JP2007311393A - Detector of deposit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体製造装置における処理チャンバの内壁面あるいは排気管の内壁面等に堆積した副生成物等の堆積物の量を検知してクリーニングのためのメインテナンス時期を知らせる堆積物の検知装置に関する。 The present invention relates to a deposit detection apparatus that detects the amount of deposits such as by-products deposited on the inner wall surface of a processing chamber or the inner wall surface of an exhaust pipe in a semiconductor manufacturing apparatus and notifies the maintenance timing for cleaning. .
CVD装置あるいはエッチング装置等において、処理チャンバあるいは真空引きされた排気管(フォアライン)の内部では、各種の化学的物理的反応に基づき副生成物が発生し、発生した副生成物は雰囲気の圧力及び温度に応じて、気体の状態を維持するか、もしくは、固体に昇華して内壁面に付着した堆積物として現れることになる。 In a CVD apparatus or an etching apparatus, by-products are generated in the processing chamber or the evacuated exhaust pipe (foreline) based on various chemical-physical reactions, and the generated by-products are the atmospheric pressure. Depending on the temperature, the gas state is maintained, or it appears as a deposit that sublimates into a solid and adheres to the inner wall surface.
これらの堆積物は、半導体の製造に際して悪影響を及ぼすため、定期的にメインテナンスを行って除去する必要がある。従来のメインテナンス時期の管理は、成膜やエッチング処理に使用した総使用ガス量の累積値、膜種による総成膜厚みや総エッチング膜厚み等を指標として、装置の稼動時間を管理するものであった。これらの管理手法は、経験則に基づく大雑把なものであり、正確な管理を行えるものではなかった。 Since these deposits adversely affect the production of semiconductors, it is necessary to periodically remove them by performing maintenance. Conventional maintenance time management is to manage the operation time of the equipment using the cumulative value of the total gas used for film formation and etching processing, the total film thickness by film type and the total etching film thickness, etc. as indicators. there were. These management methods are rough based on empirical rules and cannot be accurately managed.
一方、堆積物の付着量を検知する技術として、配管に通路を挟んで対向するように一対の透明体を設け、透明体の外側に発光素子と受光素子からなる光センサを配置し、発光素子から透明体を経て受光素子で受光される光量の変化に基づき、透明体の内壁面に付着した堆積物(副生成物)の量を検知するものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、この検知手法では、堆積物が付着したか否かの大雑把な把握はできても、堆積物の量(厚さ)を正確に検知することが困難であり、依然として正確な管理を行えるものではない。
On the other hand, as a technique for detecting the amount of deposit adhering, a pair of transparent bodies is provided so as to be opposed to each other with a passage between pipes, and a light sensor including a light emitting element and a light receiving element is disposed outside the transparent body. That detects the amount of deposits (by-products) adhering to the inner wall surface of the transparent body based on a change in the amount of light received by the light receiving element through the transparent body (see, for example, Patent Document 1) ).
However, with this detection method, it is difficult to accurately detect the amount (thickness) of the deposit even though it is possible to roughly grasp whether or not the deposit has adhered. is not.
また、堆積物の付着量を検知する他の技術として、配管内において一対の電極を配置し、一対の電極間の容量変化に基づいて、堆積物(副生成物)の量を検知するものが知られている(例えば、特許文献2参照)。
しかしながら、この検知手法では、一対の電極が、副生成物が生成される雰囲気に直接曝されているため、電極の経時劣化を招く虞があり、安定して正確に検知することが困難である。
Further, as another technique for detecting the amount of deposits attached, a pair of electrodes is arranged in the pipe, and the amount of deposits (by-products) is detected based on a change in capacity between the pair of electrodes. It is known (see, for example, Patent Document 2).
However, in this detection method, since the pair of electrodes are directly exposed to the atmosphere in which the by-product is generated, there is a risk of deterioration of the electrodes over time, and it is difficult to detect stably and accurately. .
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、半導体製造の処理の種類、使用される処理ガスの種類、配管内の流量及び圧力等のプロセス条件に依存する副生成物の昇華特性に基づいて、副生成物が固化して堆積した場合の時系列的な堆積量を、簡単な手法で高精度に検知することで、メインテナンスの周期あるいは時期を正確に把握でき、半導体製造の効率向上、歩留まりの向上等が図れる、堆積物の検知装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and the object of the present invention is such as the type of processing of semiconductor manufacturing, the type of processing gas used, the flow rate and pressure in the piping, etc. Based on the sublimation characteristics of the by-product depending on the process conditions, the amount of time-series deposition when the by-product is solidified and deposited can be detected with high accuracy by a simple method. It is an object of the present invention to provide a deposit detection apparatus that can accurately grasp the time and can improve the efficiency of semiconductor manufacturing and the yield.
本発明に係る堆積物の検知装置は、処理チャンバ、処理チャンバに対してウエーハを出し入れする搬送通路、又は処理チャンバ内の処理ガスを排出する排気通路を形成する壁体の内部に堆積した堆積物の量を検知する堆積物の検知装置であって、上記壁体の温度を検知する温度センサと、処理ガスの種類に応じて予め求められた圧力,温度,堆積物の厚さの相互関係に関する記憶情報と温度センサにより得られた温度情報に基づいて,壁体の内部に堆積した堆積物の厚さを算出する算出手段と、算出手段により得られた算出値が所定値以上のときにメインテナンスを要することを報知する報知手段と、を含む、ことを特徴としている。
この構成によれば、排気通路等を形成する配管等の壁体の内壁面に、副生成物等の堆積物が付着(堆積)してくると、この堆積物が断熱層の役割をなし、壁体の温度はその堆積量(厚さ)の増加に伴って低下していく。したがって、温度センサにより壁体の温度が検知されると、算出手段が、この温度情報を、処理ガスの種類に応じて予め求められた圧力,温度,堆積物の厚さの相互関係に関する記憶情報と比較して、この温度に対応する堆積物の厚さを算出する。そして、報知手段は、その算出値が所定値(限界堆積厚さ)以上のときメインテナンスを要することを報知する。このように、処理ガスの種類に応じて正確に堆積物の厚さを検知できるため、無駄の無い最適なタイミングでメインテナンスの時期を知ることができ、半導体製造の効率向上、歩留まりの向上を達成することができる。
The deposit detection apparatus according to the present invention is a deposit deposited in the interior of a wall forming a processing chamber, a transport passage for taking wafers into and out of the processing chamber, or an exhaust passage for discharging processing gas in the processing chamber. Is a deposit detection device for detecting the amount of deposits, and relates to the relationship between the temperature sensor for detecting the temperature of the wall and the pressure, temperature, and deposit thickness determined in advance according to the type of processing gas. Based on the stored information and the temperature information obtained by the temperature sensor, a calculation means for calculating the thickness of the deposit deposited inside the wall body, and maintenance when the calculated value obtained by the calculation means is a predetermined value or more And a notification means for notifying that it is necessary.
According to this configuration, when deposits such as by-products are attached (deposited) to the inner wall surface of a wall such as a pipe that forms an exhaust passage or the like, the deposits serve as a heat insulating layer, The temperature of the wall body decreases as the deposition amount (thickness) increases. Therefore, when the temperature of the wall body is detected by the temperature sensor, the calculation means stores this temperature information in relation to the correlation between the pressure, temperature, and deposit thickness obtained in advance according to the type of the processing gas. The thickness of the deposit corresponding to this temperature is calculated. Then, the notification means notifies that maintenance is required when the calculated value is equal to or greater than a predetermined value (limit deposition thickness). In this way, because the thickness of the deposit can be detected accurately according to the type of processing gas, it is possible to know the timing of maintenance at the optimum timing without waste, improving the efficiency of semiconductor manufacturing and improving the yield. can do.
上記構成において、壁体の内部の圧力を検知する圧力センサを含み、算出手段は、記録情報と圧力センサにより得られた圧力情報に基づいて,壁体の内部に堆積した堆積物の厚さを算出する、構成を採用することができる。
この構成によれば、圧力センサにより壁体内部の圧力が検知されると、算出手段が、この圧力情報を、処理ガスの種類に応じて予め求められた圧力,温度,堆積物の厚さの相互関係に関する記憶情報と比較して、この圧力に対応する堆積物の厚さを算出する。これにより、より正確な堆積物の厚さを検知できる。
The above configuration includes a pressure sensor for detecting the pressure inside the wall body, and the calculation means calculates the thickness of the deposit deposited inside the wall body based on the recorded information and the pressure information obtained by the pressure sensor. The calculated configuration can be adopted.
According to this configuration, when the pressure inside the wall body is detected by the pressure sensor, the calculation means uses the pressure information obtained in advance according to the type of the processing gas, the temperature, and the thickness of the deposit. The thickness of the deposit corresponding to this pressure is calculated in comparison with the stored information regarding the correlation. Thereby, the more accurate thickness of the deposit can be detected.
上記構成において、圧力センサは、温度センサの近傍に設けられている、構成を採用することができる。
この構成によれば、圧力センサにより得られる圧力情報と温度センサにより得られる温度情報との対応関係がより高精度になるため、算出手段により算出された算出値(堆積物の厚さ)もより高精度な情報として得られる。
In the above configuration, the pressure sensor can employ a configuration provided in the vicinity of the temperature sensor.
According to this configuration, since the correspondence relationship between the pressure information obtained by the pressure sensor and the temperature information obtained by the temperature sensor becomes more accurate, the calculated value (thickness of the deposit) calculated by the calculating means is also greater. Obtained as highly accurate information.
上記構成において、温度センサは、メイン温度センサと、サブ温度センサを含む、構成を採用することができる。
この構成によれば、メイン温度センサにより検知された温度情報と、サブ温度センサにより検知された温度情報とに基づいて、堆積物の厚さに関する情報を二重に算出することができ、バラツキを考慮したより高精度な算出値を得ることができる。
In the above configuration, the temperature sensor may employ a configuration including a main temperature sensor and a sub temperature sensor.
According to this configuration, based on the temperature information detected by the main temperature sensor and the temperature information detected by the sub temperature sensor, it is possible to calculate information regarding the thickness of the deposits in a double manner. It is possible to obtain a calculated value with higher accuracy in consideration.
上記構成において、温度センサ及び圧力センサは、排気通路を屈曲して形成するエルボ管に設けられている、構成を採用することができる。
この構成によれば、特に屈曲したエルボ管(の内壁面)には副生成物等の堆積物が発生し易いため、この領域に温度センサと圧力センサを設けることにより、屈曲形状をなす排気通路において、より正確に堆積物の量を検知することができる。
In the above configuration, the temperature sensor and the pressure sensor may employ a configuration provided in an elbow pipe formed by bending the exhaust passage.
According to this configuration, deposits such as by-products are likely to be generated particularly on the bent elbow pipe (inner wall surface thereof). Therefore, by providing a temperature sensor and a pressure sensor in this region, an exhaust passage having a bent shape is provided. Thus, the amount of deposit can be detected more accurately.
上記構成において、排気通路から排出される総排出ガス量を検知するガス量検知センサを含み、算出手段は、処理ガスの種類に応じて予め求められた総排出ガス量と堆積物の厚さとの関係に関する記憶情報とガス量検知センサにより得られた情報に基づいて,壁体の内部に堆積した堆積物の厚さを算出する、構成を採用することができる。
この構成によれば、ガス量検知センサにより総排出ガス量が検知されると、算出手段が、この総排出ガス量の情報を、処理ガスの種類に応じて予め求められた総排出ガス量と堆積物の厚さとの関係に関する記憶情報と比較して、この総排出ガス量に対応する堆積物の厚さを算出する。これにより、総合的なダブルチェックが可能になり、より正確に堆積物の量を検知することができる。
The above configuration includes a gas amount detection sensor for detecting the total amount of exhaust gas discharged from the exhaust passage, and the calculating means calculates the total exhaust gas amount determined in advance according to the type of the processing gas and the thickness of the deposit. It is possible to employ a configuration in which the thickness of the deposit deposited inside the wall body is calculated based on the stored information related to the relationship and the information obtained by the gas amount detection sensor.
According to this configuration, when the total amount of exhaust gas is detected by the gas amount detection sensor, the calculation means uses the information on the total amount of exhaust gas as the total amount of exhaust gas determined in advance according to the type of processing gas. The thickness of the deposit corresponding to this total exhaust gas amount is calculated in comparison with the stored information relating to the relationship with the thickness of the deposit. Thereby, a comprehensive double check becomes possible, and the amount of deposits can be detected more accurately.
上記構成において、壁体の内壁面には、面状に加熱する面状加熱ユニットが隣接して配置されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、面状加熱ユニットを配置する領域での壁体の内壁面等に堆積した副生成物等の堆積量を検知できるため、面状加熱ユニットのメインテナンスを所望のタイミングで効率良く行うことができる。
The said structure WHEREIN: The structure by which the planar heating unit heated to planar shape is arrange | positioned adjacent to the inner wall surface of a wall body is employable.
According to this configuration, it is possible to detect the amount of by-products deposited on the inner wall surface of the wall body in the area where the planar heating unit is disposed, so that the maintenance of the planar heating unit can be efficiently performed at a desired timing. It can be carried out.
上記構成をなす堆積物の検知装置によれば、半導体製造の処理(プロセス)の種類、使用される処理(プロセス)ガスの種類、配管内の流量及び圧力等の処理条件に依存する副生成物の昇華特性に基づいて、副生成物等の堆積量を簡単な手法で高精度に検知でき、メインテナンスの周期あるいは時期を正確に把握できるため、半導体製造の効率向上、歩留まりの向上等が達成される。 According to the deposit detection apparatus configured as described above, by-products that depend on processing conditions such as the type of processing (process) of semiconductor manufacturing, the type of processing (process) gas used, the flow rate and pressure in the pipe, and the like. Based on the sublimation characteristics, the amount of accumulated by-products etc. can be detected with high accuracy by a simple method, and the maintenance cycle or timing can be accurately grasped, improving semiconductor manufacturing efficiency and yield. The
以下、本発明の最良の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図1ないし図8は、本発明に係る堆積物の検知装置の一実施形態を示すものであり、図1は全体のシステム図、図2は半導体製造装置の排気管を示す断面図、図3及び図4は排気管の一部を拡大した部分断面図、図5は処理ガスの種類に応じた圧力と温度との関係を示す図、図6は処理ガスの種類に応じた温度と副生成物(堆積物)の堆積厚さとの関係を示す図、図7は処理ガスの種類に応じた総排出ガス量と副生成物(堆積物)の堆積厚さとの関係を示す図、図8は全体の制御シーケンスを示すフローチャートである。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Embodiments of the invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
1 to 8 show an embodiment of a deposit detection apparatus according to the present invention. FIG. 1 is an overall system diagram, FIG. 2 is a sectional view showing an exhaust pipe of a semiconductor manufacturing apparatus, and FIG. 4 is a partial cross-sectional view showing an enlarged part of the exhaust pipe, FIG. 5 is a diagram showing the relationship between pressure and temperature according to the type of processing gas, and FIG. 6 is the temperature and by-product according to the type of processing gas. FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the deposit thickness of the product (sediment), FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the total exhaust gas amount according to the type of processing gas and the deposit thickness of the by-product (sediment), and FIG. It is a flowchart which shows the whole control sequence.
このシステムは、図1に示すように、半導体製造装置の排気管10に設けられたメイン温度センサ20、サブ温度センサ30、圧力センサ40、メイン温度センサ20及びサブ温度センサ30の信号を処理して後述の制御回路80に送る温度検知回路50、圧力センサ40の信号を処理して後述の制御回路80に送る圧力検知回路60、処理ガスの種類に応じて予め求められた圧力,温度,堆積物の厚さの相互関係に関する情報を記憶した記憶部70、温度検知回路50,圧力検知回路60及び記憶部70の信号及び記憶情報に基づいて各種の演算処理を行うと共に制御信号を発する算出手段としての制御回路80、制御回路80から発せられた指令信号に基づいて報知信号を生成する報知手段としての報知信号発生回路90及び報知信号発生回路90の出力信号に基づいて報知音を発生する発音器100等を備えている。
さらに、このシステムは、図1に示すように、排気管10から排出される総排出ガス量を検知するガス量検知センサ110、ガス量検知センサ110の信号を処理して制御回路80に送る総排出ガス量検知回路120等を備えている。
As shown in FIG. 1, this system processes signals of a
Further, as shown in FIG. 1, this system is a gas
排気管10は、処理チャンバ内の処理ガスを排出する排気通路を形成するものであり、図2及び図3に示すように、内壁面10a,外側表面10b、フランジ部10cをそれぞれ画定する直管11及びエルボ管12により形成されて、直管11及びエルボ管12の内部に隣接して面状加熱ユニット13が配置されている。そして、直管11同士又は直管11とエルボ管12とは、それぞれのフランジ部10cの間にシールリング14を挟み込んだ状態でチェーンクランプ15により連結されている。
面状加熱ユニット13は、図3に示すように、円筒状のインナーシェル13a及びアウターシェル13b、両シェル13a,13bの間に挟み込んで覆われた薄板状の抵抗発熱体13c、取り付け時に挟持されるフランジ部13d等により形成されている。そして、面状加熱ユニット13は、排気管10(直管11、エルボ管12)の内壁面10aを覆うように隣接して、すなわち、内壁面10aとアウターシェル13bとの間に若干の隙間をおいて配置されている。
The
As shown in FIG. 3, the
メイン温度センサ20及びサブ温度センサ30は、排気管10の壁体に外側から取り付けられて、その外表面10bの温度を検知するものであり、排気管10の全域に亘って温度を検知できるように複数個設けられている。
ここで、メイン温度センサ20及びサブ温度センサ30の役割について、伝熱特性の観点から図4を参照しつつ説明すると、面状加熱ユニット13で発生した熱の一部は、アウターシェル13bと内壁面10aとの間に形成された隙間に存在する処理ガス(の分子)を介して、メイン温度センサ20が設けられた排気管10(壁体)の外側表面10bに伝熱し、一方、極わずかではあるが輻射熱としての伝熱もあり、又、面状加熱ユニット13で発生した熱の一部は、フランジ部13d,10cを介して排気管10に熱伝導として伝わり、サブ温度センサ30が設けられた領域からメイン温度センサ20が設けられた領域に向かって軸線方向に伝わる。
The
Here, the role of the
ここで、排気管10(壁体)の内壁面10aに、副生成物等の堆積物が付着(堆積)してくると、この堆積物が断熱層の役割をなし、排気管10の外側表面10bの温度は、その堆積量(厚さ)の増加に伴って反比例的に低下していく。
したがって、処理ガスを媒体として輻射熱により加熱される領域の温度は、堆積物の厚さに応じて変化し、その温度の変化がメイン温度センサ20により検知される。一方、固体(面状加熱ユニット13、排気管10の壁体)を媒体として直接加熱される領域の温度は、サブ温度センサ30により検知される。
このように、フランジ部10c,13dから離れた領域とフランジ部10c,13dに近い領域との温度を、別々の温度センサ20,30で検知することにより、バラツキを考慮した正確な温度検知を行うことができる。
メイン温度センサ20及びサブ温度センサ30としては、例えば、熱電対、サーミスタ、白金測温抵抗体等の如く熱電変換を行うものが採用される。尚、サブ温度センサ30は、必ずしも必要なものではなく、より正確に温度を検知したい場所に適宜設ければよい。
Here, when deposits such as by-products adhere (deposit) to the
Therefore, the temperature of the region heated by the radiant heat using the processing gas as a medium changes according to the thickness of the deposit, and the change in temperature is detected by the
Thus, by detecting the temperatures of the region away from the
As the
圧力センサ40は、排気管10の壁体に外側から取り付けられて、排気管10内部の圧力を検知するものであり、温度センサ20,30と同様に排気管10の全域に亘って圧力を検知できるように複数個配置されてもよいが、屈曲した排気通路内には堆積物が溜まり易いことから、特にエルボ管12の領域に設けることが好ましい。
圧力センサ40としては、例えば、ピラニー真空計、ダイヤフラム式キャパシタンスマノメータ等の真空計により構成されるものが採用される。尚、圧力センサ40は、必ずしも必要なものではなく、より正確に堆積物の厚さを把握したい場所に適宜設ければよい。
The
As the
圧力センサ40と温度センサ20,30との配置関係は、例えば、温度センサ20,30が、圧力センサ40を中心とした円周上の近傍又は排気管10の軸線方向の近傍に位置するように配置される。
このように、温度センサ20,30と圧力センサ40とを近傍に配置することにより、圧力センサ40により得られる圧力情報と温度センサ20,30により得られる温度情報との対応関係がより高精度になるため、制御回路80により算出された算出値(堆積物の厚さ)もより高精度な情報として得られる。
The positional relationship between the
As described above, by arranging the
記憶部70には、処理(プロセス)の種類、処理ガスの種類(例えば、a,b,c・・・)に応じた昇華曲線、より具体的には、図5に示すような堆積物の厚さ(α1,α2,α3・・・)ごとの圧力Pと温度Tとの関係に関するデータ情報、図6(a),(b)に示すような処理ガスの種類(a,b,c・・・)に応じたメイン温度Tと堆積物の厚さαとの関係及びサブ温度Tと堆積物の厚さαとの関係に関するデータ情報、図7に示すような処理ガスの種類(a,b,c・・・)に応じた総排出ガス量Qと堆積物の厚さαとの関係に関するデータ情報等が、予め処理ガスごとに求められて記憶情報として格納されている。尚、堆積物の厚さαに関するデータは、副生成物の種類に応じて予め求められ記憶されている。
これらの記憶情報は、温度センサ20,30又は圧力センサ40により、実際の排気管10等で検知された温度情報又圧力情報と比較して、堆積物の厚さαを算出する際に用いられるものである。
In the
The stored information is used when calculating the thickness α of the deposit by comparing the temperature information or pressure information detected by the
ここで、半導体の製造における実際の処理での評価経験により得られた知見としては、処理の目的(どのような膜を形成するのか、どのような膜をエッチングするのか等)により、使用する処理ガスの種類、流量、圧力等の処理条件が決定され、その結果、排気管10等の内壁面10aにおいて副生成物等が固化して堆積する際の昇華特性が特定される。
また、副生成物等が堆積してくると、堆積物が断熱層となって外部への伝熱を抑制するため、排気管10等の外側表面10bで検知される温度は、その堆積量(堆積物の厚さ)の増加に伴って低下していくという一定の関係が得られる。
これらの知見から、半導体製造の処理(プロセス)の種類、使用される処理ガスの種類に応じた,内部の圧力P,温度T,堆積物の厚さα等の相互関係が既知であれば、実際の半導体製造装置において、処理中の温度,圧力等を検知することにより、副生成物等の堆積量あるいは堆積物の厚さを求めることができる。
そこで、上記のように、処理ガスの種類に応じて求めた圧力P,温度T,堆積物の厚さαの相互関係に関するデータを記憶情報として予め記憶部70に格納しておく。
Here, the knowledge obtained from the evaluation experience in actual processing in the manufacture of semiconductors is the processing used depending on the purpose of processing (what film is formed, what film is etched, etc.) Processing conditions such as the type, flow rate, and pressure of the gas are determined, and as a result, the sublimation characteristics when by-products and the like are solidified and deposited on the
Further, when by-products or the like are deposited, the deposit becomes a heat insulating layer and suppresses heat transfer to the outside. Therefore, the temperature detected on the
From these findings, if the interrelationships such as internal pressure P, temperature T, deposit thickness α, etc., according to the type of semiconductor manufacturing process (process) and the type of processing gas used are known, In an actual semiconductor manufacturing apparatus, by detecting the temperature, pressure and the like during processing, it is possible to determine the amount of deposited by-products or the thickness of the deposit.
Therefore, as described above, data relating to the correlation between the pressure P, the temperature T, and the deposit thickness α determined according to the type of the processing gas is stored in the
制御回路80は、温度センサ20,30及び圧力センサ40により検知された温度情報及び圧力情報を、記憶部70に格納され記憶情報(図5及び図6に示すような処理ガスの種類に応じて予め求められた圧力,温度,堆積物の厚さの相互関係に関するデータ)と比較して、検知された温度及び圧力に対応する堆積物の厚さαを算出し、その算出値が所定値(限界堆積厚さ)以上であるか否かの判断を行う。また、制御回路80は、ガス量検知センサ110により検知された総排出ガス量の情報を、記憶部70に格納された記憶情報(図7に示すような処理ガスの種類に応じて予め求められた総排出ガス量と堆積物の厚さの関係に関するデータ)と比較して、検知された総排出ガス量に対応する堆積物の厚さαを算出し、その算出値が所定値(限界堆積厚さ)以上であるか否かの判断を行う。
そして、上記の算出値が所定値以上のときは、発音器100により報知音を発するように報知信号発生回路90に制御信号を発する。
このように、制御回路80は、各種の検知データを取り込んで、記憶情報との比較及び判断等の各種の演算処理を行うと共に、全体の制御を司る指令信号を発するものである。尚、制御回路80は、実際の半導体製造装置では、ホストコンピュータがその役割を担うものである。
また、ガス量検知センサ110は、必ずしも必要ではないが、温度センサ20,30及び圧力センサ40の温度情報及び圧力情報の他に、総排出ガス量Qの情報を堆積物の厚さαを算出する際の判断材料として追加することができるため、総合的なダブルチェックが可能になり、より正確に堆積物の量(堆積物の厚さα)を検知することができる。
The
When the calculated value is equal to or greater than a predetermined value, a control signal is issued to the notification
In this way, the
In addition to the temperature information and pressure information of the
次に、この検知装置の動作について図8に示すフローチャートを参照しつつ説明する。ここでは、メイン温度センサ20、サブ温度センサ30、圧力センサ40、及びガス量検知センサ110が全てシステムに採用されているものとする。
先ず、成膜処理、エッチング処理等のどのような処理であるか処理の種類、処理に使用される処理ガスの種類(a,b,c・・・)、さらに副生成物の種類に関する情報が、ホストコンピュータに制御情報として入力される(ステップS1,S2,S3)。
Next, the operation of this detection apparatus will be described with reference to the flowchart shown in FIG. Here, it is assumed that the
First, there is information on the type of processing such as film forming processing, etching processing, the type of processing gas used in the processing (a, b, c...), And the type of by-product. The control information is input to the host computer (steps S1, S2, S3).
そして、メイン温度センサ20及びサブ温度センサ30により検知された温度情報、圧力センサ40により検知された圧力情報、ガス量検知センサ110により検知された総排出ガス量の情報が、それぞれ制御回路80に取り込まれて、記憶部70に予め格納された記憶情報(図5、図6、図7に示すデータ情報)と比較判断されて(ステップS4)、対応する堆積物の厚さαの値が算出される(ステップS5)。
Then, the temperature information detected by the
続いて、算出値(堆積物の厚さα)が限界堆積厚さ以上であるか否かの判断が行われる(ステップS6)。ここで、算出値が限界堆積厚さ未満であると判断されると、再びステップS4に戻って、同様のループを繰り返す。一方、算出値が限界堆積厚さ以上であると判断されると、制御回路80は報知信号発生回路90に指令信号を発し、発音器100がアラーム(報知音)を発する(ステップS7)。これにより、作業者は、この半導体製造装置をクリーニングのためにメインテナンスする必要があることを認識でき、その後、装置を停止させることができる。
Subsequently, it is determined whether or not the calculated value (deposit thickness α) is equal to or greater than the limit deposition thickness (step S6). Here, when it is determined that the calculated value is less than the limit deposition thickness, the process returns to step S4 again and the same loop is repeated. On the other hand, when it is determined that the calculated value is equal to or greater than the limit deposition thickness, the
このように、堆積物の検知装置によれば、CVD装置、エッチング装置等の半導体製造装置の処理(プロセス)の種類、使用される処理(プロセス)ガスの種類、排気管10内の圧力、温度等の処理条件に依存する副生成物の昇華特性に基づいて、副生成物等の堆積量を簡単な手法で高精度に検知できる。それ故に、クリーニング等のメインテナンスの時期あるいは周期を正確に把握でき、半導体の製造効率を向上させることができ、又、歩留まり向上させることができる。
As described above, according to the deposit detection apparatus, the type of processing (process) of the semiconductor manufacturing apparatus such as the CVD apparatus and the etching apparatus, the type of processing (process) gas used, the pressure and temperature in the
上記実施形態においては、壁体としての排気管10に対して温度センサ20,30及び圧力センサ40を設けた場合を示したが、これに限定されるものではなく、処理チャンバの壁体あるいは処理チャンバに対してウエーハを出し入れする搬送通路を形成する壁体、あるいは、その他の処理経路に存在する壁体に対して、温度センサ20,30及び圧力センサ40を設けてもよい。
上記実施形態においては、メイン温度センサ20及びサブ温度センサ30を兼ね備える構成を示したが、サブ温度センサ30は必ずしも必要ではなく、又、圧力センサ40及びガス量検知センサ110を備える構成を示したが、これらも必ずしも必要ではない。
In the above-described embodiment, the
In the above embodiment, the configuration including the
以上述べたように、本発明に係る堆積物の検知装置は、副生成物等の堆積量を高精度に把握することができるため、CVD装置、エッチング装置等に有用であるのは勿論のこと、その他の半導体製造装置においても有用である。 As described above, the deposit detection apparatus according to the present invention can grasp the accumulation amount of by-products and the like with high accuracy, so that it is of course useful for a CVD apparatus and an etching apparatus. It is also useful in other semiconductor manufacturing apparatuses.
10 排気管(壁体)
10a 内壁面
10b 外側表面
10c フランジ部
11 直管
12 エルボ管
13 面状加熱ユニット
13a インナーシェル
13b アウターシェル
13c 抵抗発熱体
13d フランジ部
14 シールリング
15 チェーンクランプ
20 メイン温度センサ
30 サブ温度センサ
40 圧力センサ
50 温度検知回路
60 圧力検知回路
70 記憶部
80 制御回路(算出手段)
90 報知信号発生回路(報知手段)
100 発音器(報知手段)
110 ガス量検知センサ
120 総排出ガス量検知回路
10 Exhaust pipe (wall)
10a
90 Notification signal generation circuit (notification means)
100 Sound generator (notification means)
110 Gas
Claims (7)
前記壁体の温度を検知する温度センサと、
処理ガスの種類に応じて予め求められた圧力,温度,堆積物の厚さの相互関係に関する記憶情報と前記温度センサにより得られた温度情報に基づいて,前記壁体の内部に堆積した堆積物の厚さを算出する算出手段と、
前記算出手段により得られた算出値が所定値以上のときにメインテナンスを要することを報知する報知手段と、
を含む、ことを特徴とする堆積物の検知装置。 Detection of deposits for detecting the amount of deposits deposited in the interior of a wall forming a processing chamber, a transport passage for taking wafers in and out of the processing chamber, or an exhaust passage for discharging processing gas in the processing chamber A device,
A temperature sensor for detecting the temperature of the wall;
Deposits deposited in the wall based on stored information on the correlation between pressure, temperature, and deposit thickness determined in advance according to the type of processing gas and temperature information obtained by the temperature sensor Calculating means for calculating the thickness of
Informing means for informing that maintenance is required when the calculated value obtained by the calculating means is equal to or greater than a predetermined value;
The deposit detection apparatus characterized by including.
前記算出手段は、前記記録情報と前記圧力センサにより得られた圧力情報に基づいて,前記壁体の内部に堆積した堆積物の厚さを算出する、
ことを特徴とする請求項1記載の堆積物の検知装置。 Including a pressure sensor for detecting the pressure inside the wall,
The calculation means calculates the thickness of the deposit deposited inside the wall body based on the recording information and the pressure information obtained by the pressure sensor.
The deposit detection apparatus according to claim 1.
ことを特徴とする請求項2記載の堆積物の検知装置。 The pressure sensor is provided in the vicinity of the temperature sensor,
The deposit detection apparatus according to claim 2.
ことを特徴とする請求項1ないし3いずれかに記載の堆積物の検知装置。 The temperature sensor includes a main temperature sensor and a sub temperature sensor.
The deposit detection apparatus according to any one of claims 1 to 3.
ことを特徴とする請求項2ないし4いずれかに記載の堆積物の検知装置。 The temperature sensor and the pressure sensor are provided in an elbow pipe formed by bending the exhaust passage.
The deposit detection apparatus according to any one of claims 2 to 4, wherein the deposit detection apparatus is provided.
前記算出手段は、処理ガスの種類に応じて予め求められた総排出ガス量と堆積物の厚さとの関係に関する記憶情報と前記ガス量検知センサにより得られた情報に基づいて,前記壁体の内部に堆積した堆積物の厚さを算出する、
ことを特徴とする請求項1ないし5いずれかに記載の堆積物の検知装置。 A gas amount detection sensor for detecting the total amount of exhaust gas discharged from the exhaust passage,
The calculating means is based on stored information on the relationship between the total exhaust gas amount determined in advance according to the type of the processing gas and the thickness of the deposit and information obtained by the gas amount detection sensor. Calculate the thickness of the sediment deposited inside,
The deposit detection apparatus according to claim 1, wherein the deposit detection apparatus includes:
ことを特徴とする請求項1ないし6いずれかに記載の堆積物の検知装置。
On the inner wall surface of the wall body, a planar heating unit for heating in a planar shape is disposed adjacently,
The deposit detection apparatus according to any one of claims 1 to 6,
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