JP2004221481A - Semiconductor manufacturing apparatus and method for cooling wafer - Google Patents

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JP2004221481A
JP2004221481A JP2003009906A JP2003009906A JP2004221481A JP 2004221481 A JP2004221481 A JP 2004221481A JP 2003009906 A JP2003009906 A JP 2003009906A JP 2003009906 A JP2003009906 A JP 2003009906A JP 2004221481 A JP2004221481 A JP 2004221481A
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Masaya Imamura
雅也 今村
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress a pressure rise in the back of a wafer due to a cooling gas. <P>SOLUTION: An opening/closing control means 15 is provided for controlling opening/closing timing of an opening/closing valve V3 or an opening/closing valve V2. The opening/closing valves V3 and V2 are opened and closed while interlocking the opening/closing of a cut valve 11. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体製造装置およびウェハ冷却方法に関し、特に、冷却ガスを用いてウェハ裏面を冷却する方法に適用して好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の半導体製造装置では、例えば、特許文献１に開示されているように、処理中のウェハの冷却を行うために、Ｈｅガスなどの冷却ガスをウェハ裏面に流す方法がある。
図７は、従来の半導体製造装置の概略構成を示すブロック図である。
【０００３】
図７において、プロセスチャンバ１０１内には、ウェハＷを載置するサセプタ１０２が設けられ、サセプタ１０２上には、ウェハＷを静電吸着する静電チャック１０３が設けられている。ここで、サセプタ１０２および静電チャック１０３には、ウェハＷの裏面に冷却ガスを供給する冷却ガス供給部１０４が設けられ、冷却ガス供給部１０４は、冷却ガス供給部１０４に冷却ガスを送出する冷却ガス送出管１０４ａに接続されている。なお、冷却ガスとしては、例えば、Ｈｅガスなどを用いることができる。
【０００４】
そして、冷却ガス送出管１０４ａには開閉バルブＶ５３が設けられ、冷却ガス送出管１０４ａの開閉バルブＶ５３の前段には、マスフローコントローラ１１２および開閉バルブＶ５１をそれぞれ介して冷却ガス供給源が接続されている。また、冷却ガス送出管１０４ａの開閉バルブＶ５３の後段には、冷却ガス排気管１０４ｃが接続されている。そして、冷却ガス排気管１０４ｃには、開閉バルブＶ５４が設けられ、冷却ガス排気管１０４ｃの開閉バルブＶ５４の後段は、ターボポンプ１０７に接続されている。
【０００５】
また、マスフローコントローラ１１２と開閉バルブＶ５３との間には、圧力調整管１０４ｂが接続されるとともに、冷却ガス送出管１０４ａの圧力を計測するキャパシタンスマノメータ１１３が設けられている。そして、圧力調整管１０４ｂには、開閉バルブＶ５２および圧力コントロールバルブ１１４が設けられ、圧力調整管１０４ｂの圧力コントロールバルブ１１４の後段は、ターボポンプ１０７に接続されている。
【０００６】
また、プロセスチャンバ１０１には、大気開放時およびアイドル時のプロセスチャンバ１０１内の圧力を監視するバキュームスイッチ１０９が設けられるとともに、高真空状態時のプロセスチャンバ１０１内の圧力を監視するキャパシタンスマノメータ１１０が設けられ、キャパシタンスマノメータ１１０はカットバルブ１１１を介してプロセスチャンバ１０１に接続されている。
【０００７】
また、プロセスチャンバ１０１には、プロセスチャンバ１０１内の真空引きを行うターボポンプ１０７および粗引きを行うドライポンプ１０８が設けられている。そして、ターボポンプ１０７は、アイソレーションバルブ１０５および圧力コントロールバルブ１０６を介してプロセスチャンバ１０１に接続されている。また、ドライポンプ１０８は、開閉バルブＶ５５を介してターボポンプ１０７に接続されるとともに、開閉バルブＶ５６を介してプロセスチャンバ１０１に接続されている。
【０００８】
図８は、従来の半導体製造装置のウェハ冷却動作を示すタイミングチャートである。
図８において、プロセスチャンバ１０１のアイドル状態では、カットバルブ１１１が開放され、キャパシタンスマノメータ１１０により、プロセスチャンバ１０１内の圧力が監視される。また、開閉バルブＶ５１が閉じられ、マスフローコントローラ１１２を通る冷却ガスの流れが遮断される。また、開閉バルブＶ５２〜Ｖ５４が閉じられ、冷却ガス供給部１０４への冷却ガスの送出が遮断されるとともに、冷却ガス供給部１０４および冷却ガス送出管１０４ａ内の排気が停止される。
【０００９】
また、アイソレーションバルブ１０５および開閉バルブＶ５５、Ｖ５６が開放され、ドライポンプ１０８により、プロセスチャンバ１０１およびターボポンプ１０７の排気が行われる。
そして、時刻ｔ１１において、プロセスチャンバ１０１が処理状態に移行すると、静電チャック１０３がオンされて、サセプタ１０２上に載置されたウェハＷが静電吸着される。
【００１０】
そして、時刻ｔ１２において、開閉バルブＶ５１〜Ｖ５３を開放し、開閉バルブＶ５１→マスフローコントローラ１１２→開閉バルブＶ５３→冷却ガス送出管１０４ａ→冷却ガス供給部１０４を順次介して、ウェハＷの裏面に冷却ガスを供給するとともに、開閉バルブＶ５１→マスフローコントローラ１１２→開閉バルブＶ５２→圧力コントロールバルブ１１４→ターボポンプ１０７を順次介して、冷却ガス送出管１０４ａに送られる冷却ガスを排気し、圧力コントロールバルブ１１４により、冷却ガス送出管１０４ａに送られる冷却ガスの圧力をフィードバック制御する。
【００１１】
そして、プロセスチャンバ１０１内において、ウェハＷのエッチング処理などを行い、時刻ｔ１３において、ウェハＷの処理が終了すると、開閉バルブＶ５１を閉じることにより、ウェハＷの裏面に供給されている冷却ガスを遮断するとともに、開閉バルブＶ５４を開放することにより、冷却ガス送出管１０４ａ内を排気する。
【００１２】
そして、時刻ｔ１４において、静電チャック１０３をオフすることにより、静電吸着からウェハＷを解放する。
そして、時刻ｔ１５において、開閉バルブＶ５２〜Ｖ５４を閉じることにより、冷却ガス送出管１０４ａ内の排気を停止し、アイドル状態に移行する。
そして、時刻ｔ１６において、プロセスチャンバ１０１内のメンテナンス処理などを行うため、大気開放状態に移行する場合、アイソレーションバルブ１０５および開閉バルブＶ５５、Ｖ５６を閉じることにより、プロセスチャンバ１０１内の排気を停止する。また、バキュームスイッチ１０９は、プロセスチャンバ１０１内の圧力を監視し、プロセスチャンバ１０１内の圧力が所定値以上になると、カットバルブ１１１を閉じることにより、プロセスチャンバ１０１からキャパシタンスマノメータ１１０を切り離す。
【００１３】
【特許文献１】
特開平７−１７６４８６号公報
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した半導体製造装置では、冷却ガス供給源から供給される冷却ガスの圧力は、０．１５ＭＰａ程度あり、開閉バルブＶ５１を閉じると、冷却ガスが、開閉バルブＶ５１とマスフローコントローラ１１２との間に高圧状態で閉じ込められ、マスフローコントローラ１１２を介して冷却ガス送出管１０４ａ内に漏れ出す。
【００１５】
このため、開閉バルブＶ５２、Ｖ５３を閉じる前に、開閉バルブＶ５４を一旦開放して、冷却ガス送出管１０４ａ内を排気し、冷却ガス送出管１０４ａ内を低圧状態にした場合においても、図８に示すように、冷却ガス送出管１０４ａ内におけるマスフローコントローラ１１２と開閉バルブＶ５３との間の圧力は徐々に上昇し、数ｋＰａ程度の圧力にまで達するようになる。
【００１６】
そして、図８の時刻ｔ１２において、冷却ガス送出管１０４ａ内におけるマスフローコントローラ１１２と開閉バルブＶ５３との間の圧力が上昇した状態で、開閉バルブＶ５３を開放すると、ウェハＷの裏面に高圧が一気にかかり、ウェハＷが飛び跳ねたり、ウェハＷの位置ずれが発生したりするという問題があった。そこで、本発明の目的は、冷却ガスによるウェハ裏面の圧力上昇を抑制することが可能な半導体製造装置およびウェハ冷却方法を提供することである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、本発明の一態様に係る半導体製造装置によれば、ウェハの処理を行うプロセスチャンバと、前記プロセスチャンバ内の真空引きを行う真空ポンプと、前記プロセスチャンバ内に設けられ、前記ウェハを静電吸着する静電チャックと、カットバルブを介して前記プロセスチャンバに接続され、前記プロセスチャンバ内の圧力を計測する第１の圧力計測手段と、前記プロセスチャンバ内の圧力が所定値以下に達した場合、前記カットバルブを開放する開放手段と、冷却ガス供給源から供給されるガス流量を調整するガス流量調整手段と、前記ガス流量調整手段の前段に設けられた第１の開閉バルブと、前記ウェハ裏面に冷却ガスを供給する冷却ガス供給部と、前記ガス流量調整手段を介して前記冷却ガス供給部に冷却ガスを送出する冷却ガス送出管と、前記真空ポンプに接続され、前記冷却ガス送出管内の排気を行う冷却ガス排気管と、前記冷却ガス送出管に設けられた第２の開閉バルブと、前記冷却ガス排気管に設けられた第３の開閉バルブと、前記第２の開閉バルブの前段における前記冷却ガス送出管内の圧力を計測する第２の圧力計測手段と、前記真空ポンプに接続されるとともに、前記第２の開閉バルブの前段で前記冷却ガス送出管に接続された圧力調整管と、前記圧力調整管に設けられた第４の開閉バルブと、前記圧力調整管内の圧力を調整する圧力調整バルブと、前記カットバルブの開閉動作に連動して、前記第２の開閉バルブまたは前記第４の開閉バルブのいずれか少なくとも一方の開閉制御を行う開閉制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１８】
これにより、第２の開閉バルブまたは第４の開閉バルブの開閉動作を、カットバルブの開閉動作に連動させることで、プロセスチャンバのアイドル時に、第２の開閉バルブまたは第４の開閉バルブを開放したままにすることが可能となるとともに、プロセスチャンバの大気開放時に、第２の開閉バルブまたは第４の開閉バルブを閉じることが可能となる。
【００１９】
このため、プロセスチャンバのアイドル時においても、冷却ガス送出管内におけるガス流量調整手段と第２の開閉バルブとの間を排気することが可能となり、ガス流量調整手段から冷却ガス送出管内に漏れ出した冷却ガスを排気することが可能となるとともに、プロセスチャンバの大気開放時に大気が冷却ガス送出管内を逆流することを防止することができる。
【００２０】
この結果、冷却ガス送出管内が汚染されることを防止しつつ、ウェハの裏面に高圧がかかることを防止することが可能となり、ウェハが飛び跳ねたり、ウェハの位置ずれが発生したりすることを防止することができる。
また、本発明の一態様に係る半導体製造装置によれば、ウェハの処理を行うプロセスチャンバと、前記プロセスチャンバ内の真空引きを行う真空ポンプと、前記プロセスチャンバ内に設けられ、前記ウェハを静電吸着する静電チャックと、カットバルブを介して前記プロセスチャンバに接続され、前記プロセスチャンバ内の圧力を計測する第１の圧力計測手段と、前記プロセスチャンバ内の圧力が所定値以下に達した場合、前記カットバルブを開放する開放手段と、冷却ガス供給源から供給されるガス流量を調整するガス流量調整手段と、前記ガス流量調整手段の前段に設けられた第１の開閉バルブと、前記ウェハ裏面に冷却ガスを供給する冷却ガス供給部と、前記ガス流量調整手段を介して前記冷却ガス供給部に冷却ガスを送出する冷却ガス送出管と、前記真空ポンプに接続され、前記冷却ガス送出管内の排気を行う冷却ガス排気管と、前記冷却ガス送出管に設けられた第２の開閉バルブと、前記冷却ガス排気管に設けられた第３の開閉バルブと、前記第２の開閉バルブの前段における前記冷却ガス送出管内の圧力を計測する第２の圧力計測手段と、前記真空ポンプに接続されるとともに、前記第２の開閉バルブの前段で前記冷却ガス送出管に接続された圧力調整管と、前記圧力調整管に設けられた第４の開閉バルブと、前記圧力調整管内の圧力を調整する圧力制御バルブと、前記プロセスチャンバ内の粗引きを行う粗引きポンプと、前記粗引きポンプと前記真空ポンプとを接続する接続管と、前記接続管に設けられた第５の開閉バルブと、前記第５の開閉バルブの開閉動作に連動して、前記第２の開閉バルブまたは前記第４の開閉バルブのいずれか少なくとも一方の開閉制御を行う開閉制御手段とを備えることを特徴とする。
【００２１】
これにより、第２の開閉バルブまたは第４の開閉バルブの開閉動作を、第５の開閉バルブの開閉動作に連動させることで、プロセスチャンバのアイドル時に第２の開閉バルブまたは第４の開閉バルブを開いたままにすることが可能となるとともに、プロセスチャンバの大気開放時に第２の開閉バルブまたは第４の開閉バルブを閉じることが可能となり、冷却ガス送出管内が汚染されることを防止しつつ、冷却ガスによってウェハが飛び跳ねたり、ウェハの位置ずれが発生したりすることを防止することできる。
【００２２】
また、本発明の一態様に係る半導体製造装置によれば、ウェハの処理を行うプロセスチャンバと、前記プロセスチャンバ内の真空引きを行う真空ポンプと、前記真空ポンプの前段に設けられたメインバルブと、前記プロセスチャンバ内に設けられ、前記ウェハを静電吸着する静電チャックと、カットバルブを介して前記プロセスチャンバに接続され、前記プロセスチャンバ内の圧力を計測する第１の圧力計測手段と、前記プロセスチャンバ内の圧力が所定値以下に達した場合、前記カットバルブを開放する開放手段と、冷却ガス供給源から供給されるガス流量を調整するガス流量調整手段と、前記ガス流量調整手段の前段に設けられた第１の開閉バルブと、前記ウェハ裏面に冷却ガスを供給する冷却ガス供給部と、前記ガス流量調整手段を介して前記冷却ガス供給部に冷却ガスを送出する冷却ガス送出管と、前記真空ポンプに接続され、前記冷却ガス送出管内の排気を行う冷却ガス排気管と、前記冷却ガス送出管に設けられた第２の開閉バルブと、前記冷却ガス排気管に設けられた第３の開閉バルブと、前記第２の開閉バルブの前段における前記冷却ガス送出管内の圧力を計測する第２の圧力計測手段と、前記真空ポンプに接続されるとともに、前記第２の開閉バルブの前段で前記冷却ガス送出管に接続された圧力調整管と、前記圧力調整管に設けられた第４の開閉バルブと、前記圧力調整管内の圧力を調整する圧力調整バルブと、前記メインバルブの開閉動作に連動して、前記第２の開閉バルブまたは前記第４の開閉バルブのいずれか少なくとも一方の開閉制御を行う開閉制御手段とを備えることを特徴とする。
【００２３】
これにより、第２の開閉バルブまたは第４の開閉バルブの開閉動作を、メインバルブの開閉動作に連動させることで、プロセスチャンバのアイドル時に第２の開閉バルブまたは第４の開閉バルブを開いたままにすることが可能となるとともに、プロセスチャンバの大気開放時に第２の開閉バルブまたは第４の開閉バルブを閉じることが可能となり、冷却ガス送出管内が汚染されることを防止しつつ、冷却ガスによってウェハが飛び跳ねたり、ウェハの位置ずれが発生したりすることを防止することできる。
【００２４】
また、本発明の一態様に係る半導体製造装置によれば、ウェハの処理を行うプロセスチャンバと、前記プロセスチャンバ内の真空引きを行う真空ポンプと、前記プロセスチャンバ内に設けられ、前記ウェハを静電吸着する静電チャックと、カットバルブを介して前記プロセスチャンバに接続され、前記プロセスチャンバ内の圧力を計測する第１の圧力計測手段と、前記プロセスチャンバ内の圧力が所定値以下に達した場合、前記カットバルブを開放する開放手段と、冷却ガス供給源から供給されるガス流量を調整するガス流量調整手段と、前記ガス流量調整手段の前段に設けられた第１の開閉バルブと、前記ウェハ裏面に冷却ガスを供給する冷却ガス供給部と、前記ガス流量調整手段を介して前記冷却ガス供給部に冷却ガスを送出する冷却ガス送出管と、前記真空ポンプに接続され、前記冷却ガス送出管内の排気を行う冷却ガス排気管と、前記冷却ガス送出管に設けられた第２の開閉バルブと、前記冷却ガス排気管に設けられた第３の開閉バルブと、前記第２の開閉バルブの前段における前記冷却ガス送出管内の圧力を計測する第２の圧力計測手段と、前記真空ポンプに接続されるとともに、前記第２の開閉バルブの前段で前記冷却ガス送出管に接続された圧力調整管と、前記圧力調整管に設けられた第４の開閉バルブと、前記圧力調整管内の圧力を調整する圧力調整バルブと、前記第２の開閉バルブの前段における前記冷却ガス送出管内の圧力の計測結果に基づいて、前記第２の開閉バルブまたは前記第４の開閉バルブのいずれか少なくとも一方の開閉制御を行う開閉制御手段とを備えることを特徴とする。
【００２５】
これにより、冷却ガス送出管内におけるガス流量調整手段と第２の開閉バルブとの間の圧力計測結果に基づいて、第２の開閉バルブまたは第４の開閉バルブを開閉することが可能となり、プロセスチャンバのアイドル時においても、ガス流量調整手段を通して冷却ガス送出管内に漏れ出した冷却ガスを排気することが可能となる。
【００２６】
このため、ウェハの裏面に高圧がかかることを防止することが可能となり、ウェハが飛び跳ねたり、ウェハの位置ずれが発生したりすることを防止することできる。
また、本発明の一態様に係るウェハ冷却方法によれば、アイドル状態のプロセスチャンバ内にウェハを載置する工程と、流量調節部の前段に設けられた第１の開閉バルブを開放することにより、冷却ガス送出管を介して前記ウェハの裏面に冷却ガスを供給する工程と、前記プロセスチャンバ内で前記ウェハの処理を行う工程と、前記流量調節部の後段に設けられた第２の開閉バルブを開放した状態で、前記第１の開閉バルブを閉じることにより、前記ウェハの裏面への冷却ガスの供給を遮断する工程と、前記第１の開閉バルブが閉じられた前記冷却ガス送出管内を排気する工程と、前記冷却ガス送出管内を排気した後、前記第２の開閉バルブを開放したままアイドル状態に移行する工程とを備えることを特徴とする。
【００２７】
これにより、プロセスチャンバのアイドル時に第２の開閉バルブを開いたままにすることが可能となり、冷却ガス送出管内におけるガス流量調整手段と第２の開閉バルブとの間を排気することが可能となる。
このため、流量調整部から冷却ガス送出管内に漏れ出した冷却ガスを排気することが可能となり、ウェハの裏面に高圧がかかることを防止して、ウェハが飛び跳ねたり、ウェハの位置ずれが発生したりすることを防止することできる。
【００２８】
また、本発明の一態様に係るウェハ冷却方法によれば、前記プロセスチャンバの大気開放時に前記第２の開閉バルブを閉じる工程をさらに備えることを特徴とする。
これにより、プロセスチャンバの大気開放時に大気が冷却ガス送出管内を逆流することを防止することが可能となり、ウェハの裏面に高圧がかかることを防止することを可能としつつ、冷却ガス送出管内が汚染されることを防止することできる。
【００２９】
また、本発明の一態様に係るウェハ冷却方法によれば、アイドル状態のプロセスチャンバ内にウェハを載置する工程と、流量調節部の前段に設けられた第１の開閉バルブを開放することにより、冷却ガス送出管を介して前記ウェハの裏面に冷却ガスを供給する工程と、前記プロセスチャンバ内で前記ウェハの処理を行う工程と、前記流量調節部の後段に設けられた第２の開閉バルブを開放した状態で、前記第１の開閉バルブを閉じることにより、前記ウェハの裏面への冷却ガスの供給を遮断する工程と、前記第１の開閉バルブが閉じられた前記冷却ガス送出管内を排気する工程と、前記冷却ガス送出管内を排気した後、前記第２の開閉バルブを閉じる工程と、前記第２の開閉バルブを閉じた後、前記流量調節部と前記第２の開閉バルブとの間の冷却ガス送出管内の圧力を監視する工程と、前記流量調節部と前記第２の開閉バルブとの間の冷却ガス送出管内の圧力が所定値を超えた場合、前記第２の開閉バルブを開放する工程とを備えることを特徴とする。
【００３０】
これにより、冷却ガス送出管内における流量調整部と第２の開閉バルブとの間の圧力計測結果に基づいて、冷却ガス送出管内に漏れ出した冷却ガスを排気することが可能となり、ウェハの裏面に高圧がかかることを防止して、ウェハが飛び跳ねたり、ウェハの位置ずれが発生したりすることを防止することできる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態に係る半導体製造装置およびウェハ冷却方法について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係る半導体製造装置の概略構成を示すブロック図である。なお、この第１実施形態は、カットバルブ１１の開閉動作に連動して、開閉バルブＶ３を開閉させるようにしたものである。
【００３２】
図１において、プロセスチャンバ１内には、ウェハＷを載置するサセプタ２が設けられ、サセプタ２上には、ウェハＷを静電吸着する静電チャック３が設けられている。ここで、サセプタ２および静電チャック３には、ウェハＷの裏面に冷却ガスを供給する冷却ガス供給部４が設けられ、冷却ガス供給部４は、冷却ガス供給部４に冷却ガスを送出する冷却ガス送出管４ａに接続されている。なお、冷却ガスとしては、例えば、Ｈｅガスなどを用いることができる。
【００３３】
そして、冷却ガス送出管４ａには開閉バルブＶ３が設けられ、冷却ガス送出管４ａの開閉バルブＶ３の前段には、マスフローコントローラ１２および開閉バルブＶ１をそれぞれ介して冷却ガス供給源が接続されている。また、冷却ガス送出管４ａの開閉バルブＶ３の後段には、冷却ガス排気管４ｃが接続されている。そして、冷却ガス排気管４ｃには、開閉バルブＶ４が設けられ、冷却ガス排気管４ｃの開閉バルブＶ４の後段は、ターボポンプ７に接続されている。
【００３４】
また、マスフローコントローラ１２と開閉バルブＶ３との間には、圧力調整管４ｂが接続されるとともに、冷却ガス送出管４ａの圧力を計測するキャパシタンスマノメータ１３が設けられている。そして、圧力調整管４ｂには、開閉バルブＶ２および圧力コントロールバルブ１４が設けられ、圧力調整管４ｂの圧力コントロールバルブ１４の後段は、ターボポンプ７に接続されている。なお、圧力コントロールバルブ１４としては、例えば、バタフライ弁などを用いることができる。
【００３５】
また、プロセスチャンバ１には、大気開放時およびアイドル時のプロセスチャンバ１内の圧力を監視するバキュームスイッチ９が設けられるとともに、高真空状態時のプロセスチャンバ１内の圧力を監視するキャパシタンスマノメータ１０が設けられ、キャパシタンスマノメータ１０はカットバルブ１１を介してプロセスチャンバ１に接続されている。
【００３６】
また、プロセスチャンバ１には、プロセスチャンバ１内の真空引きを行うターボポンプ７および粗引きを行うドライポンプ８が設けられている。そして、ターボポンプ７は、アイソレーションバルブ５および圧力コントロールバルブ６を介してプロセスチャンバ１に接続されている。また、ドライポンプ８は、開閉バルブＶ５を介してターボポンプ７に接続されるとともに、開閉バルブＶ６を介してプロセスチャンバ１に接続されている。
【００３７】
ここで、バキュームスイッチ９は、プロセスチャンバ１内の圧力を監視し、プロセスチャンバ１内の圧力が所定値を下回った場合、カットバルブ１１を開放して、キャパシタンスマノメータ１０をプロセスチャンバ１に接続させる。一方、バキュームスイッチ９は、プロセスチャンバ１内の圧力が所定値以上になった場合、カットバルブ１１を閉じて、キャパシタンスマノメータ１０をプロセスチャンバ１から切り離す。
【００３８】
また、プロセスチャンバ１には、開閉バルブＶ３または開閉バルブＶ２の開閉タイミングを制御する開閉制御手段１５が設けられ、開閉制御手段１５は、カットバルブ１１の開閉に連動して、開閉バルブＶ３または開閉バルブＶ２を開閉させる。
すなわち、開閉制御手段１５は、プロセスチャンバ１のアイドル状態または処理状態では、開閉バルブＶ３または開閉バルブＶ２を開放し、プロセスチャンバ１の大気開放時には、開閉バルブＶ３または開閉バルブＶ２を閉じる。
【００３９】
これにより、プロセスチャンバ１のアイドル時においても、冷却ガス送出管４ａ内におけるマスフローコントローラ１２と開閉バルブＶ３との間を排気することが可能となり、マスフローコントローラ１２から冷却ガス送出管４ａ内に漏れ出した冷却ガスを排気することが可能となるとともに、プロセスチャンバ１の大気開放時に大気が冷却ガス送出管４ａ内を逆流することを防止することができる。
【００４０】
この結果、冷却ガス送出管４ａ内が汚染されることを防止しつつ、ウェハＷの裏面に高圧がかかることを防止することが可能となり、ウェハＷが飛び跳ねたり、ウェハＷの位置ずれが発生したりすることを防止することができる。
図２は、本発明の第１実施形態に係る半導体製造装置のウェハ冷却動作を示すタイミングチャートである。
【００４１】
図２において、プロセスチャンバ１のアイドル状態では、カットバルブ１１が開放され、キャパシタンスマノメータ１０により、プロセスチャンバ１内の圧力が監視される。また、開閉バルブＶ１が閉じられ、マスフローコントローラ１２を通る冷却ガスの流れが遮断される。また、開閉バルブＶ２、Ｖ４が閉じられ、圧力調整管４ｂおよび冷却ガス排気管４ｃ内の排気が停止される。
【００４２】
また、アイソレーションバルブ５および開閉バルブＶ５、Ｖ６が開放され、ドライポンプ８により、プロセスチャンバ１およびターボポンプ７の排気が行われる。
さらに、カットバルブ１１の開放動作に連動して開閉バルブＶ３が開放され、プロセスチャンバ１内の冷却ガス供給部４を介して、冷却ガス送出管４ａ内が排気される。このため、開閉バルブＶ１とマスフローコントローラ１２との間に溜まっている高圧の冷却ガスが、マスフローコントローラ１２を通して冷却ガス送出管４ａ内に漏れ出した場合においても、冷却ガス送出管４ａ内におけるマスフローコントローラ１２と開閉バルブＶ３との間の圧力が上昇することを防止することができる。
【００４３】
そして、時刻ｔ１において、プロセスチャンバ１が処理状態に移行すると、静電チャック３をオンし、サセプタ２上に載置されたウェハＷを静電吸着する。
そして、時刻ｔ２において、開閉バルブＶ１、Ｖ２を開放し、開閉バルブＶ１→マスフローコントローラ１２→開閉バルブＶ３→冷却ガス送出管４ａ→冷却ガス供給部４を順次介して、ウェハＷの裏面に冷却ガスを供給するとともに、開閉バルブＶ１→マスフローコントローラ１２→開閉バルブＶ２→圧力コントロールバルブ１４→ターボポンプ７を順次介して、冷却ガス送出管４ａに送られる冷却ガスを排気し、圧力コントロールバルブ１４により、冷却ガス送出管４ａに送られる冷却ガスの圧力をフィードバック制御する。
【００４４】
そして、プロセスチャンバ１内において、ウェハＷのエッチング処理などを行い、時刻ｔ３において、ウェハＷの処理が終了すると、開閉バルブＶ１を閉じることにより、ウェハＷの裏面に供給されている冷却ガスを遮断するとともに、開閉バルブＶ４を開放することにより、冷却ガス送出管４ａ内を排気する。
そして、時刻ｔ４において、静電チャック３をオフすることにより、静電吸着からウェハＷを解放する。
【００４５】
そして、時刻ｔ５において、開閉バルブＶ２、Ｖ４を閉じることにより、圧力調整管４ｂおよび冷却ガス排気管４ｃ内の排気を停止し、アイドル状態に移行する。
そして、時刻ｔ６において、プロセスチャンバ１内のメンテナンス処理などを行うため、大気開放状態に移行する場合、アイソレーションバルブ５および開閉バルブＶ５、Ｖ６を閉じることにより、プロセスチャンバ１内の排気を停止する。そして、バキュームスイッチ９は、プロセスチャンバ１内の圧力を監視し、プロセスチャンバ１内の圧力が所定値以上になると、カットバルブ１１を閉じることにより、プロセスチャンバ１からキャパシタンスマノメータ１０を切り離す。
【００４６】
また、カットバルブ１１の開閉動作に連動して開閉バルブＶ３を閉じ、マスフローコントローラ１２と開閉バルブＶ３との間の冷却ガス送出管４ａを、プロセスチャンバ１と遮断する。これにより、プロセスチャンバ１のメンテナンス作業などにより、プロセスチャンバ１が大気開放された場合においても、マスフローコントローラ１２と開閉バルブＶ３との間の冷却ガス送出管４ａ内に大気が逆流することを防止することができ、冷却ガス送出管４ａ内が汚染されることを防止することができる。
【００４７】
なお、図２の実施形態では、冷却ガス送出管４ａ内におけるマスフローコントローラ１２と開閉バルブＶ３との間を排気するために、カットバルブ１１の開閉動作に連動して開閉バルブＶ３を開閉する方法について説明したが、カットバルブ１１の開閉動作に連動して開閉バルブＶ２を開閉するようにしてもよい。
図３は、本発明の第２実施形態に係る半導体製造装置の概略構成を示すブロック図である。なお、この第２実施形態は、ターボポンプ２７とドライポンプ２８との間に設けられた開閉バルブＶ１５の開閉動作に連動して、開閉バルブＶ１３を開閉させるようにしたものである。
【００４８】
図３において、プロセスチャンバ２１内には、ウェハＷを載置するサセプタ２２が設けられ、サセプタ２２上には、ウェハＷを静電吸着する静電チャック２３が設けられている。ここで、サセプタ２２および静電チャック２３には、ウェハＷの裏面に冷却ガスを供給する冷却ガス供給部２４が設けられ、冷却ガス供給部２４は、冷却ガス供給部２４に冷却ガスを送出する冷却ガス送出管２４ａに接続されている。
【００４９】
そして、冷却ガス送出管２４ａには開閉バルブＶ１３が設けられ、冷却ガス送出管２４ａの開閉バルブＶ１３の前段には、マスフローコントローラ３２および開閉バルブＶ１１をそれぞれ介して冷却ガス供給源が接続されている。また、冷却ガス送出管２４ａの開閉バルブＶ１３の後段には、冷却ガス排気管２４ｃが接続されている。そして、冷却ガス排気管２４ｃには、開閉バルブＶ１４が設けられ、冷却ガス排気管２４ｃの開閉バルブＶ１４の後段は、ターボポンプ２７に接続されている。
【００５０】
また、マスフローコントローラ３２と開閉バルブＶ１３との間には、圧力調整管２４ｂが接続されるとともに、冷却ガス送出管２４ａの圧力を計測するキャパシタンスマノメータ３３が設けられている。そして、圧力調整管２４ｂには、開閉バルブＶ１２および圧力コントロールバルブ３４が設けられ、圧力調整管２４ｂの圧力コントロールバルブ３４の後段は、ターボポンプ２７に接続されている。
【００５１】
また、プロセスチャンバ２１には、大気開放時およびアイドル時のプロセスチャンバ２１内の圧力を監視するバキュームスイッチ２９が設けられるとともに、高真空状態時のプロセスチャンバ２１内の圧力を監視するキャパシタンスマノメータ３０が設けられ、キャパシタンスマノメータ３０はカットバルブ３１を介してプロセスチャンバ２１に接続されている。
【００５２】
また、プロセスチャンバ２１には、プロセスチャンバ２１内の真空引きを行うターボポンプ２７および粗引きを行うドライポンプ２８が設けられている。そして、ターボポンプ２７は、アイソレーションバルブ２５および圧力コントロールバルブ２６を介してプロセスチャンバ２１に接続されている。また、ドライポンプ２８は、開閉バルブＶ１５を介してターボポンプ２７に接続されるとともに、開閉バルブＶ１６を介してプロセスチャンバ２１に接続されている。
【００５３】
ここで、プロセスチャンバ２１のアイドル状態では、アイソレーションバルブ２５および開閉バルブＶ１５、Ｖ１６が開放され、ドライポンプ２８により、プロセスチャンバ２１およびターボポンプ２７の排気が行われる。そして、プロセスチャンバ２１内のメンテナンス処理などを行うため、大気開放状態に移行する場合、アイソレーションバルブ２５および開閉バルブＶ１５、Ｖ１６が閉じられ、プロセスチャンバ２１内の排気が停止される。
【００５４】
また、プロセスチャンバ２１には、開閉バルブＶ１３または開閉バルブＶ１２の開閉タイミングを制御する開閉制御手段３５が設けられ、開閉制御手段３５は、ターボポンプ２７とドライポンプ２８との間に設けられた開閉バルブＶ１５の開閉動作に連動して、開閉バルブＶ１３または開閉バルブＶ１２を開閉させる。すなわち、開閉制御手段３５は、プロセスチャンバ２１のアイドル状態または処理状態では、開閉バルブＶ１３または開閉バルブＶ１２を開放し、プロセスチャンバ２１の大気開放時には、開閉バルブＶ１３または開閉バルブＶ１２を閉じる。
【００５５】
これにより、プロセスチャンバ２１のアイドル時においても、冷却ガス送出管２４ａ内におけるマスフローコントローラ３２と開閉バルブＶ１３との間を排気することが可能となり、マスフローコントローラ３２から冷却ガス送出管２４ａ内に漏れ出した冷却ガスを排気することが可能となるとともに、プロセスチャンバ２１の大気開放時に大気が冷却ガス送出管２４ａ内を逆流することを防止することができる。
【００５６】
図４は、本発明の第３実施形態に係る半導体製造装置の概略構成を示すブロック図である。なお、この第３実施形態は、アイソレーションバルブ４５の開閉動作に連動して、開閉バルブＶ２３を開閉させるようにしたものである。
図４において、プロセスチャンバ４１内には、ウェハＷを載置するサセプタ４２が設けられ、サセプタ４２上には、ウェハＷを静電吸着する静電チャック４３が設けられている。ここで、サセプタ４２および静電チャック４３には、ウェハＷの裏面に冷却ガスを供給する冷却ガス供給部４４が設けられ、冷却ガス供給部４４は、冷却ガス供給部４４に冷却ガスを送出する冷却ガス送出管４４ａに接続されている。
【００５７】
そして、冷却ガス送出管４４ａには開閉バルブＶ２３が設けられ、冷却ガス送出管４４ａの開閉バルブＶ２３の前段には、マスフローコントローラ５２および開閉バルブＶ２１をそれぞれ介して冷却ガス供給源が接続されている。また、冷却ガス送出管４４ａの開閉バルブＶ２３の後段には、冷却ガス排気管４４ｃが接続されている。そして、冷却ガス排気管４４ｃには、開閉バルブＶ２４が設けられ、冷却ガス排気管４４ｃの開閉バルブＶ２４の後段は、ターボポンプ４７に接続されている。
【００５８】
また、マスフローコントローラ５２と開閉バルブＶ２３との間には、圧力調整管４４ｂが接続されるとともに、冷却ガス送出管４４ａの圧力を計測するキャパシタンスマノメータ５３が設けられている。そして、圧力調整管４４ｂには、開閉バルブＶ２２および圧力コントロールバルブ５４が設けられ、圧力調整管４４ｂの圧力コントロールバルブ５４の後段は、ターボポンプ４７に接続されている。
【００５９】
また、プロセスチャンバ４１には、大気開放時およびアイドル時のプロセスチャンバ４１内の圧力を監視するバキュームスイッチ４９が設けられるとともに、高真空状態時のプロセスチャンバ４１内の圧力を監視するキャパシタンスマノメータ５０が設けられ、キャパシタンスマノメータ５０はカットバルブ５１を介してプロセスチャンバ４１に接続されている。
【００６０】
また、プロセスチャンバ４１には、プロセスチャンバ４１内の真空引きを行うターボポンプ４７および粗引きを行うドライポンプ４８が設けられている。そして、ターボポンプ４７は、アイソレーションバルブ４５および圧力コントロールバルブ４６を介してプロセスチャンバ４１に接続されている。また、ドライポンプ４８は、開閉バルブＶ２５を介してターボポンプ４７に接続されるとともに、開閉バルブＶ２６を介してプロセスチャンバ４１に接続されている。
【００６１】
ここで、プロセスチャンバ４１のアイドル状態では、アイソレーションバルブ４５および開閉バルブＶ２５、Ｖ２６が開放され、ドライポンプ４８により、プロセスチャンバ４１およびターボポンプ４７の排気が行われる。そして、プロセスチャンバ４１内のメンテナンス処理などを行うため、大気開放状態に移行する場合、アイソレーションバルブ４５および開閉バルブＶ２５、Ｖ２６が閉じられ、プロセスチャンバ４１内の排気が停止される。
【００６２】
また、プロセスチャンバ４１には、開閉バルブＶ２３または開閉バルブＶ２２の開閉タイミングを制御する開閉制御手段５５が設けられ、開閉制御手段５５は、アイソレーションバルブ４５の開閉動作に連動して、開閉バルブＶ２３または開閉バルブＶ２２を開閉させる。
すなわち、開閉制御手段５５は、プロセスチャンバ４１のアイドル状態または処理状態では、開閉バルブＶ２３または開閉バルブＶ２２を開放し、プロセスチャンバ４１の大気開放時には、開閉バルブＶ２３または開閉バルブＶ２２を閉じる。
【００６３】
これにより、プロセスチャンバ４１のアイドル時においても、冷却ガス送出管４４ａ内におけるマスフローコントローラ５２と開閉バルブＶ２３との間を排気することが可能となり、マスフローコントローラ５２から冷却ガス送出管４４ａ内に漏れ出した冷却ガスを排気することが可能となるとともに、プロセスチャンバ４１の大気開放時に大気が冷却ガス送出管４４ａ内を逆流することを防止することができる。
【００６４】
図５は、本発明の第４実施形態に係る半導体製造装置の概略構成を示すブロック図である。なお、この第４実施形態は、冷却ガス送出管６４ａ内におけるマスフローコントローラ７２と開閉バルブＶ３３との間の圧力を計測するバキュームスイッチ７６を設け、このバキュームスイッチ７６による圧力計測結果に基づいて開閉バルブＶ３３を開閉させるようにしたものである。
【００６５】
図５において、プロセスチャンバ６１内には、ウェハＷを載置するサセプタ６２が設けられ、サセプタ６２上には、ウェハＷを静電吸着する静電チャック６３が設けられている。ここで、サセプタ６２および静電チャック６３には、ウェハＷの裏面に冷却ガスを供給する冷却ガス供給部６４が設けられ、冷却ガス供給部６４は、冷却ガス供給部６４に冷却ガスを送出する冷却ガス送出管６４ａに接続されている。
【００６６】
そして、冷却ガス送出管６４ａには開閉バルブＶ３３が設けられ、冷却ガス送出管６４ａの開閉バルブＶ３３の前段には、マスフローコントローラ７２および開閉バルブＶ３１をそれぞれ介して冷却ガス供給源が接続されている。また、冷却ガス送出管６４ａの開閉バルブＶ３３の後段には、冷却ガス排気管６４ｃが接続されている。そして、冷却ガス排気管６４ｃには、開閉バルブＶ３４が設けられ、冷却ガス排気管６４ｃの開閉バルブＶ３４の後段は、ターボポンプ６７に接続されている。
【００６７】
また、マスフローコントローラ７２と開閉バルブＶ３３との間には、圧力調整管６４ｂが接続されるとともに、冷却ガス送出管６４ａの圧力を計測するキャパシタンスマノメータ７３が設けられている。そして、圧力調整管６４ｂには、開閉バルブＶ３２および圧力コントロールバルブ７４が設けられ、圧力調整管６４ｂの圧力コントロールバルブ７４の後段は、ターボポンプ６７に接続されている。
【００６８】
また、プロセスチャンバ６１には、大気開放時およびアイドル時のプロセスチャンバ６１内の圧力を監視するバキュームスイッチ６９が設けられるとともに、高真空状態時のプロセスチャンバ６１内の圧力を監視するキャパシタンスマノメータ７０が設けられ、キャパシタンスマノメータ７０はカットバルブ７１を介してプロセスチャンバ６１に接続されている。
【００６９】
また、プロセスチャンバ６１には、プロセスチャンバ６１内の真空引きを行うターボポンプ６７および粗引きを行うドライポンプ６８が設けられている。そして、ターボポンプ６７は、アイソレーションバルブ６５および圧力コントロールバルブ６６を介してプロセスチャンバ６１に接続されている。また、ドライポンプ６８は、開閉バルブＶ３５を介してターボポンプ６７に接続されるとともに、開閉バルブＶ３６を介してプロセスチャンバ６１に接続されている。
【００７０】
また、プロセスチャンバ６１には、冷却ガス送出管６４ａ内におけるマスフローコントローラ７２と開閉バルブＶ３３との間の圧力を計測するバキュームスイッチ７６を設けられるとともに、バキュームスイッチ７６による圧力計測結果に基づいて、開閉バルブＶ３３または開閉バルブＶ３２の開閉タイミングを制御する開閉制御手段７５が設けられている。そして、開閉制御手段７５は、冷却ガス送出管６４ａ内におけるマスフローコントローラ７２と開閉バルブＶ３３との間の圧力が所定値以上になった場合、開閉バルブＶ３３または開閉バルブＶ３２を開放して、冷却ガス送出管６４ａ内におけるマスフローコントローラ７２と開閉バルブＶ３３との間を排気させる。
【００７１】
ここで、開閉バルブＶ３３または開閉バルブＶ３２を開放する際のマスフローコントローラ７２と開閉バルブＶ３３との間の圧力としては、開閉バルブＶ３３を開放した際に、ウェハＷが飛び跳ねたり、ウェハＷの位置ずれが発生したりしないように設定することができる。
図６は、本発明の第５実施形態に係る半導体製造装置の概略構成を示すブロック図である。なお、この第５実施形態は、マスフローコントローラ９２と開閉バルブＶ４３との間に設けられたキャパシタンスマノメータ９３による圧力計測結果に基づいて、開閉バルブＶ４３を開閉させるようにしたものである。
【００７２】
図６において、プロセスチャンバ８１内には、ウェハＷを載置するサセプタ８２が設けられ、サセプタ８２上には、ウェハＷを静電吸着する静電チャック８３が設けられている。ここで、サセプタ８２および静電チャック８３には、ウェハＷの裏面に冷却ガスを供給する冷却ガス供給部８４が設けられ、冷却ガス供給部８４は、冷却ガス供給部８４に冷却ガスを送出する冷却ガス送出管８４ａに接続されている。
【００７３】
そして、冷却ガス送出管８４ａには開閉バルブＶ４３が設けられ、冷却ガス送出管８４ａの開閉バルブＶ４３の前段には、マスフローコントローラ９２および開閉バルブＶ４１をそれぞれ介して冷却ガス供給源が接続されている。また、冷却ガス送出管８４ａの開閉バルブＶ４３の後段には、冷却ガス排気管８４ｃが接続されている。そして、冷却ガス排気管８４ｃには、開閉バルブＶ４４が設けられ、冷却ガス排気管８４ｃの開閉バルブＶ４４の後段は、ターボポンプ８７に接続されている。
【００７４】
また、マスフローコントローラ９２と開閉バルブＶ４３との間には、圧力調整管８４ｂが接続されるとともに、冷却ガス送出管８４ａの圧力を計測するキャパシタンスマノメータ９３が設けられている。そして、圧力調整管８４ｂには、開閉バルブＶ４２および圧力コントロールバルブ９４が設けられ、圧力調整管８４ｂの圧力コントロールバルブ８４の後段は、ターボポンプ８７に接続されている。
【００７５】
また、プロセスチャンバ８１には、大気開放時およびアイドル時のプロセスチャンバ８１内の圧力を監視するバキュームスイッチ８９が設けられるとともに、高真空状態時のプロセスチャンバ８１内の圧力を監視するキャパシタンスマノメータ９０が設けられ、キャパシタンスマノメータ９０はカットバルブ９１を介してプロセスチャンバ８１に接続されている。
【００７６】
また、プロセスチャンバ８１には、プロセスチャンバ８１内の真空引きを行うターボポンプ８７および粗引きを行うドライポンプ８８が設けられている。そして、ターボポンプ８７は、アイソレーションバルブ８５および圧力コントロールバルブ８６を介してプロセスチャンバ８１に接続されている。また、ドライポンプ８８は、開閉バルブＶ３５を介してターボポンプ８７に接続されるとともに、開閉バルブＶ４６を介してプロセスチャンバ８１に接続されている。
【００７７】
また、プロセスチャンバ８１には、キャパシタンスマノメータ９３による圧力計測結果に基づいて、開閉バルブＶ４３または開閉バルブＶ４２の開閉タイミングを制御する開閉制御手段９５が設けられている。そして、開閉制御手段９５は、冷却ガス送出管８４ａ内におけるマスフローコントローラ９２と開閉バルブＶ４３との間の圧力が所定値以上になった場合、開閉バルブＶ４３または開閉バルブＶ４２を開放して、冷却ガス送出管８４ａ内におけるマスフローコントローラ９２と開閉バルブＶ４３との間を排気させる。
【００７８】
ここで、開閉バルブＶ４３または開閉バルブＶ４２を開放する際のマスフローコントローラ９２と開閉バルブＶ４３との間の圧力としては、開閉バルブＶ４３を開放した際に、ウェハＷが飛び跳ねたり、ウェハＷの位置ずれが発生したりしないように設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係る半導体製造装置の構成を示すブロック図。
【図２】図１の半導体製造装置の動作を示すタイミングチャート。
【図３】第２実施形態に係る半導体製造装置の構成を示すブロック図。
【図４】第３実施形態に係る半導体製造装置の構成を示すブロック図。
【図５】第４実施形態に係る半導体製造装置の構成を示すブロック図。
【図６】第５実施形態に係る半導体製造装置の構成を示すブロック図。
【図７】従来の半導体製造装置の構成を示すブロック図。
【図８】図７の半導体製造装置の動作を示すタイミングチャート。
【符号の説明】
１、２１、４１、６１、８１ プロセスチャンバ、２、２２、４２、６２、８２ サセプタ、３、２３、４３、６３、８３ 静電チャック、４、２４、４４、６４、８４ 冷却ガス供給部、４ａ、２４ａ、４４ａ、６４ａ、８４ａ 冷却ガス送出管、４ｂ、２４ｂ、４４ｂ、６４ｂ、８４ｂ 圧力調整管、４ｃ、２４ｃ、４４ｃ、６４ｃ、８４ｃ 冷却ガス排気管、５、２５、４５、６５、８５ アイソレーションバルブ、６、１４、２６、３４、４６、５４、６６、７４、８６、９４ 圧力コントロールバルブ、７、２７、４７、６７、８７ ターボポンプ、８、２８、４８、６８、８８ ドライポンプ、９、２９、４９、６９、８９ バキュームスイッチ、１０、１３、３０、３３、５０、５３、７０、７３、９０、９３、 キャパシタンスマノメータ、１１、３１、５１、７１、９１ カットバルブ、１２、３２、５２、７２、９２ マスフローコントローラ、１５、３５、５５、７５、９５ 開閉制御手段、Ｖ１〜Ｖ６、Ｖ１１〜Ｖ１６、Ｖ２１〜Ｖ２６、Ｖ３１〜Ｖ３６、Ｖ４１〜Ｖ４６ 開閉バルブ、Ｗ ウェハ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a semiconductor manufacturing apparatus and a wafer cooling method, and is particularly suitable for being applied to a method of cooling a back surface of a wafer using a cooling gas.
[0002]
[Prior art]
In a conventional semiconductor manufacturing apparatus, for example, as disclosed in Patent Document 1, there is a method of flowing a cooling gas such as He gas to the back surface of a wafer in order to cool a wafer being processed.
FIG. 7 is a block diagram showing a schematic configuration of a conventional semiconductor manufacturing apparatus.
[0003]
In FIG. 7, a susceptor 102 for mounting a wafer W is provided in a process chamber 101, and an electrostatic chuck 103 for electrostatically attracting the wafer W is provided on the susceptor 102. Here, the susceptor 102 and the electrostatic chuck 103 are provided with a cooling gas supply unit 104 for supplying a cooling gas to the back surface of the wafer W, and the cooling gas supply unit 104 sends the cooling gas to the cooling gas supply unit 104. The cooling gas delivery pipe 104a is connected. As the cooling gas, for example, He gas or the like can be used.
[0004]
The cooling gas delivery pipe 104a is provided with an opening / closing valve V53, and a cooling gas supply source is connected to the cooling gas delivery pipe 104a via a mass flow controller 112 and an opening / closing valve V51 in front of the opening / closing valve V53. . A cooling gas exhaust pipe 104c is connected to the cooling gas delivery pipe 104a at a stage subsequent to the open / close valve V53. The cooling gas exhaust pipe 104c is provided with an opening / closing valve V54, and the latter part of the cooling gas exhaust pipe 104c is connected to the turbo pump 107.
[0005]
A pressure adjusting pipe 104b is connected between the mass flow controller 112 and the opening / closing valve V53, and a capacitance manometer 113 for measuring the pressure of the cooling gas delivery pipe 104a is provided. The pressure adjusting pipe 104b is provided with an opening / closing valve V52 and a pressure control valve 114, and the latter part of the pressure adjusting pipe 104b is connected to the turbo pump 107.
[0006]
Further, the process chamber 101 is provided with a vacuum switch 109 for monitoring the pressure in the process chamber 101 at the time of opening to the atmosphere and at the time of idling, and a capacitance manometer 110 for monitoring the pressure within the process chamber 101 in a high vacuum state. Provided, the capacitance manometer 110 is connected to the process chamber 101 via a cut valve 111.
[0007]
Further, the process chamber 101 is provided with a turbo pump 107 for evacuating the process chamber 101 and a dry pump 108 for performing a rough evacuation. The turbo pump 107 is connected to the process chamber 101 via an isolation valve 105 and a pressure control valve 106. The dry pump 108 is connected to the turbo pump 107 via an on-off valve V55, and is also connected to the process chamber 101 via an on-off valve V56.
[0008]
FIG. 8 is a timing chart showing a wafer cooling operation of a conventional semiconductor manufacturing apparatus.
8, when the process chamber 101 is in an idle state, the cut valve 111 is opened, and the pressure in the process chamber 101 is monitored by the capacitance manometer 110. Further, the opening / closing valve V51 is closed, and the flow of the cooling gas through the mass flow controller 112 is shut off. Further, the opening / closing valves V52 to V54 are closed, the supply of the cooling gas to the cooling gas supply unit 104 is shut off, and the exhaust in the cooling gas supply unit 104 and the cooling gas delivery pipe 104a is stopped.
[0009]
Further, the isolation valve 105 and the opening / closing valves V55 and V56 are opened, and the process pump 101 and the turbo pump 107 are evacuated by the dry pump.
Then, at time t11, when the process chamber 101 shifts to the processing state, the electrostatic chuck 103 is turned on, and the wafer W mounted on the susceptor 102 is electrostatically attracted.
[0010]
Then, at time t12, the opening / closing valves V51 to V53 are opened, and the cooling gas is sequentially applied to the back surface of the wafer W via the opening / closing valve V51 → the mass flow controller 112 → the opening / closing valve V53 → the cooling gas delivery pipe 104a → the cooling gas supply unit 104. , And the cooling gas sent to the cooling gas delivery pipe 104a is exhausted through the opening / closing valve V51 → the mass flow controller 112 → the opening / closing valve V52 → the pressure control valve 114 → the turbo pump 107 in this order. The pressure of the cooling gas sent to the cooling gas delivery pipe 104a is feedback-controlled.
[0011]
Then, in the process chamber 101, an etching process of the wafer W is performed. At a time t13, when the processing of the wafer W is completed, the opening / closing valve V51 is closed to shut off the cooling gas supplied to the back surface of the wafer W. At the same time, the inside of the cooling gas delivery pipe 104a is exhausted by opening the opening / closing valve V54.
[0012]
Then, at time t14, the wafer W is released from the electrostatic chuck by turning off the electrostatic chuck 103.
Then, at time t15, by closing the open / close valves V52 to V54, the exhaust in the cooling gas delivery pipe 104a is stopped, and the state shifts to the idle state.
Then, at time t16, when the process chamber 101 is to be opened to the atmosphere to perform a maintenance process or the like in the process chamber 101, the exhaust in the process chamber 101 is stopped by closing the isolation valve 105 and the opening / closing valves V55 and V56. . Further, the vacuum switch 109 monitors the pressure in the process chamber 101, and when the pressure in the process chamber 101 reaches a predetermined value or more, closes the cut valve 111 to disconnect the capacitance manometer 110 from the process chamber 101.
[0013]
[Patent Document 1]
JP-A-7-176486
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described semiconductor manufacturing apparatus, the pressure of the cooling gas supplied from the cooling gas supply source is about 0.15 MPa, and when the on-off valve V51 is closed, the cooling gas flows between the on-off valve V51 and the mass flow controller 112. And leaks into the cooling gas delivery pipe 104a via the mass flow controller 112.
[0015]
For this reason, before the on-off valves V52 and V53 are closed, the on-off valve V54 is once opened, the inside of the cooling gas delivery pipe 104a is evacuated, and even if the inside of the cooling gas delivery pipe 104a is brought into a low pressure state, FIG. As shown, the pressure between the mass flow controller 112 and the on-off valve V53 in the cooling gas delivery pipe 104a gradually increases, and reaches a pressure of about several kPa.
[0016]
Then, at time t12 in FIG. 8, when the open / close valve V53 is opened in a state where the pressure between the mass flow controller 112 and the open / close valve V53 in the cooling gas delivery pipe 104a is increased, a high pressure is applied to the back surface of the wafer W at a stretch. In addition, there is a problem that the wafer W jumps or the wafer W is displaced. Therefore, an object of the present invention is to provide a semiconductor manufacturing apparatus and a wafer cooling method capable of suppressing an increase in pressure on the back surface of a wafer due to a cooling gas.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
According to one embodiment of the present invention, there is provided a semiconductor manufacturing apparatus, comprising: a process chamber configured to process a wafer; a vacuum pump configured to evacuate the process chamber; An electrostatic chuck provided for electrostatically adsorbing the wafer; a first pressure measuring unit connected to the process chamber via a cut valve to measure a pressure in the process chamber; and a pressure in the process chamber. When the value reaches a predetermined value or less, an opening means for opening the cut valve, a gas flow rate adjusting means for adjusting a gas flow rate supplied from a cooling gas supply source, and a gas flow adjusting means provided before the gas flow rate adjusting means. 1 opening / closing valve, a cooling gas supply unit for supplying a cooling gas to the back surface of the wafer, and the cooling gas supply unit via the gas flow rate adjusting means. A cooling gas delivery pipe for delivering cooling gas, a cooling gas exhaust pipe connected to the vacuum pump for exhausting the cooling gas delivery pipe, a second opening / closing valve provided on the cooling gas delivery pipe, A third opening / closing valve provided on the cooling gas exhaust pipe, a second pressure measuring means for measuring a pressure in the cooling gas delivery pipe at a stage preceding the second opening / closing valve, and a third pump connected to the vacuum pump. A pressure adjusting pipe connected to the cooling gas delivery pipe at a stage preceding the second opening / closing valve, a fourth opening / closing valve provided on the pressure adjusting pipe, and pressure adjustment for adjusting the pressure in the pressure adjusting pipe. A valve, and open / close control means for performing open / close control of at least one of the second open / close valve and the fourth open / close valve in conjunction with the open / close operation of the cut valve. That.
[0018]
Accordingly, the opening / closing operation of the second opening / closing valve or the fourth opening / closing valve is linked with the opening / closing operation of the cut valve, so that the second opening / closing valve or the fourth opening / closing valve is opened when the process chamber is idle. The second opening / closing valve or the fourth opening / closing valve can be closed when the process chamber is opened to the atmosphere.
[0019]
For this reason, even when the process chamber is idling, it is possible to exhaust gas between the gas flow rate adjusting means and the second opening / closing valve in the cooling gas delivery pipe, and the gas leaks from the gas flow rate adjusting means into the cooling gas delivery pipe. The cooling gas can be exhausted, and the atmosphere can be prevented from flowing back through the cooling gas delivery pipe when the process chamber is opened to the atmosphere.
[0020]
As a result, it is possible to prevent high pressure from being applied to the back surface of the wafer while preventing the inside of the cooling gas delivery pipe from being contaminated, thereby preventing the wafer from jumping or causing a positional shift of the wafer. can do.
In addition, according to the semiconductor manufacturing apparatus of one embodiment of the present invention, a process chamber for processing a wafer, a vacuum pump for evacuating the process chamber, and a vacuum pump provided in the process chamber for statically moving the wafer are provided. An electrostatic chuck for electro-adsorption, a first pressure measuring unit connected to the process chamber via a cut valve to measure a pressure in the process chamber, and a pressure in the process chamber reaches a predetermined value or less. In the case, an opening means for opening the cut valve, a gas flow rate adjusting means for adjusting a gas flow rate supplied from a cooling gas supply source, a first opening / closing valve provided in a preceding stage of the gas flow rate adjusting means, A cooling gas supply unit that supplies a cooling gas to the back surface of the wafer; and a cooling gas that sends a cooling gas to the cooling gas supply unit via the gas flow rate adjusting unit. A delivery pipe, a cooling gas exhaust pipe connected to the vacuum pump for exhausting the cooling gas delivery pipe, a second opening / closing valve provided in the cooling gas delivery pipe, and a cooling gas exhaust pipe. A third on-off valve, second pressure measuring means for measuring a pressure in the cooling gas delivery pipe at a stage preceding the second on-off valve, and a second on-off valve connected to the vacuum pump. A pressure regulating pipe connected to the cooling gas delivery pipe in the preceding stage, a fourth opening / closing valve provided in the pressure regulating pipe, a pressure control valve for regulating the pressure in the pressure regulating pipe, A roughing pump for performing roughing, a connecting pipe connecting the roughing pump and the vacuum pump, a fifth opening / closing valve provided in the connecting pipe, and an opening / closing operation of the fifth opening / closing valve. Communicating And characterized by comprising a closing control means for performing at least any one of the opening and closing control of the second switching valve or the fourth on-off valve.
[0021]
Accordingly, by linking the opening / closing operation of the second opening / closing valve or the fourth opening / closing valve with the opening / closing operation of the fifth opening / closing valve, the second opening / closing valve or the fourth opening / closing valve is turned on when the process chamber is idle. While it is possible to keep it open, the second opening / closing valve or the fourth opening / closing valve can be closed when the process chamber is opened to the atmosphere, thereby preventing the inside of the cooling gas delivery pipe from being contaminated. It is possible to prevent the wafer from jumping or the wafer from being displaced by the cooling gas.
[0022]
Further, according to the semiconductor manufacturing apparatus of one embodiment of the present invention, a process chamber for processing a wafer, a vacuum pump for evacuating the process chamber, and a main valve provided at a stage preceding the vacuum pump An electrostatic chuck provided in the process chamber and electrostatically adsorbing the wafer; a first pressure measuring unit connected to the process chamber via a cut valve to measure a pressure in the process chamber; When the pressure in the process chamber has reached a predetermined value or less, an opening means for opening the cut valve, a gas flow rate adjusting means for adjusting a gas flow rate supplied from a cooling gas supply source, and a gas flow rate adjusting means. A first opening / closing valve provided at a preceding stage, a cooling gas supply unit for supplying a cooling gas to the back surface of the wafer, and a gas flow adjusting unit. A cooling gas delivery pipe for delivering a cooling gas to the cooling gas supply unit, a cooling gas exhaust pipe connected to the vacuum pump for exhausting the cooling gas delivery pipe, and a cooling gas delivery pipe provided on the cooling gas delivery pipe. A second opening / closing valve, a third opening / closing valve provided in the cooling gas exhaust pipe, a second pressure measuring means for measuring a pressure in the cooling gas delivery pipe at a stage preceding the second opening / closing valve, A pressure adjusting pipe connected to the vacuum pump and connected to the cooling gas delivery pipe at a stage preceding the second opening / closing valve; a fourth opening / closing valve provided on the pressure adjusting pipe; A pressure adjusting valve for adjusting the pressure of the first valve and an opening / closing control means for opening / closing at least one of the second opening / closing valve and the fourth opening / closing valve in conjunction with the opening / closing operation of the main valve. Characterized in that it comprises and.
[0023]
Accordingly, the opening / closing operation of the second opening / closing valve or the fourth opening / closing valve is linked to the opening / closing operation of the main valve, so that the second opening / closing valve or the fourth opening / closing valve is kept open when the process chamber is idle. And the second opening / closing valve or the fourth opening / closing valve can be closed when the process chamber is opened to the atmosphere, and the inside of the cooling gas delivery pipe is prevented from being contaminated while being cooled by the cooling gas. It is possible to prevent the wafer from jumping or the wafer from being displaced.
[0024]
In addition, according to the semiconductor manufacturing apparatus of one embodiment of the present invention, a process chamber for processing a wafer, a vacuum pump for evacuating the process chamber, and a vacuum pump provided in the process chamber for statically moving the wafer are provided. An electrostatic chuck for electro-adsorption, a first pressure measuring unit connected to the process chamber via a cut valve to measure a pressure in the process chamber, and a pressure in the process chamber reaches a predetermined value or less. In the case, an opening means for opening the cut valve, a gas flow rate adjusting means for adjusting a gas flow rate supplied from a cooling gas supply source, a first opening / closing valve provided in a preceding stage of the gas flow rate adjusting means, A cooling gas supply unit that supplies a cooling gas to the back surface of the wafer; and a cooling gas that sends a cooling gas to the cooling gas supply unit via the gas flow rate adjusting unit. A delivery pipe, a cooling gas exhaust pipe connected to the vacuum pump for exhausting the cooling gas delivery pipe, a second opening / closing valve provided in the cooling gas delivery pipe, and a cooling gas exhaust pipe. A third on-off valve, second pressure measuring means for measuring a pressure in the cooling gas delivery pipe at a stage preceding the second on-off valve, and a second on-off valve connected to the vacuum pump. A pressure regulating pipe connected to the cooling gas delivery pipe in the preceding stage, a fourth opening / closing valve provided in the pressure regulating pipe, a pressure regulating valve for regulating the pressure in the pressure regulating pipe, Opening / closing control means for performing opening / closing control of at least one of the second opening / closing valve or the fourth opening / closing valve based on a measurement result of the pressure in the cooling gas delivery pipe at a stage preceding the opening / closing valve; Characterized in that it comprises.
[0025]
This makes it possible to open and close the second or fourth open / close valve based on the pressure measurement result between the gas flow control means and the second open / close valve in the cooling gas delivery pipe. In the idle state, the cooling gas leaked into the cooling gas delivery pipe through the gas flow rate adjusting means can be exhausted.
[0026]
For this reason, it is possible to prevent a high pressure from being applied to the back surface of the wafer, and it is possible to prevent the wafer from jumping or the wafer from being displaced.
According to the wafer cooling method of one embodiment of the present invention, the step of placing a wafer in the process chamber in an idle state and the step of opening the first opening / closing valve provided in the preceding stage of the flow rate adjusting unit are performed. Supplying a cooling gas to the back surface of the wafer via a cooling gas delivery pipe, performing a processing of the wafer in the process chamber, and a second opening / closing valve provided at a subsequent stage of the flow rate control unit Closing the first opening / closing valve in a state in which the cooling gas is supplied to the back surface of the wafer by closing the first opening / closing valve, and exhausting the cooling gas delivery pipe in which the first opening / closing valve is closed. And a step of, after exhausting the inside of the cooling gas delivery pipe, shifting to an idle state with the second opening / closing valve being opened.
[0027]
This makes it possible to keep the second opening / closing valve open when the process chamber is idle, and to exhaust gas between the gas flow rate adjusting means and the second opening / closing valve in the cooling gas delivery pipe. .
For this reason, it is possible to exhaust the cooling gas leaked from the flow rate adjusting unit into the cooling gas delivery pipe, to prevent a high pressure from being applied to the back surface of the wafer, and to cause the wafer to jump or to be displaced. Can be prevented.
[0028]
Further, according to the wafer cooling method of one aspect of the present invention, the method further comprises a step of closing the second opening / closing valve when the process chamber is opened to the atmosphere.
This makes it possible to prevent the air from flowing back inside the cooling gas delivery pipe when the process chamber is opened to the atmosphere, and to prevent the inside of the cooling gas delivery pipe from being contaminated while preventing the high pressure from being applied to the back surface of the wafer. Can be prevented.
[0029]
According to the wafer cooling method of one embodiment of the present invention, the step of placing a wafer in the process chamber in an idle state and the step of opening the first opening / closing valve provided in the preceding stage of the flow rate adjusting unit are performed. Supplying a cooling gas to the back surface of the wafer via a cooling gas delivery pipe, performing a processing of the wafer in the process chamber, and a second opening / closing valve provided at a subsequent stage of the flow rate control unit Closing the first opening / closing valve in a state in which the cooling gas is supplied to the back surface of the wafer by closing the first opening / closing valve, and exhausting the cooling gas delivery pipe in which the first opening / closing valve is closed. Performing the step of: closing the second on-off valve after exhausting the cooling gas delivery pipe; and closing the second on-off valve between the flow rate adjusting unit and the second on-off valve after closing the second on-off valve. Monitoring the pressure in the cooling gas delivery pipe, and opening the second switching valve if the pressure in the cooling gas delivery pipe between the flow rate controller and the second opening / closing valve exceeds a predetermined value. And a step.
[0030]
Thereby, it is possible to exhaust the cooling gas leaked into the cooling gas delivery pipe based on the pressure measurement result between the flow rate adjustment unit and the second opening / closing valve in the cooling gas delivery pipe, By preventing the high pressure from being applied, it is possible to prevent the wafer from jumping and the wafer from being displaced.
[0031]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a semiconductor manufacturing apparatus and a wafer cooling method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of the semiconductor manufacturing apparatus according to the first embodiment of the present invention. In the first embodiment, the opening and closing valve V3 is opened and closed in conjunction with the opening and closing operation of the cut valve 11.
[0032]
In FIG. 1, a susceptor 2 for mounting a wafer W is provided in a process chamber 1, and an electrostatic chuck 3 for electrostatically attracting the wafer W is provided on the susceptor 2. Here, the susceptor 2 and the electrostatic chuck 3 are provided with a cooling gas supply unit 4 for supplying a cooling gas to the back surface of the wafer W, and the cooling gas supply unit 4 sends the cooling gas to the cooling gas supply unit 4. It is connected to the cooling gas delivery pipe 4a. As the cooling gas, for example, He gas or the like can be used.
[0033]
The cooling gas delivery pipe 4a is provided with an opening / closing valve V3, and a cooling gas supply source is connected to the cooling gas delivery pipe 4a via a mass flow controller 12 and an opening / closing valve V1 in front of the opening / closing valve V3. . Further, a cooling gas exhaust pipe 4c is connected to the cooling gas delivery pipe 4a downstream of the open / close valve V3. An opening / closing valve V4 is provided in the cooling gas exhaust pipe 4c, and a stage subsequent to the opening / closing valve V4 of the cooling gas exhaust pipe 4c is connected to the turbo pump 7.
[0034]
A pressure adjusting pipe 4b is connected between the mass flow controller 12 and the opening / closing valve V3, and a capacitance manometer 13 for measuring the pressure of the cooling gas delivery pipe 4a is provided. The pressure control pipe 4b is provided with an opening / closing valve V2 and a pressure control valve 14, and the latter part of the pressure control pipe 4b is connected to the turbo pump 7. As the pressure control valve 14, for example, a butterfly valve or the like can be used.
[0035]
Further, the process chamber 1 is provided with a vacuum switch 9 for monitoring the pressure in the process chamber 1 at the time of opening to the atmosphere and at the time of idling, and a capacitance manometer 10 for monitoring the pressure within the process chamber 1 at the time of a high vacuum. Provided, the capacitance manometer 10 is connected to the process chamber 1 via a cut valve 11.
[0036]
Further, the process chamber 1 is provided with a turbo pump 7 for evacuating the process chamber 1 and a dry pump 8 for performing a rough evacuation. The turbo pump 7 is connected to the process chamber 1 via the isolation valve 5 and the pressure control valve 6. The dry pump 8 is connected to the turbo pump 7 via an on-off valve V5, and is also connected to the process chamber 1 via an on-off valve V6.
[0037]
Here, the vacuum switch 9 monitors the pressure in the process chamber 1, and when the pressure in the process chamber 1 falls below a predetermined value, opens the cut valve 11 and connects the capacitance manometer 10 to the process chamber 1. . On the other hand, when the pressure in the process chamber 1 becomes equal to or higher than a predetermined value, the vacuum switch 9 closes the cut valve 11 and disconnects the capacitance manometer 10 from the process chamber 1.
[0038]
Further, the process chamber 1 is provided with opening / closing control means 15 for controlling the opening / closing timing of the opening / closing valve V3 or the opening / closing valve V2. The valve V2 is opened and closed.
That is, the open / close control means 15 opens the open / close valve V3 or the open / close valve V2 when the process chamber 1 is in the idle state or the processing state, and closes the open / close valve V3 or the open / close valve V2 when the process chamber 1 is open to the atmosphere.
[0039]
Thereby, even when the process chamber 1 is idling, it is possible to exhaust the space between the mass flow controller 12 and the opening / closing valve V3 in the cooling gas delivery pipe 4a, and the leakage from the mass flow controller 12 into the cooling gas delivery pipe 4a. The exhausted cooling gas can be exhausted, and the atmosphere can be prevented from flowing back through the cooling gas delivery pipe 4a when the process chamber 1 is opened to the atmosphere.
[0040]
As a result, it is possible to prevent high pressure from being applied to the back surface of the wafer W while preventing the inside of the cooling gas delivery pipe 4a from being contaminated, and the wafer W jumps or the wafer W is displaced. Can be prevented.
FIG. 2 is a timing chart showing a wafer cooling operation of the semiconductor manufacturing apparatus according to the first embodiment of the present invention.
[0041]
In FIG. 2, when the process chamber 1 is in an idle state, the cut valve 11 is opened, and the pressure in the process chamber 1 is monitored by the capacitance manometer 10. Further, the opening / closing valve V1 is closed, and the flow of the cooling gas through the mass flow controller 12 is shut off. Further, the on-off valves V2 and V4 are closed, and the exhaust in the pressure adjusting pipe 4b and the cooling gas exhaust pipe 4c is stopped.
[0042]
Further, the isolation valve 5 and the opening / closing valves V5 and V6 are opened, and the process pump 1 and the turbo pump 7 are evacuated by the dry pump 8.
Further, the opening / closing valve V3 is opened in conjunction with the opening operation of the cut valve 11, and the inside of the cooling gas delivery pipe 4a is exhausted through the cooling gas supply unit 4 in the process chamber 1. Therefore, even when the high-pressure cooling gas accumulated between the on-off valve V1 and the mass flow controller 12 leaks into the cooling gas delivery pipe 4a through the mass flow controller 12, the mass flow controller in the cooling gas delivery pipe 4a does It is possible to prevent the pressure between the valve 12 and the opening / closing valve V3 from rising.
[0043]
Then, at the time t1, when the process chamber 1 shifts to the processing state, the electrostatic chuck 3 is turned on, and the wafer W placed on the susceptor 2 is electrostatically attracted.
Then, at time t2, the on-off valves V1 and V2 are opened, and the on-off valve V1 → the mass flow controller 12 → the on-off valve V3 → the cooling gas delivery pipe 4a → the cooling gas supply unit 4 sequentially passes the cooling gas to the back surface of the wafer W. , And exhausts the cooling gas sent to the cooling gas delivery pipe 4a through the opening and closing valve V1 → the mass flow controller 12 → the opening and closing valve V2 → the pressure control valve 14 → the turbo pump 7 in order. The pressure of the cooling gas sent to the cooling gas delivery pipe 4a is feedback-controlled.
[0044]
Then, in the process chamber 1, an etching process or the like of the wafer W is performed. At a time t3, when the processing of the wafer W is completed, the cooling gas supplied to the back surface of the wafer W is shut off by closing the open / close valve V1. At the same time, by opening the on-off valve V4, the inside of the cooling gas delivery pipe 4a is exhausted.
Then, at time t4, the wafer W is released from electrostatic attraction by turning off the electrostatic chuck 3.
[0045]
Then, at time t5, by closing the open / close valves V2 and V4, the exhaust in the pressure adjusting pipe 4b and the cooling gas exhaust pipe 4c is stopped, and the state shifts to the idle state.
Then, at the time t6, when performing a maintenance process in the process chamber 1 or the like and shifting to the open-to-atmosphere state, the exhaust in the process chamber 1 is stopped by closing the isolation valve 5 and the open / close valves V5 and V6. . Then, the vacuum switch 9 monitors the pressure in the process chamber 1, and when the pressure in the process chamber 1 exceeds a predetermined value, closes the cut valve 11 to disconnect the capacitance manometer 10 from the process chamber 1.
[0046]
Further, the opening / closing valve V3 is closed in conjunction with the opening / closing operation of the cut valve 11, and the cooling gas delivery pipe 4a between the mass flow controller 12 and the opening / closing valve V3 is shut off from the process chamber 1. Thereby, even when the process chamber 1 is opened to the atmosphere due to maintenance work of the process chamber 1 or the like, the backflow of the atmosphere into the cooling gas delivery pipe 4a between the mass flow controller 12 and the opening / closing valve V3 is prevented. Therefore, it is possible to prevent the inside of the cooling gas delivery pipe 4a from being contaminated.
[0047]
In the embodiment of FIG. 2, a method for opening and closing the open / close valve V3 in conjunction with the open / close operation of the cut valve 11 in order to exhaust the space between the mass flow controller 12 and the open / close valve V3 in the cooling gas delivery pipe 4a. As described above, the opening / closing valve V2 may be opened / closed in conjunction with the opening / closing operation of the cut valve 11.
FIG. 3 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a semiconductor manufacturing apparatus according to the second embodiment of the present invention. In the second embodiment, the on-off valve V13 is opened and closed in conjunction with the on-off operation of an on-off valve V15 provided between the turbo pump 27 and the dry pump 28.
[0048]
In FIG. 3, a susceptor 22 on which a wafer W is placed is provided in a process chamber 21, and an electrostatic chuck 23 for electrostatically attracting the wafer W is provided on the susceptor 22. Here, the susceptor 22 and the electrostatic chuck 23 are provided with a cooling gas supply unit 24 that supplies a cooling gas to the back surface of the wafer W, and the cooling gas supply unit 24 sends the cooling gas to the cooling gas supply unit 24. The cooling gas delivery pipe 24a is connected to the cooling gas delivery pipe 24a.
[0049]
The cooling gas delivery pipe 24a is provided with an opening / closing valve V13, and a cooling gas supply source is connected to the cooling gas delivery pipe 24a via a mass flow controller 32 and an opening / closing valve V11 in front of the opening / closing valve V13. . Further, a cooling gas exhaust pipe 24c is connected to the cooling gas delivery pipe 24a downstream of the open / close valve V13. The cooling gas exhaust pipe 24c is provided with an opening / closing valve V14, and the latter part of the cooling gas exhaust pipe 24c is connected to the turbo pump 27.
[0050]
A pressure adjusting pipe 24b is connected between the mass flow controller 32 and the opening / closing valve V13, and a capacitance manometer 33 for measuring the pressure of the cooling gas delivery pipe 24a is provided. The pressure control pipe 24b is provided with an opening / closing valve V12 and a pressure control valve 34, and the latter part of the pressure control pipe 24b is connected to the turbo pump 27.
[0051]
Further, the process chamber 21 is provided with a vacuum switch 29 for monitoring the pressure in the process chamber 21 at the time of opening to the atmosphere and at the time of idling. The capacitance manometer 30 is provided and is connected to the process chamber 21 via a cut valve 31.
[0052]
Further, the process chamber 21 is provided with a turbo pump 27 for evacuating the process chamber 21 and a dry pump 28 for performing a rough evacuation. The turbo pump 27 is connected to the process chamber 21 via the isolation valve 25 and the pressure control valve 26. The dry pump 28 is connected to the turbo pump 27 via an on-off valve V15, and is also connected to the process chamber 21 via an on-off valve V16.
[0053]
Here, in the idle state of the process chamber 21, the isolation valve 25 and the opening / closing valves V15 and V16 are opened, and the dry pump 28 exhausts the process chamber 21 and the turbo pump 27. Then, when the process chamber 21 is to be opened to the atmosphere in order to perform a maintenance process or the like in the process chamber 21, the isolation valve 25 and the opening / closing valves V15 and V16 are closed, and the exhaust in the process chamber 21 is stopped.
[0054]
Further, the process chamber 21 is provided with opening / closing control means 35 for controlling the opening / closing timing of the opening / closing valve V13 or the opening / closing valve V12, and the opening / closing control means 35 is provided between the turbo pump 27 and the dry pump The opening / closing valve V13 or the opening / closing valve V12 is opened / closed in conjunction with the opening / closing operation of the valve V15. That is, the open / close control means 35 opens the open / close valve V13 or the open / close valve V12 when the process chamber 21 is in the idle state or the processing state, and closes the open / close valve V13 or the open / close valve V12 when the process chamber 21 is open to the atmosphere.
[0055]
Thereby, even when the process chamber 21 is idle, it is possible to exhaust the space between the mass flow controller 32 and the opening / closing valve V13 in the cooling gas delivery pipe 24a, and to leak from the mass flow controller 32 into the cooling gas delivery pipe 24a. The exhausted cooling gas can be exhausted and the atmosphere can be prevented from flowing back through the cooling gas delivery pipe 24a when the process chamber 21 is opened to the atmosphere.
[0056]
FIG. 4 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a semiconductor manufacturing apparatus according to the third embodiment of the present invention. In the third embodiment, the opening and closing valve V23 is opened and closed in conjunction with the opening and closing operation of the isolation valve 45.
In FIG. 4, a susceptor 42 for mounting a wafer W is provided in a process chamber 41, and an electrostatic chuck 43 for electrostatically attracting the wafer W is provided on the susceptor 42. Here, the susceptor 42 and the electrostatic chuck 43 are provided with a cooling gas supply unit 44 for supplying a cooling gas to the back surface of the wafer W, and the cooling gas supply unit 44 sends the cooling gas to the cooling gas supply unit 44. The cooling gas delivery pipe 44a is connected to the cooling gas delivery pipe 44a.
[0057]
The cooling gas delivery pipe 44a is provided with an opening / closing valve V23, and a cooling gas supply source is connected to the cooling gas delivery pipe 44a in front of the opening / closing valve V23 via the mass flow controller 52 and the opening / closing valve V21, respectively. . Further, a cooling gas exhaust pipe 44c is connected to the cooling gas delivery pipe 44a downstream of the open / close valve V23. The cooling gas exhaust pipe 44c is provided with an opening / closing valve V24, and the latter part of the cooling gas exhaust pipe 44c is connected to a turbo pump 47.
[0058]
A pressure adjusting pipe 44b is connected between the mass flow controller 52 and the opening / closing valve V23, and a capacitance manometer 53 for measuring the pressure of the cooling gas delivery pipe 44a is provided. The pressure control pipe 44b is provided with an opening / closing valve V22 and a pressure control valve 54, and the latter part of the pressure control pipe 44b is connected to a turbo pump 47.
[0059]
Further, the process chamber 41 is provided with a vacuum switch 49 for monitoring the pressure in the process chamber 41 at the time of opening to the atmosphere and at the time of idling, and a capacitance manometer 50 for monitoring the pressure within the process chamber 41 in a high vacuum state. The capacitance manometer 50 is provided and is connected to the process chamber 41 via the cut valve 51.
[0060]
The process chamber 41 is provided with a turbo pump 47 for evacuating the process chamber 41 and a dry pump 48 for performing rough evacuation. The turbo pump 47 is connected to the process chamber 41 via an isolation valve 45 and a pressure control valve 46. The dry pump 48 is connected to the turbo pump 47 via an on-off valve V25, and is also connected to the process chamber 41 via an on-off valve V26.
[0061]
Here, in the idle state of the process chamber 41, the isolation valve 45 and the on-off valves V25 and V26 are opened, and the dry pump 48 exhausts the process chamber 41 and the turbo pump 47. Then, when the process chamber 41 is to be opened to the atmosphere to perform a maintenance process or the like in the process chamber 41, the isolation valve 45 and the open / close valves V25 and V26 are closed, and the exhaust in the process chamber 41 is stopped.
[0062]
The process chamber 41 is provided with opening / closing control means 55 for controlling the opening / closing timing of the opening / closing valve V23 or the opening / closing valve V22. Alternatively, the switching valve V22 is opened and closed.
That is, the open / close control means 55 opens the open / close valve V23 or the open / close valve V22 when the process chamber 41 is in the idle state or the processing state, and closes the open / close valve V23 or the open / close valve V22 when the process chamber 41 is open to the atmosphere.
[0063]
Thereby, even when the process chamber 41 is idling, the space between the mass flow controller 52 and the opening / closing valve V23 in the cooling gas delivery pipe 44a can be exhausted, and the leakage from the mass flow controller 52 into the cooling gas delivery pipe 44a can be achieved. The exhausted cooling gas can be exhausted, and at the same time, the atmosphere can be prevented from flowing back through the cooling gas delivery pipe 44a when the process chamber 41 is opened to the atmosphere.
[0064]
FIG. 5 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a semiconductor manufacturing apparatus according to a fourth embodiment of the present invention. In the fourth embodiment, a vacuum switch 76 for measuring the pressure between the mass flow controller 72 and the on-off valve V33 in the cooling gas delivery pipe 64a is provided, and the on-off valve is opened and closed based on the result of the pressure measurement by the vacuum switch 76. V33 is opened and closed.
[0065]
In FIG. 5, a susceptor 62 for mounting a wafer W is provided in a process chamber 61, and an electrostatic chuck 63 for electrostatically attracting the wafer W is provided on the susceptor 62. Here, the susceptor 62 and the electrostatic chuck 63 are provided with a cooling gas supply unit 64 that supplies a cooling gas to the back surface of the wafer W, and the cooling gas supply unit 64 sends the cooling gas to the cooling gas supply unit 64. The cooling gas delivery pipe 64a is connected to the cooling gas delivery pipe 64a.
[0066]
The cooling gas delivery pipe 64a is provided with an opening / closing valve V33, and a cooling gas supply source is connected to the cooling gas delivery pipe 64a via a mass flow controller 72 and an opening / closing valve V31 in front of the opening / closing valve V33. . A cooling gas exhaust pipe 64c is connected to the cooling gas delivery pipe 64a at a stage subsequent to the open / close valve V33. The cooling gas exhaust pipe 64c is provided with an opening / closing valve V34, and the latter part of the cooling gas exhaust pipe 64c is connected to the turbo pump 67.
[0067]
Further, a pressure adjusting pipe 64b is connected between the mass flow controller 72 and the opening / closing valve V33, and a capacitance manometer 73 for measuring the pressure of the cooling gas delivery pipe 64a is provided. The pressure adjusting pipe 64b is provided with an opening / closing valve V32 and a pressure control valve 74, and the latter part of the pressure adjusting pipe 64b is connected to a turbo pump 67.
[0068]
Further, the process chamber 61 is provided with a vacuum switch 69 for monitoring the pressure in the process chamber 61 at the time of opening to the atmosphere and at the time of idling, and a capacitance manometer 70 for monitoring the pressure within the process chamber 61 in a high vacuum state. The capacitance manometer 70 is provided and is connected to the process chamber 61 via a cut valve 71.
[0069]
Further, the process chamber 61 is provided with a turbo pump 67 for evacuating the process chamber 61 and a dry pump 68 for performing rough evacuation. The turbo pump 67 is connected to the process chamber 61 via an isolation valve 65 and a pressure control valve 66. The dry pump 68 is connected to the turbo pump 67 via an on-off valve V35, and is connected to the process chamber 61 via an on-off valve V36.
[0070]
Further, the process chamber 61 is provided with a vacuum switch 76 for measuring the pressure between the mass flow controller 72 and the opening / closing valve V33 in the cooling gas delivery pipe 64a, and opens and closes based on the pressure measurement result by the vacuum switch 76. An opening / closing control means 75 for controlling the opening / closing timing of the valve V33 or the opening / closing valve V32 is provided. When the pressure between the mass flow controller 72 and the opening and closing valve V33 in the cooling gas delivery pipe 64a becomes equal to or higher than a predetermined value, the opening and closing control means 75 opens the opening and closing valve V33 or the opening and closing valve V32 to open the cooling gas. The space between the mass flow controller 72 and the open / close valve V33 in the delivery pipe 64a is exhausted.
[0071]
Here, the pressure between the mass flow controller 72 and the opening / closing valve V33 when the opening / closing valve V33 or the opening / closing valve V32 is opened may be such that when the opening / closing valve V33 is opened, the wafer W jumps or the wafer W is displaced. Can be set so as not to occur.
FIG. 6 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a semiconductor manufacturing apparatus according to a fifth embodiment of the present invention. In the fifth embodiment, the on-off valve V43 is opened and closed based on the result of pressure measurement by a capacitance manometer 93 provided between the mass flow controller 92 and the on-off valve V43.
[0072]
In FIG. 6, a susceptor 82 for mounting a wafer W is provided in a process chamber 81, and an electrostatic chuck 83 for electrostatically attracting the wafer W is provided on the susceptor 82. Here, the susceptor 82 and the electrostatic chuck 83 are provided with a cooling gas supply unit 84 for supplying a cooling gas to the back surface of the wafer W, and the cooling gas supply unit 84 sends the cooling gas to the cooling gas supply unit 84. It is connected to the cooling gas delivery pipe 84a.
[0073]
The cooling gas delivery pipe 84a is provided with an opening / closing valve V43, and a cooling gas supply source is connected to the cooling gas delivery pipe 84a via a mass flow controller 92 and an opening / closing valve V41 in front of the opening / closing valve V43. . A cooling gas exhaust pipe 84c is connected to the cooling gas delivery pipe 84a at a stage subsequent to the open / close valve V43. The cooling gas exhaust pipe 84c is provided with an opening / closing valve V44, and the latter part of the cooling gas exhaust pipe 84c is connected to a turbo pump 87.
[0074]
A pressure adjusting pipe 84b is connected between the mass flow controller 92 and the opening / closing valve V43, and a capacitance manometer 93 for measuring the pressure of the cooling gas delivery pipe 84a is provided. The pressure regulating pipe 84b is provided with an opening / closing valve V42 and a pressure control valve 94, and the latter part of the pressure regulating pipe 84b is connected to a turbo pump 87.
[0075]
Further, the process chamber 81 is provided with a vacuum switch 89 for monitoring the pressure in the process chamber 81 at the time of opening to the atmosphere and at the time of idling, and a capacitance manometer 90 for monitoring the pressure within the process chamber 81 in a high vacuum state. The capacitance manometer 90 is provided and is connected to the process chamber 81 via a cut valve 91.
[0076]
Further, the process chamber 81 is provided with a turbo pump 87 for evacuating the process chamber 81 and a dry pump 88 for performing a rough evacuation. The turbo pump 87 is connected to the process chamber 81 via an isolation valve 85 and a pressure control valve 86. The dry pump 88 is connected to the turbo pump 87 via an on-off valve V35, and is connected to the process chamber 81 via an on-off valve V46.
[0077]
Further, the process chamber 81 is provided with opening / closing control means 95 for controlling the opening / closing timing of the opening / closing valve V43 or the opening / closing valve V42 based on the pressure measurement result by the capacitance manometer 93. When the pressure between the mass flow controller 92 and the opening / closing valve V43 in the cooling gas delivery pipe 84a becomes equal to or higher than a predetermined value, the opening / closing control means 95 opens the opening / closing valve V43 or the opening / closing valve V42 to open the cooling gas. The space between the mass flow controller 92 and the opening / closing valve V43 in the delivery pipe 84a is exhausted.
[0078]
Here, as the pressure between the mass flow controller 92 and the opening / closing valve V43 when the opening / closing valve V43 or the opening / closing valve V42 is opened, when the opening / closing valve V43 is opened, the wafer W jumps or the position of the wafer W shifts. Can be set so as not to occur.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a semiconductor manufacturing apparatus according to a first embodiment.
FIG. 2 is a timing chart showing the operation of the semiconductor manufacturing apparatus of FIG.
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a semiconductor manufacturing apparatus according to a second embodiment.
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of a semiconductor manufacturing apparatus according to a third embodiment.
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a semiconductor manufacturing apparatus according to a fourth embodiment.
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a semiconductor manufacturing apparatus according to a fifth embodiment.
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a conventional semiconductor manufacturing apparatus.
FIG. 8 is a timing chart showing the operation of the semiconductor manufacturing apparatus of FIG. 7;
[Explanation of symbols]
1, 21, 41, 61, 81 process chamber, 2, 22, 42, 62, 82 susceptor, 3, 23, 43, 63, 83 electrostatic chuck, 4, 24, 44, 64, 84 cooling gas supply unit, 4a, 24a, 44a, 64a, 84a Cooling gas delivery pipe, 4b, 24b, 44b, 64b, 84b Pressure adjusting pipe, 4c, 24c, 44c, 64c, 84c Cooling gas exhaust pipe, 5, 25, 45, 65, 85 Isolation valve, 6, 14, 26, 34, 46, 54, 66, 74, 86, 94 Pressure control valve, 7, 27, 47, 67, 87 Turbo pump, 8, 28, 48, 68, 88 Dry pump , 9, 29, 49, 69, 89 Vacuum switch, 10, 13, 30, 33, 50, 53, 70, 73, 90, 93, capacitance manometer, 1 1, 31, 51, 71, 91 cut valve, 12, 32, 52, 72, 92 mass flow controller, 15, 35, 55, 75, 95 open / close control means, V1 to V6, V11 to V16, V21 to V26, V31 To V36, V41 to V46 open / close valve, W wafer

Claims (7)

ウェハの処理を行うプロセスチャンバと、
前記プロセスチャンバ内の真空引きを行う真空ポンプと、
前記プロセスチャンバ内に設けられ、前記ウェハを静電吸着する静電チャックと、
カットバルブを介して前記プロセスチャンバに接続され、前記プロセスチャンバ内の圧力を計測する第１の圧力計測手段と、
前記プロセスチャンバ内の圧力が所定値以下に達した場合、前記カットバルブを開放する開放手段と、
冷却ガス供給源から供給されるガス流量を調整するガス流量調整手段と、
前記ガス流量調整手段の前段に設けられた第１の開閉バルブと、
前記ウェハ裏面に冷却ガスを供給する冷却ガス供給部と、
前記ガス流量調整手段を介して前記冷却ガス供給部に冷却ガスを送出する冷却ガス送出管と、
前記真空ポンプに接続され、前記冷却ガス送出管内の排気を行う冷却ガス排気管と、
前記冷却ガス送出管に設けられた第２の開閉バルブと、
前記冷却ガス排気管に設けられた第３の開閉バルブと、
前記第２の開閉バルブの前段における前記冷却ガス送出管内の圧力を計測する第２の圧力計測手段と、
前記真空ポンプに接続されるとともに、前記第２の開閉バルブの前段で前記冷却ガス送出管に接続された圧力調整管と、
前記圧力調整管に設けられた第４の開閉バルブと、
前記圧力調整管内の圧力を調整する圧力制御バルブと、
前記カットバルブの開閉動作に連動して、前記第２の開閉バルブまたは前記第４の開閉バルブのいずれか少なくとも一方の開閉制御を行う開閉制御手段とを備えることを特徴とする半導体製造装置。A process chamber for processing a wafer;
A vacuum pump for evacuating the process chamber,
An electrostatic chuck provided in the process chamber and electrostatically adsorbing the wafer;
First pressure measuring means connected to the process chamber via a cut valve and measuring a pressure in the process chamber;
Opening means for opening the cut valve when the pressure in the process chamber reaches a predetermined value or less,
Gas flow rate adjusting means for adjusting the gas flow rate supplied from the cooling gas supply source,
A first opening / closing valve provided before the gas flow rate adjusting means;
A cooling gas supply unit for supplying a cooling gas to the wafer back surface,
A cooling gas delivery pipe that delivers a cooling gas to the cooling gas supply unit through the gas flow rate adjusting unit;
A cooling gas exhaust pipe connected to the vacuum pump and exhausting the cooling gas delivery pipe;
A second opening / closing valve provided on the cooling gas delivery pipe;
A third opening / closing valve provided on the cooling gas exhaust pipe;
Second pressure measuring means for measuring a pressure in the cooling gas delivery pipe at a stage preceding the second opening / closing valve;
A pressure adjusting pipe connected to the vacuum pump and connected to the cooling gas delivery pipe at a stage preceding the second opening / closing valve;
A fourth opening / closing valve provided on the pressure adjusting pipe;
A pressure control valve for adjusting the pressure in the pressure adjustment pipe,
A semiconductor manufacturing apparatus comprising: an opening / closing control unit that performs opening / closing control of at least one of the second opening / closing valve and the fourth opening / closing valve in conjunction with the opening / closing operation of the cut valve. ウェハの処理を行うプロセスチャンバと、
前記プロセスチャンバ内の真空引きを行う真空ポンプと、
前記プロセスチャンバ内に設けられ、前記ウェハを静電吸着する静電チャックと、
カットバルブを介して前記プロセスチャンバに接続され、前記プロセスチャンバ内の圧力を計測する第１の圧力計測手段と、
前記プロセスチャンバ内の圧力が所定値以下に達した場合、前記カットバルブを開放する開放手段と、
冷却ガス供給源から供給されるガス流量を調整するガス流量調整手段と、
前記ガス流量調整手段の前段に設けられた第１の開閉バルブと、
前記ウェハ裏面に冷却ガスを供給する冷却ガス供給部と、
前記ガス流量調整手段を介して前記冷却ガス供給部に冷却ガスを送出する冷却ガス送出管と、
前記真空ポンプに接続され、前記冷却ガス送出管内の排気を行う冷却ガス排気管と、
前記冷却ガス送出管に設けられた第２の開閉バルブと、
前記冷却ガス排気管に設けられた第３の開閉バルブと、
前記第２の開閉バルブの前段における前記冷却ガス送出管内の圧力を計測する第２の圧力計測手段と、
前記真空ポンプに接続されるとともに、前記第２の開閉バルブの前段で前記冷却ガス送出管に接続された圧力調整管と、
前記圧力調整管に設けられた第４の開閉バルブと、
前記圧力調整管内の圧力を調整する圧力調整バルブと、
前記プロセスチャンバ内の粗引きを行う粗引きポンプと、
前記粗引きポンプと前記真空ポンプとを接続する接続管と、
前記接続管に設けられた第５の開閉バルブと、
前記第５の開閉バルブの開閉動作に連動して、前記第２の開閉バルブまたは前記第４の開閉バルブのいずれか少なくとも一方の開閉制御を行う開閉制御手段とを備えることを特徴とする半導体製造装置。A process chamber for processing a wafer;
A vacuum pump for evacuating the process chamber,
An electrostatic chuck provided in the process chamber and electrostatically adsorbing the wafer;
First pressure measuring means connected to the process chamber via a cut valve and measuring a pressure in the process chamber;
Opening means for opening the cut valve when the pressure in the process chamber reaches a predetermined value or less,
Gas flow rate adjusting means for adjusting the gas flow rate supplied from the cooling gas supply source,
A first opening / closing valve provided before the gas flow rate adjusting means;
A cooling gas supply unit for supplying a cooling gas to the wafer back surface,
A cooling gas delivery pipe that delivers a cooling gas to the cooling gas supply unit through the gas flow rate adjusting unit;
A cooling gas exhaust pipe connected to the vacuum pump and exhausting the cooling gas delivery pipe;
A second opening / closing valve provided on the cooling gas delivery pipe;
A third opening / closing valve provided on the cooling gas exhaust pipe;
Second pressure measuring means for measuring a pressure in the cooling gas delivery pipe at a stage preceding the second opening / closing valve;
A pressure adjusting pipe connected to the vacuum pump and connected to the cooling gas delivery pipe at a stage preceding the second opening / closing valve;
A fourth opening / closing valve provided on the pressure adjusting pipe;
A pressure regulating valve for regulating the pressure in the pressure regulating pipe,
A roughing pump for roughing the inside of the process chamber;
A connection pipe connecting the roughing pump and the vacuum pump,
A fifth opening / closing valve provided on the connection pipe;
A semiconductor manufacturing apparatus comprising: an opening / closing control unit that performs opening / closing control of at least one of the second opening / closing valve and the fourth opening / closing valve in conjunction with the opening / closing operation of the fifth opening / closing valve. apparatus. ウェハの処理を行うプロセスチャンバと、
前記プロセスチャンバ内の真空引きを行う真空ポンプと、
前記真空ポンプの前段に設けられたメインバルブと、
前記プロセスチャンバ内に設けられ、前記ウェハを静電吸着する静電チャックと、
カットバルブを介して前記プロセスチャンバに接続され、前記プロセスチャンバ内の圧力を計測する第１の圧力計測手段と、
前記プロセスチャンバ内の圧力が所定値以下に達した場合、前記カットバルブを開放する開放手段と、
冷却ガス供給源から供給されるガス流量を調整するガス流量調整手段と、
前記ガス流量調整手段の前段に設けられた第１の開閉バルブと、
前記ウェハ裏面に冷却ガスを供給する冷却ガス供給部と、
前記ガス流量調整手段を介して前記冷却ガス供給部に冷却ガスを送出する冷却ガス送出管と、
前記真空ポンプに接続され、前記冷却ガス送出管内の排気を行う冷却ガス排気管と、
前記冷却ガス送出管に設けられた第２の開閉バルブと、
前記冷却ガス排気管に設けられた第３の開閉バルブと、
前記第２の開閉バルブの前段における前記冷却ガス送出管内の圧力を計測する第２の圧力計測手段と、
前記真空ポンプに接続されるとともに、前記第２の開閉バルブの前段で前記冷却ガス送出管に接続された圧力調整管と、
前記圧力調整管に設けられた第４の開閉バルブと、
前記圧力調整管内の圧力を調整する圧力調整バルブと、
前記メインバルブの開閉動作に連動して、前記第２の開閉バルブまたは前記第４の開閉バルブのいずれか少なくとも一方の開閉制御を行う開閉制御手段とを備えることを特徴とする半導体製造装置。A process chamber for processing a wafer;
A vacuum pump for evacuating the process chamber,
A main valve provided in a preceding stage of the vacuum pump,
An electrostatic chuck provided in the process chamber and electrostatically adsorbing the wafer;
First pressure measuring means connected to the process chamber via a cut valve and measuring a pressure in the process chamber;
Opening means for opening the cut valve when the pressure in the process chamber reaches a predetermined value or less,
Gas flow rate adjusting means for adjusting the gas flow rate supplied from the cooling gas supply source,
A first opening / closing valve provided before the gas flow rate adjusting means;
A cooling gas supply unit for supplying a cooling gas to the wafer back surface,
A cooling gas delivery pipe that delivers a cooling gas to the cooling gas supply unit through the gas flow rate adjusting unit;
A cooling gas exhaust pipe connected to the vacuum pump and exhausting the cooling gas delivery pipe;
A second opening / closing valve provided on the cooling gas delivery pipe;
A third opening / closing valve provided on the cooling gas exhaust pipe;
Second pressure measuring means for measuring a pressure in the cooling gas delivery pipe at a stage preceding the second opening / closing valve;
A pressure adjusting pipe connected to the vacuum pump and connected to the cooling gas delivery pipe at a stage preceding the second opening / closing valve;
A fourth opening / closing valve provided on the pressure adjusting pipe;
A pressure regulating valve for regulating the pressure in the pressure regulating pipe,
A semiconductor manufacturing apparatus comprising: an opening / closing control unit that performs opening / closing control of at least one of the second opening / closing valve and the fourth opening / closing valve in conjunction with the opening / closing operation of the main valve. ウェハの処理を行うプロセスチャンバと、
前記プロセスチャンバ内の真空引きを行う真空ポンプと、
前記プロセスチャンバ内に設けられ、前記ウェハを静電吸着する静電チャックと、
カットバルブを介して前記プロセスチャンバに接続され、前記プロセスチャンバ内の圧力を計測する第１の圧力計測手段と、
前記プロセスチャンバ内の圧力が所定値以下に達した場合、前記カットバルブを開放する開放手段と、
冷却ガス供給源から供給されるガス流量を調整するガス流量調整手段と、
前記ガス流量調整手段の前段に設けられた第１の開閉バルブと、
前記ウェハ裏面に冷却ガスを供給する冷却ガス供給部と、
前記ガス流量調整手段を介して前記冷却ガス供給部に冷却ガスを送出する冷却ガス送出管と、
前記真空ポンプに接続され、前記冷却ガス送出管内の排気を行う冷却ガス排気管と、
前記冷却ガス送出管に設けられた第２の開閉バルブと、
前記冷却ガス排気管に設けられた第３の開閉バルブと、
前記第２の開閉バルブの前段における前記冷却ガス送出管内の圧力を計測する第２の圧力計測手段と、
前記真空ポンプに接続されるとともに、前記第２の開閉バルブの前段で前記冷却ガス送出管に接続された圧力調整管と、
前記圧力調整管に設けられた第４の開閉バルブと、
前記圧力調整管内の圧力を調整する圧力調整バルブと、
前記第２の開閉バルブの前段における前記冷却ガス送出管内の圧力の計測結果に基づいて、前記第２の開閉バルブまたは前記第４の開閉バルブのいずれか少なくとも一方の開閉制御を行う開閉制御手段とを備えることを特徴とする半導体製造装置。A process chamber for processing a wafer;
A vacuum pump for evacuating the process chamber,
An electrostatic chuck provided in the process chamber and electrostatically adsorbing the wafer;
First pressure measuring means connected to the process chamber via a cut valve and measuring a pressure in the process chamber;
Opening means for opening the cut valve when the pressure in the process chamber reaches a predetermined value or less,
Gas flow rate adjusting means for adjusting the gas flow rate supplied from the cooling gas supply source,
A first opening / closing valve provided before the gas flow rate adjusting means;
A cooling gas supply unit for supplying a cooling gas to the wafer back surface,
A cooling gas delivery pipe that delivers a cooling gas to the cooling gas supply unit through the gas flow rate adjusting unit;
A cooling gas exhaust pipe connected to the vacuum pump and exhausting the cooling gas delivery pipe;
A second opening / closing valve provided on the cooling gas delivery pipe;
A third opening / closing valve provided on the cooling gas exhaust pipe;
Second pressure measuring means for measuring a pressure in the cooling gas delivery pipe at a stage preceding the second opening / closing valve;
A pressure adjusting pipe connected to the vacuum pump and connected to the cooling gas delivery pipe at a stage preceding the second opening / closing valve;
A fourth opening / closing valve provided on the pressure adjusting pipe;
A pressure regulating valve for regulating the pressure in the pressure regulating pipe,
Opening / closing control means for performing opening / closing control of at least one of the second opening / closing valve and the fourth opening / closing valve based on a measurement result of the pressure in the cooling gas delivery pipe at a stage preceding the second opening / closing valve; A semiconductor manufacturing apparatus comprising: アイドル状態のプロセスチャンバ内にウェハを載置する工程と、
流量調節部の前段に設けられた第１の開閉バルブを開放することにより、冷却ガス送出管を介して前記ウェハの裏面に冷却ガスを供給する工程と、
前記プロセスチャンバ内で前記ウェハの処理を行う工程と、
前記流量調節部の後段に設けられた第２の開閉バルブを開放した状態で、前記第１の開閉バルブを閉じることにより、前記ウェハの裏面への冷却ガスの供給を遮断する工程と、
前記第１の開閉バルブが閉じられた前記冷却ガス送出管内を排気する工程と、
前記冷却ガス送出管内を排気した後、前記第２の開閉バルブを開放したままアイドル状態に移行する工程とを備えることを特徴とするウェハ冷却方法。Placing the wafer in the idle process chamber;
Supplying a cooling gas to the back surface of the wafer through a cooling gas delivery pipe by opening a first opening / closing valve provided at a stage preceding the flow rate adjusting unit;
Performing the processing of the wafer in the process chamber;
A step of shutting off the supply of the cooling gas to the back surface of the wafer by closing the first opening / closing valve in a state where the second opening / closing valve provided at the subsequent stage of the flow rate adjusting section is opened;
Exhausting the cooling gas delivery pipe in which the first opening / closing valve is closed;
After exhausting the inside of the cooling gas delivery pipe, shifting to an idle state with the second opening / closing valve being open. 前記プロセスチャンバの大気開放時に前記第２の開閉バルブを閉じる工程をさらに備えることを特徴とする請求項５記載のウェハ冷却方法。6. The method according to claim 5, further comprising a step of closing the second opening / closing valve when the process chamber is opened to the atmosphere. アイドル状態のプロセスチャンバ内にウェハを載置する工程と、
流量調節部の前段に設けられた第１の開閉バルブを開放することにより、冷却ガス送出管を介して前記ウェハの裏面に冷却ガスを供給する工程と、
前記プロセスチャンバ内で前記ウェハの処理を行う工程と、
前記流量調節部の後段に設けられた第２の開閉バルブを開放した状態で、前記第１の開閉バルブを閉じることにより、前記ウェハの裏面への冷却ガスの供給を遮断する工程と、
前記第１の開閉バルブが閉じられた前記冷却ガス送出管内を排気する工程と、
前記冷却ガス送出管内を排気した後、前記第２の開閉バルブを閉じる工程と、
前記第２の開閉バルブを閉じた後、前記流量調節部と前記第２の開閉バルブとの間の冷却ガス送出管内の圧力を監視する工程と、
前記流量調節部と前記第２の開閉バルブとの間の冷却ガス送出管内の圧力が所定値を超えた場合、前記第２の開閉バルブを開放する工程とを備えることを特徴とするウェハ冷却方法。Placing the wafer in the idle process chamber;
Supplying a cooling gas to the back surface of the wafer through a cooling gas delivery pipe by opening a first opening / closing valve provided at a stage preceding the flow rate adjusting unit;
Performing the processing of the wafer in the process chamber;
A step of shutting off the supply of the cooling gas to the back surface of the wafer by closing the first opening / closing valve in a state where the second opening / closing valve provided at the subsequent stage of the flow rate adjusting section is opened;
Exhausting the cooling gas delivery pipe in which the first opening / closing valve is closed;
Closing the second on-off valve after exhausting the cooling gas delivery pipe;
Monitoring the pressure in the cooling gas delivery pipe between the flow control unit and the second on-off valve after closing the second on-off valve;
Opening the second opening / closing valve when the pressure in the cooling gas delivery pipe between the flow rate adjusting section and the second opening / closing valve exceeds a predetermined value. .
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