JP2005180279A

JP2005180279A - 真空薄膜作成装置、及び真空薄膜作成装置の真空ポンプ制御方法

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Publication number: JP2005180279A
Application number: JP2003421060A
Authority: JP
Inventors: Kazuya Mitsutome; 和也満留
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2003-12-18
Filing date: 2003-12-18
Publication date: 2005-07-07

Abstract

【課題】真空ポンプの一部に故障が発生したときでも、真空ポンプシステムを安全に保つ一方、真空槽内のプロセスガスの排気を安全に行い得る真空薄膜作成装置、及び真空薄膜作成装置の真空ポンプ制御方法を提供する。
【解決手段】真空薄膜作成装置１には、真空チャンバ１０と、真空チャンバ１０の真空及び排気を行うべく真空チャンバ１０側から順にブースターポンプＡ・Ｂ・ＣとスクリューポンプＤとの少なくとも２段の真空ポンプが設けられている。真空ポンプ駆動制御部は、スクリューポンプＤ及びブースターポンプＡ・Ｂ・Ｃの稼動中に、ブースターポンプＡ・の異常を真空ポンプ異常検出部が検出したときには、ブースターポンプＡ・Ｂ・Ｃ及びスクリューポンプＤとの全ての真空ポンプを停止させるように制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、真空ポンプを用いたＣＶＤ(Chemical Vapor Deposition)や真空蒸着等による液晶表示パネル等の薄膜形成工程に使用される真空薄膜作成装置、及び真空薄膜作成装置の真空ポンプ制御方法に関するものである。

従来から、液晶表示パネル等の薄膜形成工程においては、真空薄膜作成装置を用いて、真空ポンプにより、ＣＶＤ(Chemical Vapor Deposition)や真空蒸着等による薄膜形成が行われる。

そして、この種の真空薄膜作成装置における従来技術として、例えば、特許文献１に開示された低圧化学気相成長装置がある。

上記特許文献１では、図６に示すように、支持ボード１０１上のウエハ１０２…に膜成長を行う低圧化学気相成長装置１００の炉心管１０３の排気側に接続した排気系配管１０４に圧力調整弁１０６とメカニカルブースターポンプ１０７とを配置し、その排気側で２つの並列な排気系配管１０５・１０５に分岐する。その分岐箇所には弁機構としての三方弁１０８を設け、さらに、分岐された並列な各排気系配管１０５・１０５にロータリーポンプ１０９・１０９を備える。これにより、成長中にいずれかのロータリーポンプ１０９・１０９の劣化が著しい場合は、劣化していない排気系統に切り替えることにより、炉心管１０３内の圧力を一定に保ちつつ成長を継続することができるようになっている。

したがって、炉心管１０３内での成長を継続しながらロータリーポンプ１０９のオーバーホールをすることができ、装置の稼働率を向上することができるとしている。
特開平４−１０３７６７号公報（１９９２年４月６日公開）

しかしながら、従来の真空薄膜作成装置、及び真空薄膜作成装置の真空ポンプ制御方法において、ブースターポンプが異常で停止した時に機械式ドライポンプも停止してしまうという制御を行う場合がある。この場合、ブースターポンプが動作不能時に機械式ドライポンプも動作継続できないという問題点を有している。

この問題を解決するために、前記特許文献１の低圧化学気相成長装置１００では、並列にロータリーポンプ１０９・１０９を組むため、片方のロータリーポンプ１０９は直接処理に関わらず遊んでいる。つまりポンプシステムとして２倍のコストがかかるため投資額も２倍になってしまう。ＣＶＤ装置は生産の量産工場においては多くの台数の装置が必要になってくるので、たかがポンプといえども装置台数が多くなりかつ表示装置の大型化に伴なうポンプの大型化になればおのずとポンプ費用は膨らむ。

また、前記特許文献１の低圧化学気相成長装置１００では、「炉心管１０３内での成長を継続しながらロータリーポンプ１０９のオーバーホールをすることができ、装置の稼働率を向上することができるとしている。」としているが、並列に組まれたポンプの片方を、成長を継続しながらオーバーホールするのには大きな危険が伴う。例えば、三方弁１０８がリークしていない保障をとることはできない。すなわち、ＣＶＤ装置は反応生成物が発生するので、排気系統のバルブのシートリークはよく起こるものである。もしリークしていれば非常に危険な可燃性のガスに空気が触れて爆発を起こす危険性がある。したがって、結局のところは、十分にＮ₂置換を行い、ポンプシステムを停止させ、配管内の残ガス濃度を安全な濃度にした後、オーバーホールする必要がある。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、真空ポンプの一部に故障が発生したときでも、真空ポンプシステムを安全に保つ一方、真空槽内のプロセスガスの排気を安全に行い得る真空薄膜作成装置、及び真空薄膜作成装置の真空ポンプ制御方法を提供することにある。

本発明の真空薄膜作成装置は、上記課題を解決するために、真空槽と、この真空槽の真空及び排気を行うべく真空槽側から順に第２次側真空ポンプと第１次側真空ポンプとの少なくとも２段の真空ポンプが設けられた真空薄膜作成装置において、上記第１次側真空ポンプ及び第２次側真空ポンプの異常を検出する真空ポンプ異常検出手段と、上記第１次側真空ポンプ及び第２次側真空ポンプの動作を制御するポンプ制御手段とが設けられていると共に、上記ポンプ制御手段は、第１次側真空ポンプ及び第２次側真空ポンプの稼動中に、第２次側真空ポンプの異常を上記真空ポンプ異常検出手段が検出したときには、該第２次側真空ポンプと第１次側真空ポンプとの全ての真空ポンプを停止させるように制御することを特徴としている。

また、本発明の真空薄膜作成装置の真空ポンプ制御方法は、上記課題を解決するために、真空槽と、この真空槽の真空及び排気を行うべく真空槽側から順に第２次側真空ポンプと第１次側真空ポンプとの少なくとも２段の真空ポンプが設けられた真空薄膜作成装置の真空ポンプ制御方法において、第１次側真空ポンプ及び第２次側真空ポンプの稼動中に、第２次側真空ポンプの異常を上記真空ポンプ異常検出手段が検出したときには、該第２次側真空ポンプと第１次側真空ポンプとの全ての真空ポンプを停止することを特徴としている。

上記の発明によれば、ポンプ制御手段は、第１次側真空ポンプ及び第２次側真空ポンプの稼動中に、第２次側真空ポンプの異常を上記真空ポンプ異常検出手段が検出したときには、該第２次側真空ポンプと第１次側真空ポンプとの全ての真空ポンプを停止させるように制御する。

このため、第２次側真空ポンプに異常があったときには、第２次側真空ポンプと第１次側真空ポンプとの全ての真空ポンプが停止するので、第２次側真空ポンプに異常が存在する状態で薄膜作成を継続するのに比べて、二次的なトラブルを防止することができる。

したがって、真空ポンプの一部に故障が発生したときでも、真空ポンプシステムを安全に保つことができる真空薄膜作成装置、及び真空薄膜作成装置の真空ポンプ制御方法を提供することができる。

また、本発明の真空薄膜作成装置は、上記記載の真空薄膜作成装置において、前記ポンプ制御手段は、前記第２次側真空ポンプと第１次側真空ポンプとの両方を停止させた後、少なくとも第１次側真空ポンプを稼動可能になっていることを特徴としている。

また、本発明の真空薄膜作成装置の真空ポンプ制御方法は、上記記載の真空薄膜作成装置の真空ポンプ制御方法において、前記第２次側真空ポンプと第１次側真空ポンプとの両方を停止させた後、さらに、少なくとも第１次側真空ポンプを稼動することを特徴としている。

上記の発明によれば、ポンプ制御手段は、第２次側真空ポンプと第１次側真空ポンプとの両方を停止させた後、少なくとも第１次側真空ポンプを稼動させることができる。

このため、第２次側真空ポンプに異常があり、第２次側真空ポンプと第１次側真空ポンプとの両方が停止すると、真空槽や配管内にプロセスガスが溜まっているので、それを排出する必要がある。このとき、本発明では、少なくとも第１次側真空ポンプすなわち大気圧側の真空ポンプを稼動することができるので、これによって、第２次側真空ポンプが停止していても、プロセスガスの排出だけはできる。

したがって、真空槽内のプロセスガスの排気を安全に行い得る真空薄膜作成装置、及び真空薄膜作成装置の真空ポンプ制御方法を提供することができる。

また、本発明の真空薄膜作成装置は、上記課題を解決するために、真空槽と、この真空槽の真空及び排気を行うべく真空槽側から順に第２次側真空ポンプと第１次側真空ポンプとの少なくとも２段の真空ポンプが設けられた真空薄膜作成装置において、上記第１次側真空ポンプ及び第２次側真空ポンプの異常を検出する真空ポンプ異常検出手段と、上記第１次側真空ポンプ及び第２次側真空ポンプの動作を制御するポンプ制御手段とが設けられていると共に、上記ポンプ制御手段は、第１次側真空ポンプ及び第２次側真空ポンプの稼動中に、第２次側真空ポンプの異常を真空ポンプ異常検出手段が検出したときには、第２次側真空ポンプを停止する一方、他の真空ポンプは稼動を継続させるように制御することを特徴としている。

また、本発明の真空薄膜作成装置の真空ポンプ制御方法は、上記課題を解決するために、真空槽と、この真空槽の真空及び排気を行うべく真空槽側から順に第２次側真空ポンプと第１次側真空ポンプとの少なくとも２段の真空ポンプが設けられた真空薄膜作成装置の真空ポンプ制御方法において、上記第１次側真空ポンプ及び第２次側真空ポンプの稼動中に、第２次側真空ポンプの異常を検出したときには、第２次側真空ポンプを停止する一方、他の真空ポンプは稼動を継続させることを特徴としている。

上記の発明によれば、ポンプ制御手段は、第１次側真空ポンプ及び第２次側真空ポンプの稼動中に、第２次側真空ポンプの異常を真空ポンプ異常検出手段が検出したときには、第２次側真空ポンプを停止する一方、他の真空ポンプは稼動を継続させるように制御する。

このため、第２次側真空ポンプに異常があり、第２次側真空ポンプが停止すると、真空槽や配管内にプロセスガスが溜まっているので、それを排出する必要がある。このとき、本発明では、第１次側真空ポンプを含む他の真空ポンプは稼動を継続させるので、これによって、該第２次側真空ポンプが停止していても、プロセスガスの排出だけはできる。また、該第２次側真空ポンプは停止しているので、システム的には安全である。

したがって、真空ポンプの一部に故障が発生したときでも、真空ポンプシステムを安全に保つ一方、真空槽内のプロセスガスの排気を安全に行い得る真空薄膜作成装置、及び真空薄膜作成装置の真空ポンプ制御方法を提供することができる。

また、本発明の真空薄膜作成装置は、上記記載の真空薄膜作成装置において、前記第２次側真空ポンプは、並列に複数設けられていることを特徴としている。

また、本発明の真空薄膜作成装置の真空ポンプ制御方法は、上記記載の真空薄膜作成装置の真空ポンプ制御方法において、前記第２次側真空ポンプは、並列に複数設けられていることを特徴としている。

上記の発明によれば、第２次側真空ポンプは、並列に複数設けられている。したがって、真空槽の容量が大きい場合においても高速排気を達成することができる。また、１個の第２次側真空ポンプが故障しても他の第２次側真空ポンプにて真空槽の減圧及びプロセスガスの排気ができるので安全である。

また、本発明の真空薄膜作成装置は、上記記載の真空薄膜作成装置において、前記第２次側真空ポンプは、複数段に設けられていることを特徴としている。

また、本発明の真空薄膜作成装置の真空ポンプ制御方法は、上記記載の真空薄膜作成装置の真空ポンプ制御方法において、前記第２次側真空ポンプは、複数段に設けられていることを特徴としている。

上記の発明によれば、第２次側真空ポンプは複数段に設けられているので、真空槽の容量が大きい場合においても高速減圧、高速排気を達成することができる。

また、本発明の真空薄膜作成装置は、上記記載の真空薄膜作成装置において、前記第２次側真空ポンプは、ブースターポンプにてなっていることを特徴としている。

上記の発明によれば、第２次側真空ポンプはブースターポンプにてなっているので、第１次側真空ポンプにて大気圧から所定の圧力になったものを、さらに、真空近くまで減圧するのに適している。

また、本発明の真空薄膜作成装置は、上記記載の真空薄膜作成装置において、前記第１次側真空ポンプは、大気圧からの減圧ができるポンプにてなっていることを特徴としている。

上記の発明によれば、第１次側真空ポンプは、大気圧からの減圧ができるポンプにてなっているので、大気圧から減圧する場合に適している。なお、このような真空ポンプとして、例えば、機械式ドライポンプ（ルーツ、クロー、スクリュー型）からなる真空ポンプが好ましい。

本発明の真空薄膜作成装置、及び真空薄膜作成装置の真空ポンプ制御方法では、ポンプ制御手段は、第１次側真空ポンプ及び第２次側真空ポンプの稼動中に、第２次側真空ポンプの異常を上記真空ポンプ異常検出手段が検出したときには、第２次側真空ポンプと第１次側真空ポンプとの全ての真空ポンプを停止させるように制御する。

したがって、第２次側真空ポンプに異常があったときには、第２次側真空ポンプと第１次側真空ポンプとの全ての真空ポンプが停止するので、第２次側真空ポンプに異常が存在する状態で薄膜作成を継続するのに比べて、二次的なトラブルを防止することができる。

それゆえ、真空ポンプの一部に故障が発生したときでも、真空ポンプシステムを安全に保つことができる真空薄膜作成装置、及び真空薄膜作成装置の真空ポンプ制御方法を提供することができるという効果を奏する。

本発明の一実施形態について図１ないし図５に基づいて説明すれば、以下の通りである。

本実施の形態の真空ポンプ制御方法が適用される真空薄膜作成装置１は、例えば、液晶表示装置におけるアクティブマトリクス基板の形成工程において、ウエハ等にゲート電極やＴＦＴ（Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ）をＣＶＤ(Chemical Vapor Deposition)や真空蒸着等により薄膜形成する場合に使用されるものである。

上記真空薄膜作成装置１は、図１に示すように、プラズマＣＶＤ装置であり、外気と遮断される真空槽としての真空チャンバ１０と、この真空チャンバ１０を略真空状態に吸引するブースターポンプＡ・ＢとブースターポンプＣ及びスクリューポンプＤとを有している。

真空チャンバ１０の内部には、例えば半導体ウエハ等の基板１１を載置するためのサセプタ１２が設けられている。サセプタ１２はヒータ１３によって支持され、該ヒータ１３は基板１１を所定の温度（３５０〜４５０℃）に維持する。サセプタ１２はプラズマ放電のための一方の電極を兼ねており、真空チャンバ１０を通じて接地１４されている。また、真空チャンバ１０の内部にはサセプタ１２と平行に対向して、シャワーヘッド１５が設けられている。シャワーヘッド１５は底面に多くの細孔を有しており、そこから材料ガスが基板１１に向かって均一に噴出される。シャワーヘッド１５の中央部には材料ガス導入口１６が設けられ、材料ガスは図示しないガスラインを通じてシャワーヘッド１５に導入される。材料ガス導入口１６は、真空チャンバ１０から電気的に絶縁されている。シャワーヘッド１５はプラズマ放電のためのもう一方の電極を兼ねており、材料ガス導入口１６を通じて外部の高周波電源１７に接続されている。これによって、基板１１の近傍にプラズマ反応場が生成される。真空チャンバ１０の底部には排気口１８が設けられ、外部の真空ポンプシステム２と連結されている。基板１１の表面上に形成される膜の種類及び膜質は、材料ガスの種類及び流量、温度、ＲＦ周波数の種類並びにプラズマの空間分布により変化する。

ここで、本実施の形態における真空チャンバ１０の重要な特徴は、真空機構としての真空ポンプシステム２にある。本実施の形態においては、２種類のポンプが真空チャンバ１０に取り付けられている。

すなわち、真空チャンバ１０に近いほうから順に、第１種類目である第２次側真空ポンプとしてのブースターポンプＡ・Ｂ及びブースターポンプＣと、第２種類目である第１次側真空ポンプとしてのスクリューポンプＤとが設けられている。

上記スクリューポンプＤは、大気圧からの減圧ができるポンプにてなっていると共に、真空チャンバ１０内のプロセスガスを排気するために使用される。したがって、この目的のためには、必ずしもスクリューポンプＤに限らず、例えば、ルーツポンプやクローポンプ等の真空ポンプを使用することが可能である。なお、上記スクリューポンプＤから出る配管は、図示しない排ガス処理装置に繋がっている。

また、上記ブースターポンプＡ・Ｂ及びブースターポンプＣは、上記スクリューポンプＤにて大気圧から所定圧力に減圧したものをさらに減圧すると共に、真空チャンバ１０内のプロセスガスを排気するために使用される。

本実施の形態では、ブースターポンプＡ・ＢとブースターポンプＣとを直列の２段にすることによって、真空に近い減圧及び真空チャンバ１０内の排ガスの高速排気が達成できるようになっている。また、本実施の形態では、真空チャンバ１０に近い方のブースターポンプＡ・Ｂは、並列に２つ設けられている。ただし、必ずしもこれに限らず、より多くの複数が並列になっていても良い。

このように、ブースターポンプＡ・Ｂ・Ｃを複合化し、ブースターポンプＡ・Ｂを並列にするのは、基板１１の大きさが拡大化する今日においては、真空チャンバ１０の内容積も大きくなり使用するガス量も多くなる、これに伴って、ブースターポンプＡ・Ｂ・Ｃのように複数段にし、或いはブースターポンプＡ・Ｂのように複数のものを並列にして、真空チャンバ１０の所定の真空度を確保すると共に、真空チャンバ１０内の排ガスの高速排気を達成するためである。また、ブースターポンプＡ・Ｂのいずれかが故障しても、他方は稼動できるので、フェイルセーフ、フェイルソフトの観点から安全である。

なお、上記の構成では、このようにブースターポンプＡ・Ｂを並列にすると共に、ブースターポンプＡ・ＢとブースターポンプＣとを直列の２段にしているが、本発明においては必ずしもこれに限らず、例えば、ブースターポンプＡ・Ｂを省略することも可能である。すなわち、本発明の真空ポンプ制御方法は、少なくともブースターポンプＣとスクリューポンプＤとの２段のポンプにてその効果を発揮できるものである。

ここで、本実施の形態の真空ポンプシステム２の制御系は、図２示すように、ポンプ制御手段としての真空ポンプ駆動制御部３０は、ブースターポンプＡ・Ｂ・Ｃ及びスクリューポンプＤの駆動動作を制御するようになっている。すなわち、真空ポンプ駆動制御部３０は、真空チャンバ制御部３１からの指示に基いて、上記ブースターポンプＡ・Ｂ・Ｃ及びスクリューポンプＤの駆動して真空チャンバ１０内の減圧及び排気を制御するようになっている。また、真空チャンバ制御部３１は、真空チャンバ１０内のプロセス制御全般を行っている。

また、同図に示すように、各真空ポンプの異常を検出する真空ポンプ異常検出手段としての真空ポンプ異常検出部３２が設けられており、この真空ポンプ異常検出部３２は、各ブースターポンプＡ・Ｂ・Ｃ及びスクリューポンプＤに異常があったときには、それを検出して真空ポンプ駆動制御部３０に異常検出信号を送る。その異常検出信号を受けた真空ポンプ駆動制御部３０は、後述する、各ブースターポンプＡ・Ｂ・Ｃ及びスクリューポンプＤに対する各種の駆動方法を行うようになっている。

本実施の形態の真空薄膜作成装置１の真空ポンプ制御方法について、図３に示すフローチャートに基いて説明する。

まず、本実施の形態では、真空ポンプ異常検出部３２がブースターポンプＡの異常を検出した場合には（Ｓ１）、真空ポンプ異常検出部３２は真空ポンプ駆動制御部３０にその旨の信号を送り、これにより、真空ポンプ駆動制御部３０は、ブースターポンプＡを含む全てのブースターポンプＢ・Ｃ及びスクリューポンプＤを停止させる（Ｓ２）。

これにより、真空ポンプ駆動制御部３０から真空チャンバ制御部３１に、ブースターポンプＡに異常があり、全てのブースターポンプＡ・Ｂ・Ｃ及びスクリューポンプＤが停止したことが伝達され（Ｓ３）、真空チャンバも排気系の異常に伴う安全な制御を行うことができる。また、モニタ３３には、故障の旨が表示される（Ｓ４）。例えば、赤の点滅表示がモニタ３３のブースターポンプＡの箇所に点灯されるとともに、警告音等が発せられる。

本例では、これにより、一旦、全てのブースターポンプＡ・Ｂ・Ｃ及びスクリューポンプＤが停止されるので、一つのブースターポンプＡの異常により他のブースターポンプＢ・Ｃ及びスクリューポンプＤが異常を起こすという２次的な故障が発生するのを防止することができる。すなわち、ブースターポンプＡの故障モードには、単なるブースターポンプＡのロータの噛み込み、摺動による回転不能、及び温度過上昇等のように、ブースターポンプＡ自体の理由によりブースターポンプＡが動かなくなった場合の外、他の機器の故障の影響でブースターポンプＡに過電流が流れた場合や排気が詰まって排気圧力が高くなった場合等がある。後者の場合には、真空ポンプシステム２の全体に係わることであるので、全てのブースターポンプＡ・Ｂ・Ｃ及びスクリューポンプＤを一旦停止するのが好ましい。

次いで、本実施の形態では、上述のように、全てのブースターポンプＡ・Ｂ・Ｃ及びスクリューポンプＤが停止された後、操作者がモニタ３３を確認することにより、真空チャンバ１０内での薄膜作成工程を続行できると判断した場合、又は薄膜作成工程を続行することはできないが真空チャンバ１０内のガスを排気する必要がある場合には、ブースターポンプＡのみを停止した状態で、他のブースターポンプＢ・Ｃ及びスクリューポンプＤを再起動できるようになっている（Ｓ５）。そのためには、モニタ３３の図示しないマンマシーンインターフェースから、その旨を入力することによって、真空チャンバ制御部３１を介して真空ポンプ駆動制御部３０に命令を送り、その結果、真空ポンプ駆動制御部３０が、ブースターポンプＡのみを停止した状態で、他のブースターポンプＢ・Ｃ及びスクリューポンプＤを駆動する。

これにより、真空チャンバ１０内での応急的な薄膜作成工程の続行、又は真空チャンバ１０内及び配管内のガスの排気が可能となる。

なお、本実施の形態では、ブースターポンプＡ・Ｂが並列に設けられているので、ブースターポンプＡが停止しても、ブースターポンプＢ・Ｃ及びスクリューポンプＤを駆動すれば、問題なく、応急的に薄膜作成工程が続行できる。しかし、例えば、ブースターポンプＡ・Ｂがなく、ブースターポンプＣ及びスクリューポンプＤのみで構成されていても、本実施の形態では、スクリューポンプＤのみを個別に駆動するようになっている。これにより、ブースターポンプＣが故障しても、このスクリューポンプＤが駆動できれば、ブースターポンプＣは排気だけはできるので、このブースターポンプＣを通して、徐々にではあるが、真空チャンバ１０内のガスを排気することができる。

そこで、本実施の形態では、Ｓ５の後、薄膜作成工程を継続できるかを判断する（Ｓ６）。これは、操作員が判断し、モニタ３３にて命令を入力する。Ｓ６で薄膜作成工程を継続できると判断したときには、そのまま、ブースターポンプＢ・Ｃ及びスクリューポンプＤを駆動して、薄膜作成工程を継続して（Ｓ７）、終了する。すなわち、この場合には、ブースターポンプＡ自体が故障して停止している状態であるので、取りあえず応急的に、現在の薄膜作成工程の１バッチを終えるまで、継続する。そして、現在の薄膜作成工程の１バッチが終了した後は、後に詳述するように、真空チャンバ１０内及び配管内排ガスを抜いた後、故障したブースターポンプＡを交換する。

一方、Ｓ６で薄膜作成工程が継続できない判断したときには、図４に示すように、真空チャンバ１０内等のプロセスガスを排気できるかを判断する（Ｓ８）。これも、ポンプの稼動状況を判断しながら、最終的には、操作者が判断する。

Ｓ８で、真空チャンバ１０内等のプロセスガスを排気できないと判断したときには、真空薄膜作成装置１の全システムを停止する（Ｓ１４）。これにて、真空薄膜作成装置１の全システムの安全を図ることができる。

一方、Ｓ８で、真空チャンバ１０内等のプロセスガスを排気できると判断したときには、動作可能なブースターポンプＢ・Ｃ及びスクリューポンプＤの駆動を継続する（Ｓ９）。そして、真空チャンバ１０内及び配管内のプロセスガスの排気を行った後（Ｓ１０）、真空チャンバ１０を窒素（Ｎ₂）ガスにて置換し（Ｓ１１）、その後、ブースターポンプＢ・Ｃ及びスクリューポンプＤを停止する（Ｓ１２）。その後、故障したブースターポンプＡを交換する。

なお、本実施の形態においては、図３に示すように、Ｓ１でブースターポンプＡが停止したときに、Ｓ２において、全てのブースターポンプＡ・Ｂ・Ｃ及びスクリューポンプＤを停止したが、必ずしもこれに限らず、図３のＳ１〜Ｓ５を、全てのブースターポンプＡ・Ｂ・Ｃ及びスクリューポンプＤを停止させないフローである、図４に示すＳ２１〜Ｓ２４に置き換えることができる。

すなわち、図４に示すように、真空ポンプ異常検出部３２がブースターポンプＡの異常を検出した場合には（Ｓ２１）、真空ポンプ異常検出部３２は真空ポンプ駆動制御部３０にその旨の信号を送り（Ｓ２２）、モニタ３３には、その旨が表示される（Ｓ４）。

次いで、操作者がモニタ３３を確認することにより、故障がブースターポンプＡ自体の故障であり他には問題がなく、真空チャンバ１０内での薄膜作成工程を続行できると判断した場合、又は薄膜作成工程を続行することはできないが真空チャンバ１０内のガスを排気する必要がある場合には、他のブースターポンプＢ・Ｃ及びスクリューポンプＤの稼動を継続する（Ｓ２４）。

その後、Ｓ６に移行してそのままプロセスの稼動を続けるか（Ｓ７）、又はＳ６に移行し後、他のブースターポンプＢ・Ｃ及びスクリューポンプＤの稼動を継続して真空チャンバ１０や配管内のプロセスガスの排気等を行う（Ｓ８〜Ｓ１３、Ｓ１４）
これにより、真空チャンバ１０内でシステムを停止させることなく薄膜作成工程の続行、又は真空チャンバ１０内及び配管内のガスの排気が可能となる。

このように、本実施の形態の真空薄膜作成装置１、及びその真空ポンプ制御方法では、真空ポンプ駆動制御部３０は、スクリューポンプＤ及びブースターポンプＡ・Ｂ・Ｃの稼動中に、例えばブースターポンプＡの異常を真空ポンプ異常検出部３２が検出したときには、スクリューポンプＤ及びブースターポンプＡ・Ｂ・Ｃとの全ての真空ポンプを停止させるように制御する。

このため、ブースターポンプＡに異常があったときには、スクリューポンプＤ及びブースターポンプＡ・Ｂ・Ｃとの全ての真空ポンプが停止するので、ブースターポンプＡに異常が存在する状態で薄膜作成を継続するのに比べて、二次的なトラブルを防止することができる。

したがって、真空ポンプの一部に故障が発生したときでも、真空ポンプシステム２を安全に保つことができる真空薄膜作成装置１、及びその真空ポンプ制御方法を提供することができる。

また、本実施の形態の真空薄膜作成装置１、及びその真空ポンプ制御方法では、真空ポンプ駆動制御部３０は、スクリューポンプＤ及びブースターポンプＡ・Ｂ・Ｃとの全ての真空ポンプを停止させた後、少なくともスクリューポンプＤを稼動させることができる。

このため、ブースターポンプＡに異常があり、スクリューポンプＤ及びブースターポンプＡ・Ｂ・Ｃとの全ての真空ポンプが停止すると、真空チャンバ１０や配管内にプロセスガスが溜まっているので、それを排出する必要がある。

このとき、本実施の形態では、少なくともスクリューポンプＤすなわち大気圧側の真空ポンプを稼動することができるので、これによって、ブースターポンプＡのみ又はブースターポンプＡ・Ｂ・Ｃの全てが停止していても、プロセスガスの排出だけはできる。

したがって、真空チャンバ１０内のプロセスガスの排気を安全に行い得る真空薄膜作成装置１、及びその真空ポンプ制御方法を提供することができる。

また、本実施の形態の真空薄膜作成装置１、及びその真空ポンプ制御方法では、真空ポンプ駆動制御部３０は、スクリューポンプＤ及びブースターポンプＡ・Ｂ・Ｃの稼動中に、ブースターポンプＡの異常を真空ポンプ異常検出部３２が検出したときには、ブースターポンプＡを停止する一方、スクリューポンプＤを含む他のブースターポンプＢ・Ｃは稼動を継続させるように制御することが可能である。

このため、ブースターポンプＡに異常があり、ブースターポンプＡが停止すると、真空チャンバ１０や配管内にプロセスガスが溜まっているので、それを排出する必要がある。このとき、本実施の形態では、スクリューポンプＤを含む他のブースターポンプＢ・Ｃはは稼動を継続させるので、これによって、ブースターポンプＡが停止していても、プロセスガスの排出だけはできる。また、ブースターポンプＡは停止しているので、システム的には安全である。

したがって、真空ポンプの一部に故障が発生したときでも、真空ポンプシステム２を安全に保つ一方、真空チャンバ１０内のプロセスガスの排気を安全に行い得る真空薄膜作成装置１、及びその真空ポンプ制御方法を提供することができる。

また、本実施の形態の真空薄膜作成装置１、及びその真空ポンプ制御方法では、ブースターポンプＡ・Ｂは、並列に２個設けられている。したがって、真空チャンバ１０の容量が大きい場合においても高速排気を達成することができる。また、１個のブースターポンプＡが故障しても他のブースターポンプＢにて真空チャンバ１０の減圧及びプロセスガスの排気ができるので安全である。

また、本実施の形態の真空薄膜作成装置１、及びその真空ポンプ制御方法では、ブースターポンプＡ・ＢとブースターポンプＣとは例えば２段等の複数段に設けられているので、真空チャンバ１０の容量が大きい場合においても高速減圧、高速排気を達成することができる。

また、本実施の形態の真空薄膜作成装置１では、第２次側真空ポンプはブースターポンプにてなっているので、スクリューポンプＤにて大気圧から所定の圧力になったものを、さらに、真空近くまで減圧するのに適している。

また、本実施の形態の真空薄膜作成装置１では、第１次側真空ポンプは、大気圧からの減圧ができるスクリューポンプＤにてなっているので、大気圧から減圧する場合に適している。

また、本実施の形態の真空薄膜作成装置１では、第１次側真空ポンプであるスクリューポンプＤは予備として供するための並列とはなっていない。

本発明は、真空ポンプを用いたＣＶＤや真空蒸着等による液晶表示パネル、半導体装置等の薄膜形成工程に使用される真空薄膜作成装置に適用できる。

本発明における真空薄膜作成装置の構成を示すブロック図である。上記真空薄膜作成装置の制御系を示すブロック図である。上記真空薄膜作成装置の真空ポンプ制御方法を示すフローチャートである。図３の続きの真空薄膜作成装置の真空ポンプ制御方法を示すフローチャートである。他の真空薄膜作成装置の真空ポンプ制御方法を示すフローチャートである。従来技術を示すものであり、真空薄膜作成装置の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１真空薄膜作成装置
２真空ポンプシステム
１０真空チャンバ（真空槽）
１１基板
２０スパッタリングガス供給系
３０真空ポンプ駆動制御部（ポンプ制御手段）
３１真空チャンバ制御部
３２真空ポンプ異常検出部（真空ポンプ異常検出手段）
３３モニタ
Ａブースターポンプ（第２次側真空ポンプ）
Ｂブースターポンプ（第２次側真空ポンプ）
Ｃブースターポンプ（第２次側真空ポンプ）
Ｄスクリューポンプ（第１次側真空ポンプ）

Claims

真空槽と、この真空槽の真空及び排気を行うべく真空槽側から順に第２次側真空ポンプと第１次側真空ポンプとの少なくとも２段の真空ポンプが設けられた真空薄膜作成装置において、
上記第１次側真空ポンプ及び第２次側真空ポンプの異常を検出する真空ポンプ異常検出手段と、
上記第１次側真空ポンプ及び第２次側真空ポンプの動作を制御するポンプ制御手段とが設けられていると共に、
上記ポンプ制御手段は、第１次側真空ポンプ及び第２次側真空ポンプの稼動中に、第２次側真空ポンプの異常を上記真空ポンプ異常検出手段が検出したときには、該第２次側真空ポンプと第１次側真空ポンプとの全ての真空ポンプを停止させるように制御することを特徴とする真空薄膜作成装置。
前記ポンプ制御手段は、前記第２次側真空ポンプと第１次側真空ポンプとの全ての真空ポンプを停止させた後、少なくとも第１次側真空ポンプを稼動可能になっていることを特徴とする請求項１記載の真空薄膜作成装置。
真空槽と、この真空槽の真空及び排気を行うべく真空槽側から順に第２次側真空ポンプと第１次側真空ポンプとの少なくとも２段の真空ポンプが設けられた真空薄膜作成装置において、
上記第１次側真空ポンプ及び第２次側真空ポンプの異常を検出する真空ポンプ異常検出手段と、
上記第１次側真空ポンプ及び第２次側真空ポンプの動作を制御するポンプ制御手段とが設けられていると共に、
上記ポンプ制御手段は、第１次側真空ポンプ及び第２次側真空ポンプの稼動中に、第２次側真空ポンプの異常を真空ポンプ異常検出手段が検出したときには、該第２次側真空ポンプを停止する一方、他の真空ポンプは稼動を継続させるように制御することを特徴とする真空薄膜作成装置。
前記第２次側真空ポンプは、並列に複数設けられていることを特徴とする請求項１、２又は３記載の真空薄膜作成装置。
前記第２次側真空ポンプは、複数段に設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の真空薄膜作成装置。
前記第２次側真空ポンプは、ブースターポンプにてなっていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の真空薄膜作成装置。
前記第１次側真空ポンプは、大気圧からの減圧ができるポンプにてなっていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の真空薄膜作成装置。
真空槽と、この真空槽の真空及び排気を行うべく真空槽側から順に第２次側真空ポンプと第１次側真空ポンプとの少なくとも２段の真空ポンプが設けられた真空薄膜作成装置の真空ポンプ制御方法において、
第１次側真空ポンプ及び第２次側真空ポンプの稼動中に、第２次側真空ポンプの異常を上記真空ポンプ異常検出手段が検出したときには、該第２次側真空ポンプと第１次側真空ポンプとの全ての真空ポンプを停止することを特徴とする真空薄膜作成装置の真空ポンプ制御方法。
前記第２次側真空ポンプと第１次側真空ポンプとの全ての真空ポンプを停止させた後、さらに、少なくとも第１次側真空ポンプを稼動することを特徴とする請求項８記載の真空薄膜作成装置の真空ポンプ制御方法。
真空槽と、この真空槽の真空及び排気を行うべく真空槽側から順に第２次側真空ポンプと第１次側真空ポンプとの少なくとも２段の真空ポンプが設けられた真空薄膜作成装置の真空ポンプ制御方法において、
上記第１次側真空ポンプ及び第２次側真空ポンプの稼動中に、第２次側真空ポンプの異常を検出したときには、該第２次側真空ポンプを停止する一方、他の真空ポンプは稼動を継続させることを特徴とする真空薄膜作成装置の真空ポンプ制御方法。
前記第２次側真空ポンプは、並列に複数設けられていることを特徴とする請求項８、９又は１０記載の真空薄膜作成装置の真空ポンプ制御方法。
前記第２次側真空ポンプは、複数段に設けられていることを特徴とする請求項８〜１１のいずれか１項に記載の真空薄膜作成装置の真空ポンプ制御方法。