが不合格であれば（Ｓ１０６，ＮＧ）、検査結果表示画面に検査が不合格であることを表示し（Ｓ１０９）、ＭＦＣ自動切替処理を実行する（Ｓ１１０）。
【００３４】
図８は、検査結果表示画面の一例を示す図である。この検査結果表示画面の流量精度検査結果において、ＭＦＣの設定値、ＭＦＭによる実測値、判定基準、誤差および判定結果が表示されている。図７に示す検査項目設定画面における流量精度検査の検査範囲として０〜１００％が設定され、検査間隔として１０％が設定されているので、ＭＦＣに０％，１０％，２０％，…，１００％が設定され、そのときＭＦＭによって測定された流量が実測値として表示される。この流量精度検査結果において、設定値に対する実測値の誤差が全て判定基準である±３％以下となっているので、合格と判定されている。
【００３５】
また、繰返し精度検査結果において、ＭＦＣの設定値、ＭＦＭによる実測値の平均、判定基準、標準偏差および判定結果が表示されている。図７に示す検査項目設定画面における繰返し精度検査の繰返し回数として５回が設定されているので、ＭＦＣに０％，１０％，２０％，…，１００％の流量が５回ずつ設定され、そのときＭＦＭによって測定された５回の流量の平均値が実測平均として表示され、そのときの標準偏差が計算されて表示される。この繰返し精度検査結果において、設定値に対する標準偏差が全て判定基準である±０．３３％以下となっているので、合格と判定されている。
【００３６】
リニアリティ検査結果において、最小二乗法によって計算されＭＦＣの設定値（Ｘ）とＭＦＭによる実測値（Ｙ）との直線式が表示される。計算された係数ａが０．９９より大きく、係数ｂが０．０１よりも小さい場合にリニアリティ検査が合格であると判定される。図９においては、ａ＝０．９９９４であり、ｂ＝０．０００３であるので、合格と判定されている。また、ＭＦＣの設定値とＭＦＭによる実測値との関係がグラフに表示される。
【００３７】
図９は、図５に示すステップＳ１０５の処理をさらに詳細に説明するためのフローチャートである。まず、コンピュータは、ＭＦＣによるガスの実流量を計算する（Ｓ１１１）。ＭＦＣによるガスの実流量は、（ＭＦＣの設定流量）×（実際に流すガスのＣＦ（Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ Ｆａｃｔｏｒ））／（校正されたＭＦＣのＣＦ）によって計算される。
【００３８】
一例として、ＳｉＨ４ガス用のＭＦＣ（フルスケールが１ＳＬＭ（ｓｔａｎｄａｒｄ ｌｉｔｅｒ／ｍｉｎ））にＮ４ガスを５００ＳＣＣＭ（ｓｔａｎｄａｒｄ ｃｃ／ｍｉｎ）だけ流し、フルスケールが１００ＳＣＣＭ、１ＳＬＭ、１０ＳＬＭの３つのＭＦＭから、最適なＭＦＭを選択する場合について説明する。実際に流すガスのＣＦを１とし、校正されたＭＦＣのＣＦを０．５９６とすると、Ｎ２ガスの実流量は５００×１／０．５９６＝８３８．９ＳＣＣＭとなる。
【００３９】
次に、コンピュータは、ガスの実流量が９０ＳＣＣＭ以下であるか否かを判定する（Ｓ１１２）。ガスの実流量が９０ＳＣＣＭ以下であれば（Ｓ１１２，ＯＫ）、１００ＳＣＣＭのＭＦＭが選択される（Ｓ１１３）。また、ガスの実流量が９０ＳＣＣＭよりも大きければ（Ｓ１１２，ＮＧ）、コンピュータは、ガスの実流量が９００ＳＣＣＭ以下であるか否かを判定する（Ｓ１１４）。
【００４０】
ガスの実流量が９００ＳＣＣＭ以下であれば（Ｓ１１４，ＯＫ）、１ＳＬＭのＭＦＭが選択される（Ｓ１１５）。また、ガスの実流量が９００ＳＣＣＭよりも大きければ（Ｓ１１４，ＮＧ）、１０ＳＬＭのＭＦＭが選択される（Ｓ１１６）。上述したＳｉＨ４ガス用のＭＦＣの場合には、１ＳＬＭのＭＦＭが選択される。
【００４１】
図１０は、図５に示すステップＳ１１０（ＭＦＣ自動切替処理）の詳細を説明するためのフローチャートである。まず、コンピュータは、被試験体として現在稼動中のＭＦＣのいずれかを選択する（Ｓ１２１）。ここでは、被試験体としてＭＦＣ２’（１０２’）が選択された場合について説明する。
【００４２】
次に、操作者は被試験体のＭＦＣ２’（１０２’）に対する検査項目を選択する（Ｓ１２２）。ここでは、図７に示す検査項目設定画面と同様の画面を表示して、操作者に検査項目を設定させる。
【００４３】
次に、コンピュータは、被試験体であるＭＦＣ２’（１０２’）に対して、操作者によって設定された検査項目の検査を実行させ、検査結果が合格であるか否かを判定する（Ｓ１２３）。ＭＦＣ２’（１０２’）の検査結果が合格であれば（Ｓ１２３，ＯＫ）、検査結果が合格であることを示す画面をディスプレイ装置２０２に表示して処理を終了する（Ｓ１２４）。ここでは、図８に示す検査結果表示画面と同様の画面を表示して、操作者に検査が合格であることを示す。
【００４４】
また、検査結果が不合格であれば（Ｓ１２３，ＮＧ）、検査結果が不合格であることを示す画面をディスプレイ装置２０２に表示し（Ｓ１２５）、バルブの開閉制御を行なって被試験体をＭＦＣ２’（１０２’）からＭＦＣ２（１０２）に変更する（Ｓ１２６）。
【００４５】
次に、コンピュータは、被試験体であるＭＦＣ２（１０２）に対して検査を実行させ、検査結果が合格であるか否かを判定する（Ｓ１２７）。ＭＦＣ（１０２）の検査結果が合格であれば（Ｓ１２７，ＯＫ）、検査結果が合格であることを示す画面をディスプレイ装置２０２に表示し（Ｓ１２９）、プロセス用ＭＦＣをＭＦＣ２（１０２）に切替えて、半導体製造装置による半導体デバイスの生産を続行する。
【００４６】
また、検査結果が不合格であれば（Ｓ１２７，ＮＧ）、半導体製造装置の運転を停止して、操作者にＭＦＣ２’（１０２’）およびＭＦＣ２（１０２）を良品に交換させる。そして、ステップ１２１に戻って、同様の処理を繰返す。
【００４７】
以上説明したように、本実施の形態における半導体製造装置によれば、各ガス用のＭＦＣとして同じ種類のＭＦＣを複数設け、ＭＦＣの異常が発生した場合にはバルブの開閉を制御して他方のＭＦＣに切替えるようにしたので、ＭＦＣの交換、プロセス確認などの作業が不要となり、半導体製造装置の運転を続行することが可能となった。
【００４８】
また、半導体製造装置内に複数のＭＦＭを設け、バルブの開閉を制御することによってＭＦＣからのガスをＭＦＭに流入するようにしたので、チャンバ、ＣＶＤなどの半導体製造装置に接続したままの状態でＭＦＣの検査を行なうことが可能となった。
【００４９】
さらには、ＭＦＭチェック用ポートを設け、外部の検査機器を接続できるようにしたので、半導体製造装置内のＭＦＭの精度確認などを容易に行なうことが可能となった。
【００５０】
（第２の実施の形態）
図１１は、本発明の第２の実施の形態における半導体製造装置の概略構成を示すブロック図である。この半導体製造装置は、真空チャンバ１６１と、バルブ１６２および１６３と、真空計ＶＧ１（１６４）およびＶＧ１’（１６５）とを含む。なお、半導体製造装置の各構成部分は、図４に示すコンピュータによって制御が可能である。また、本実施の形態においては、真空計の場合について説明するが、各種センサに適用できることは言うまでもない。
【００５１】
図１１においては、バルブ１６２が開かれ、バルブ１６３が閉じられており、ＶＧ１（１６４）によって真空チャンバ１６１内の真空度が計測される。また、バルブ１６２が閉じられ、バルブ１６３が開かれると、ＶＧ１’（１６５）によって真空チャンバ１６１内の真空度を計測することができる。
【００５２】
図１２は、本発明の第２の実施の形態における半導体製造装置の処理手順を説明するためのフローチャートである。まず、コンピュータは、被試験体として現在稼動中の真空計のいずれかを選択する（Ｓ１３１）。ここでは、被試験体としてＶＧ１（１６４）が選択された場合について説明する。
【００５３】
次に、操作者は被試験体のＶＧ１（１６４）に対する検査項目（真空精度など）を選択する（Ｓ１３２）。ここでは、図７に示す検査項目設定画面と同様の画面を表示して、操作者に検査項目を設定させる。
【００５４】
次に、コンピュータは、被試験体であるＶＧ１（１６４）に対して、操作者によって設定された検査項目の検査を実行させ、検査結果が合格であるか否かを判定する（Ｓ１３３）。ＶＧ１（１６４）の検査結果が合格であれば（Ｓ１３３，ＯＫ）、検査結果が合格であることを示す画面をディスプレイ装置２０２に表示して処理を終了する（Ｓ１３４）。ここでは、図８に示す検査結果表次画面と同様の画面を表示して、操作者に検査が合格であることを示す。
【００５５】
また、検査結果が不合格であれば（Ｓ１３３，ＮＧ）、検査結果が不合格であることを示す画面をディスプレイ装置２０２に表示し（Ｓ１３５）、バルブの開閉制御を行なってＶＧ１（１６４）からＶＧ１’（１６５）に切替えて（Ｓ１３６）、半導体製造装置による半導体デバイスの生産を続行する。
【００５６】
以上説明したように、本実施の形態における半導体製造装置によれば、同じ種類の真空計を複数設け、稼動中の真空計に異常が発生した場合にはバルブの開閉を制御して他方の真空計に切替えるようにしたので、真空計の交換などの作業が不要となり、半導体製造装置の運転を続行することが可能となった。
【００５７】
（第３の実施の形態）
図１３は、本発明の第３の実施の形態における半導体製造装置の概略構成を示すブロック図である。図１に示す半導体製造装置の概略構成と比較して、ＭＦＣ１（１０１）とバルブ１１０との間にバルブ３０１を設け、さらにバルブ３０２を設けてバイパスライン（キャリブレーションライン）とした点が異なる。
【００５８】
図１３においては、ＭＦＣ１（１０１）を検査用ＭＦＣとし、ＭＦＣ２（１０２）を検査する場合のガスの流れを示しており、バルブ１０９、１１１、１１３、１２０および３０１が開けられ、それ以外のバルブは全て閉じられる。これによって、ＭＦＣ１（１０１）に設定されたＮ２ガスの流量と、ＭＦＣ２（１０２）によって測定された流量とを比較することによって、ＭＦＣ２（１０２）のキャリブレーションが行なわれる。なお、ＭＦＣ１（１０１）の流量制御が正しく行なえることを前提としている。
【００５９】
なお、バルブ１１１および１１３が閉じられ、バルブ１１４および１１６が開けられることによってＭＦＣ３（１０３）のキャリブレーションが可能である。同様に、バルブ１１１および１１３が閉じられ、バルブ１１７および１１９が開けられることによってＭＦＣ４（１０４）のキャリブレーションが可能である。また、バルブの開閉制御やＭＦＣの制御などは、第１の実施の形態と同様に、図４に示すコンピュータなどによって行なわれる。
【００６０】
図１４は、既設の半導体製造装置を改造して、図１３に示すバイパスラインを設ける場合の一例を示す図である。図１４（ａ）は、図１に示す既設の半導体製造装置のＭＦＣ１（１０１）およびその前後のバルブ１０９および１１０を示している。図１４（ｂ）に示すように、バルブ１０９および１１０をブロックバルブ３０３および３０４に置換するだけで、配管のレイアウトを大掛かりに変更することなく、バイパスラインを追加することができる。なお。ブロックバルブ３０３と３０４との間のバイパスラインに、チェックバルブ１０６、１０７および１０８に接続される配管が接続される。
【００６１】
以上説明したように、本実施の形態における半導体製造装置によれば、バルブ３０１および３０２を追加してバイパスラインを設け、ＭＦＣ１（１０１）を検査用ＭＦＣとし、他のＭＦＣ２〜４（１０２〜１０４）のキャリブレーションを行なうようにしたので、チャンバ、ＣＶＤなどの半導体製造装置に接続したままの状態でＭＦＣの検査を行なうことが可能となった。
【００６２】
また、既設のバルブをブロックバルブに置換するだけでバイパスラインを設けることができるので、既設の半導体製造装置を検査可能な半導体製造装置に容易に改造することが可能となった。
【００６３】
（第４の実施の形態）
図１５は、本発明の第４の実施の形態における半導体製造装置の概略構成を示すブロック図である。図１に示す半導体製造装置の概略構成と比較して、バルブ３０２とＭＦＣ５（３０５）とを追加してキャリブレーションラインとしている点が異なる。
【００６４】
図１５においては、ＭＦＣ５（３０５）を検査用ＭＦＣとし、ＭＦＣ２（１０２）を検査する場合のガスの流れを示しており、バルブ１１１、１１３、１２０および３０２が開けられ、それ以外のバルブは全て閉じられる。これによって、ＭＦＣ５（３０５）に設定されたＮ２ガスの流量と、ＭＦＣ２（１０２）によって測定された流量とを比較することによって、ＭＦＣ２（１０２）のキャリブレーションが行なわれる。なお、ＭＦＣ５（３０５）の流量制御が正しく行なえることを前提としている。
【００６５】
なお、バルブ１１１および１１３が閉じられ、バルブ１１４および１１６が開けられることによってＭＦＣ３（１０３）のキャリブレーションが可能である。同様に、バルブ１１１および１１３が閉じられ、バルブ１１７および１１９が開けられることによってＭＦＣ４（１０４）のキャリブレーションが可能である。また、バルブの開閉制御やＭＦＣの制御などは、第１の実施の形態と同様に、図４に示すコンピュータなどによって行なわれる。
【００６６】
以上説明したように、本実施の形態における半導体製造装置によれば、バルブ３０２およびＭＦＣ５（３０５）を追加してキャリブレーションラインを設け、ＭＦＣ５（３０５）を検査用ＭＦＣとし、ＭＦＣ２〜４（１０２〜１０４）のキャリブレーションを行なうようにしたので、チャンバ、ＣＶＤなどの半導体製造装置に接続したままの状態でＭＦＣの検査を行なうことが可能となった。
【００６７】
また、パージやキャリブレーション以外の通常のオペレーションにおいては、ＭＦＣ５（３０５）にガスは流れないので、第３の実施の形態と比較して、検査用ＭＦＣ（ＭＦＣ５）の信頼性を高くすることが可能となった。
【００６８】
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００６９】
【発明の効果】
本発明のある局面によれば、マスフローコントローラの検査時において、制御手段が複数のガスのいずれかがマスフローメータに流入されるように複数のバルブの開閉を制御するので、マスフローコントローラを接続したままで、マスフローコントローラの検査を行なうことが可能となった。
【００７０】
本発明の別の局面によれば、第１のマスフローコントローラの検査時において、制御手段が第１のガスが第２のマスフローコントローラを介して第１のマスフローコントローラに流入されるように複数のバルブの開閉を制御するので、第１および第２のマスフローコントローラを接続したままで、第１のマスフローコントローラの検査を行なうことが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】エッチャー、ＣＶＤなどの一般的な半導体製造装置のガスフローを説明するための図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における半導体製造装置の概略構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態における半導体製造装置のＭＦＭ１〜３の検査時におけるガスフローを説明するための図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態における半導体製造装置を検査するコンピュータの構成例を示すブロック図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態における半導体製造装置の検査時におけるコンピュータの処理手順を説明するためのフローチャートである。
【図６】ＭＦＣ選択画面の一例を示す図である。
【図７】検査項目設定画面の一例を示す図である。
【図８】検査結果表示画面の一例を示す図である。
【図９】図５に示すステップＳ１０５の処理をさらに詳細に説明するためのフローチャートである。
【図１０】図５に示すステップＳ１１０（ＭＦＣ自動切替処理）の詳細を説明するためのフローチャートである。
【図１１】本発明の第２の実施の形態における半導体製造装置の概略構成を示すブロック図である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態における半導体製造装置の処理手順を説明するためのフローチャートである。
【図１３】本発明の第３の実施の形態における半導体製造装置の概略構成を示すブロック図である。
【図１４】既設の半導体製造装置を改造して、図１３に示すバイパスラインを設ける場合の一例を示す図である。
【図１５】本発明の第４の実施の形態における半導体製造装置の概略構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０１〜１０４，１０２’〜１０４’，３０５ ＭＦＣ、１０５ チャンバ、１０６〜１０８ チェックバルブ、１０９〜１４７，１６２，１６３，３０１，３０２ バルブ、１５１〜１５６ ＭＦＭ、１６１ 真空チャンバ、１６４，１６５ 真空計、２０１ コンピュータ本体、２０２ ディスプレイ装置、２０３ＦＤドライブ、２０４ ＦＤ、２０５ キーボード、２０６ マウス、２０７ＣＤ−ＲＯＭ装置、２０８ ＣＤ−ＲＯＭ、２０９ 機器制御用インタフェース、２１０ ＣＰＵ、２１１ ＲＯＭ、２１２ ＲＡＭ、２１３ ハードディスク、３０３，３０４ ブロックバルブ。

Claims (14)

  1. 複数のガスを用いて処理を行なう半導体製造装置であって、
    前記複数のガスが流入されるチャンバと、
    前記複数のガスに対応して設けられる複数のマスフローコントローラと、
    前記複数のガスの流量を計測するマスフローメータと、
    前記複数のガスの流れを制御する複数のバルブと、
    前記半導体製造装置の稼動時においては前記複数のガスが前記チャンバに直接流入されるように前記複数のバルブの開閉を制御し、マスフローコントローラの検査時においては前記複数のガスのいずれかが前記マスフローメータに流入されるように前記複数のバルブの開閉を制御するための制御手段とを含む、半導体製造装置。
  2. 前記半導体製造装置は、複数のマスフローメータを含み、
    前記制御手段は、検査対象のマスフローコントローラの流量レンジに応じて、前記複数のマスフローメータの中から最適な流量レンジを有するマスフローメータを選択する、請求項１記載の半導体製造装置。
  3. 前記制御手段は、前記検査対象のマスフローコントローラに設定される流量およびコンバージョンファクタに基づいてガスの実流量を計算し、前記複数のマスフローメータの中から最適な流量レンジを有するマスフローメータを選択する、請求項２記載の半導体製造装置。
  4. 前記制御手段は、操作者からの指示に応じて、前記複数のマスフローコントローラの中から任意のマスフローコントローラを検査対象として選択する、請求項１〜３のいずれかに記載の半導体製造装置。
  5. 前記制御手段は、操作者によって設定されたマスフローコントローラの検査範囲および検査間隔に応じて、前記検査対象として選択されたマスフローコントローラを検査する、請求項４記載の半導体製造装置。
  6. 前記制御手段は、前記マスフローコントローラの検査範囲として、フルスケールの任意の値を当該マスフローコントローラに設定する、請求項５記載の半導体製造装置。
  7. 前記制御手段は、予め定められた基準値に応じて検査対象のマスフローコントローラの合否を判定し、
    前記半導体製造装置はさらに、前記制御手段によって判定された合否を表示するための表示手段を含む、請求項１記載の半導体製造装置。
  8. 前記半導体製造装置はさらに、前記複数のマスフローコントローラの中の第１のマスフローコントローラと並列に配置され、前記第１のマスフローコントローラと同種類の第２のマスフローコントローラを含み、
    前記制御手段は、前記第１のマスフローコントローラの異常を検出したときに、前記第２のマスフローコントローラが稼動するように前記複数のバルブの開閉を制御する、請求項１記載の半導体製造装置。
  9. 前記半導体製造装置はさらに、外部の検査機器が接続される外部ポートを含み、
    前記制御手段は、前記複数のガスのいずれかが前記マスフローメータおよび前記外部ポートを経由して前記外部の検査機器に流入されるように前記複数のバルブの開閉を制御する、請求項１記載の半導体製造装置。
  10. 複数のガスを用いて処理を行なう半導体製造装置であって、
    前記複数のガスが流入されるチャンバと、
    前記チャンバ内の状態を計測する第１のセンサと、
    前記第１のセンサと並列に設けられ、前記第１のセンサと同種類の第２のセンサと、
    前記チャンバと前記第１のセンサとの間に設けられる第１のバルブと、
    前記チャンバと前記第２のセンサとの間に設けられる第２のバルブと、
    前記第１のセンサの異常を検出したときに、前記第２のセンサが稼動するように前記第１のバルブおよび前記第２のバルブの開閉を制御するための制御手段とを含む、半導体製造装置。
  11. 複数のガスを用いて処理を行なう半導体製造装置であって、
    前記複数のガスが流入されるチャンバと、
    前記複数のガスに対応して設けられる複数のマスフローコントローラと、
    前記複数のガスの流れを制御する複数のバルブと、
    前記半導体製造装置の稼動時においては前記複数のガスが前記チャンバに直接流入されるように前記複数のバルブの開閉を制御し、第１のマスフローコントローラの検査時においては第１のガスが第２のマスフローコントローラを介して前記第１のマスフローコントローラに流入されるように前記複数のバルブの開閉を制御するための制御手段とを含む、半導体製造装置。
  12. 前記第２のマスフローコントローラは、前記半導体製造装置の稼動時においては前記第１のガスが流入される、請求項１１記載の半導体製造装置。
  13. 前記第２のマスフローコントローラの前後にブロックバルブを設けることによって、前記第１のガスが前記第２のマスフローコントローラを介して前記第１のマスフローコントローラに流入されるバイパスラインが構成される、請求項１１または１２記載の半導体製造装置。
  14. 前記第２のマスフローコントローラは、前記半導体製造装置の稼動時においては前記複数のガスのいずれも流入されない、請求項１１記載の半導体製造装置。
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