JP2009253221A - 半導体基板洗浄システム - Google Patents

Abstract

【課題】 地震による装置の損傷や危険物漏洩のリスク等を未然に防止することができ、地震等の災害に対する安全性の向上をはかる。
【解決手段】 半導体基板の洗浄処理を行うための洗浄装置１５を備えた半導体基板洗浄システムにおいて、地震情報を検出する地震検出部１１と、地震検出部１１で検出された地震情報を基に、洗浄装置１５で退避行動を取るべきか否かを判定する判定部１２と、判定部１２により退避行動を取るべきと判定された場合に、洗浄装置１５で予め定められた退避行動を実行する退避行動実行部１４とを設けた。
【選択図】 図１

Description

本発明は、半導体基板の洗浄処理や表面エッチング処理等を行うための洗浄装置を有する半導体基板洗浄システムに係わり、特に地震等の災害に対する対策を施した半導体基板洗浄システムに関する。

従来、半導体基板を洗浄する洗浄装置においては、大地震などの災害によって装置が損傷した場合やファシリティ側の用力が停止した場合、各種インターロックにより非常停止するようになっている。しかし、この非常停止は、必ずしも装置の損傷の拡大防止や迅速な復旧に最適な停止状態になっていないのが現状である。

半導体ウェーハの大口径化に伴い洗浄装置も大型化し、処理槽等の石英部品の大型化や装置内薬液量の増加が進んでいる。これに伴い、損傷を受けた場合の損害や二次災害の危険が大きくなり、復旧までのダウンタイムが長期間化する可能性がある。

半導体製造装置が非常停止した後の復旧を短縮するために、停止時の状況を収集する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかし、この方法では、単に停止時の状況を収集するのみであるため、停止するまでに装置構成や状況に最適な退避行動を取ることはできず、損傷の低減や危険物漏洩等を防止することはできない。

また、リアルタイム地震情報を利用して、構造物を制振制御する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。しかし、半導体基板の洗浄装置の場合は、個々の装置構成が多様で処理中の装置状態は常に変化するため、単純に制震制御するだけでは個々の装置に合わせた退避行動を取らせることはできない。このため、地震による装置の損傷や危険物漏洩のリスク等を防止することは困難であった。
特開平１１−２０４３９０号公報 特開２００６−４５８８５号公報

本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、その目的とするところは、地震による装置の損傷や危険物漏洩のリスク等を未然に防止することができ、地震等の災害に対する安全性の向上をはかり得る半導体製造装置を提供することにある。

本発明の一態様は、半導体基板の洗浄処理を行うための洗浄装置を備えた半導体基板洗浄システムであって、地震情報を検出する地震検出部と、前記地震検出部で検出された地震情報を基に、前記洗浄装置で退避行動を取るべきか否かを判定する判定部と、前記判定部により退避行動を取るべきと判定された場合に、前記洗浄装置で予め定められた退避行動を実行する退避行動実行部と、を具備したことを特徴とする。

また、本発明の別の一態様は、半導体基板の各種処理を行うための複数の半導体製造装置を備えた半導体基板製造システムにおいて、地震情報を検出する地震検出手段と、前記地震検出手段で検出された地震情報を基に、前記各半導体製造装置毎に退避行動を取るべきか否かを判定する判定手段と、前記判定手段により退避行動を取るべきと判定された場合に、対応する半導体製造装置に退避指令情報を送出する手段と、を具備したことを特徴とする。

本発明によれば、地震を検出して退避行動を取るべきと判定された場合に、単に非常停止するのではなく、半導体基板の洗浄装置に予め定められた退避行動を実行させることにより、地震による装置の損傷や危険物漏洩のリスク等を未然に防止することができ、地震等の災害に対する安全性の向上をはかることができる。

以下、本発明の詳細を図示の実施形態によって説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係わる半導体基板洗浄システムの概略構成を示すブロック図である。

このシステムは、装置内部に設置した地震検出部計が地震の揺れを感知して退避行動を開始するものである。

本システムでは、バッチ式洗浄装置内に地震の揺れを感知するための加速度計１１を備えている。加速度計１１が感知した揺れの情報、即ち地震情報は、決定部１２へ送信される。決定部１２では、受信した地震情報と共にデータベース１３の情報を参照することにより、退避行動を必要とするか否かが決定される。退避行動が必要と決定された場合には、コントローラ１４に退避指令情報が送出される。コントローラ１４では、この退避指令情報を基に、半導体基板の洗浄装置１５に対し、予め決められた手順に従って退避行動を実行するようになっている。

図２は半導体基板の洗浄装置１５の基本構成を示す図であり、図３は洗浄装置１５の要部構成を具体的に示す図である。この洗浄装置１５は、高温薬液によりウェーハを洗浄処理するのは勿論のこと、ウェーハ表面のウェットエッチングも可能なものである。

図２に示すように、半導体ウェーハを収容するウェーハ収容部２０内には、バッチ処理すべき複数枚毎のウェーハ群３０が複数組収容される。このウェーハ収容部２０は搬送路５０に接続され、ウェーハ収容部２０と搬送路５０との間でウェーハ群３０の受け渡しが可能となっている。

搬送路５０に沿って複数の処理室４０と乾燥室６０が設けられている。即ち、ウェーハ収容部２０に近い側に乾燥室６０が設けられ、それより遠い側に３つの処理室４０が設けられている。そして、処理室４０及び乾燥室６０と搬送路５０との間でウェーハ群３０が受け渡し可能となっている。また、搬送路５０の途中には、ウェーハ群３０を一時的に待機させるための待機部７０が設けられている。

各々の処理室４０には、高温薬液により実際にウェーハの洗浄処理を行う高温処理槽４１と、薬液の希釈等のための純水又は低温薬液を貯留した低温処理槽４２が設けられている。これらの処理槽４１，４２は、薬液との反応を起こさないために石英等で形成されている。

図３に示すように、高温処理槽４１は排液弁４５を介して排液管４４に接続され、低温処理槽４２は排液弁４６を介して排液管４４に接続されている。また、高温処理槽４１は排液弁４７を介して回収タンク４３に接続され、回収タンク４３は排液弁４８を介して排液管４４に接続されている。回収タンク４３は、処理槽４１内の高温薬液を収納するのに十分な容量を持ち、地震による衝撃でも容易に破損しない構造となっている。

次に、本実施形態の動作の一例を、図４のフローチャートを基に説明する。

地震計としての加速度計１１では、常に揺れを検知している（ステップＳ１）。地震が発生すると、加速度計１１が地震を感知することにより地震情報が送信され（ステップＳ２）、決定部１２に地震情報が入力される（ステップＳ３）。地震情報が入力されると決定部１２では、データベース１３の情報を参照して退避行動が必要か否かを決定する（ステップＳ４）。具体的には、データベース１３に記憶された設置環境や装置仕様を参照し、加速度（震度）の他に縦揺れ／横揺れなどの揺れ方も考慮して退避行動が必要か否かを決定する。

装置の設置環境としては、建屋の耐震強度、装置固有の共振周波数、排液配管や排気ダクトなど装置に接続されているファシリティの耐震強度等が挙げられる。過大な退避行動は逆に復旧に時間を要するため、装置の構成や状態に合わせた行動パターンを選択することが必要である。

退避行動が必要な揺れと判定された場合、処理槽４１内に高温薬液があるか否かを判定する（ステップＳ５）。高温薬液があると判定された場合は、排液４７を開き、処理槽４１内の高温薬液を回収タンク４３に排出する（ステップＳ６）。即ち、高温の薬液が石英製の処理槽４１内にある状態で、処理槽４１の破損が想定される場合は、排液弁４７を開いて高温薬液を回収タンク４３へ回収し、この回収タンク４３で薬液を冷却することにより、薬液の漏洩を未然に防止する。

回収タンク４３内に収容された高温薬液は、十分に冷却された後に、排液弁４８を開くことにより排液管４４に排出される。即ち、回収タンク４３の存在により、高温薬液が装置外に高温のまま排出されるのを未然に防止することができる。なお、処理槽４１内の高温薬液の温度がさほど高くなく、そのまま外部に排出しても問題ない場合は、排液弁４７の代わりに排液弁４５を開いて薬液を排液管４４に直接排出するようにしても良い。

危険があるのに待避行動を取らない場合、高温薬液が満たされた石英製の処理槽４１が破損し、薬液が装置外に漏洩する可能性が高い。また、揺れが治まるまでに全ての高温薬液を回収タンク４３に収容することができなくても、排液弁４７を解放しておくことにより数分以内には収容することができ、蒸気の揮散や処理槽４１の破損による漏洩を最小限に抑えることができる。

なお、Ｓ４において待避行動が不必要と判定された場合、更にはＳ５において高温薬液が無いと判定された場合は、退避行動は取らない。

このように本実施形態によれば、洗浄装置１５内に設けた加速度計１１により地震を検出し、地震の大きさ、装置の設置環境及び仕様に基づいて待避行動が必要と判定した場合に、予め用意した待避動作を実行することにより、装置の損傷、危険物漏洩（二次災害）のリスク、復旧までのダウンタイムを最小化することができる。即ち、マニュアルで非常停止を動作させる場合や未対策の場合と比べて、装置をより安全な状態にすることができる。

（第２の実施形態）
図５は、本発明の第２の実施形態に係わる半導体基板洗浄システムの概略構成を示すブロック図である。なお、図１と同一部分には同一符号を付して、その詳しい説明は省略する。

本システムが先に説明した第１の実施形態と異なる点は、加速度計１１の代わりに、気象庁からの地震情報を受信する受信部８１を設けたことにある。

受信部８１では、気象庁からの「緊急地震速報」を受信し、予測震度及び揺れ到達までの予測時間が地震情報として決定部１２へ送信される。決定部１２では、受信した地震情報と共にデータベース１２の情報を参照することにより、退避行動を必要とするか否かが決定される。退避行動が必要と決定された場合には、第１の実施形態と同様にコントローラ１４に退避指令情報が送出され、洗浄装置１５に対して退避行動が実行されるようになっている。

本実施形態のように「緊急地震速報」を利用する場合、揺れが到達するまでにある程度の時間的余裕があるため、第１の実施形態と比べて様々な退避行動を取ることができる。一例として、装置内に搬送中のウェーハがある場合には、ウェーハ落下による被害が最小となるようにウェーハを退避させる行動を取ることができる。

また、待避行動は、気象庁の緊急地震速報からの信号を受信して主要動が到達するまでの間に開始してもよい。このとき、緊急時の動作を数パターン準備し、予測震度によって動作を選択させてもよい。なお、「緊急地震速報」では誤報が発表される場合もあるため、その場合に発表される取り消し報にも対応できるようにしておくことが望ましい。

次に、本実施形態の動作の一例を、図６のフローチャートを基に説明する。

受信部８１では、常に気象庁からの緊急地震速報を受信している（ステップＳ１’）。緊急地震速報とは、地震の発生直後に、震源に近い地震計でとらえた観測データを解析して震源や地震の規模（マグニチュード）を直ちに推定し、これに基づいて各地での主要動の到達時刻や震度を推定して知らせる情報である。気象庁からの緊急地震速報が発表されると、受信部８１ではこれを受信することにより、地震速報を検出する（ステップＳ２’）。そして、受信部８１から地震情報が送信され、決定部１２に地震情報が入力される（ステップＳ３）。ここで、地震情報には予測震度及び揺れ到達までの予測時間などが含まれている。

地震情報が入力されると決定部１２では、データベース１３の情報を参照して退避行動が必要か否かを決定する（ステップＳ４）。具体的には、データベース１３に記憶された設置環境や装置仕様を参照し、予測震度及び揺れ到達までの予測時間の他に縦揺れ／横揺れなどの揺れ方も考慮して退避行動が必要か否かを決定する。

退避行動が必要な揺れと判定された場合、先の第１の実施形態と同様に、処理槽４１内に高温薬液があるか否かを判定する（ステップＳ５）。高温薬液があると判定した場合は、排液弁４７を開き、高温薬液を回収タンク４３に排出する（ステップＳ６）。

さらに、退避行動が必要な揺れと判定された場合、ウェーハ搬送中か否かを判定する（ステップＳ７）。ウェーハ搬送中であると判定された場合、装置内に安全な場所があるか否かを判定し、搬送中のウェーハ群３０を安全な場所に一時的に待避させる（ステップＳ８）。

ここで、ウェーハ群３０を待避させる場所としては、純水が満たされている処理槽４２或いは待機部７０を利用することができる。また、薬液が満たされている処理槽４１であっても、薬液が加熱される前での低温薬液の場合は、処理槽４１に待避させることも可能である。さらに、乾燥室６０に待避させることも可能である。

バッチ式洗浄装置でウェーハ群３０を搬送中に、落下や破損が想定される場合は、純水又は低温薬液が満たされている処理槽４２など破損時の影響を最小にできる場所に搬送中のウェーハ群３０を退避することで、ウェーハの飛散による損傷を最小限にとどめることができる。地震による揺れが到達するまでに搬送中のウェーハ群３０を投入することができれば、落下して破損する可能性が少なく、また破損時の影響を最も少なくすることができる。

このように本実施形態によれば、緊急地震速報を受信する受信部８１で地震を検出し、地震の大きさ、装置の設置環境及び仕様に基づいて待避行動が必要と判定した場合に、予め用意した待避動作を実行することにより、装置の損傷、危険物漏洩（二次災害）のリスク、復旧までのダウンタイムを最小化することができる。従って、先の第１の実施形態と同様の効果が得られる。しかも、緊急地震速報を基に地震を検出しているため、実際に大きな揺れが到達する前に退避動作を開始することが可能となり、これにより更なる安全性の向上をはかることができる。

また、受信部８１とは別に、第１の実施形態のように装置内部に加速度計１１を設け、受信部８１の受信信号と加速度計１１の検出信号の両方を用いて地震検出を行うことによって、より確実な地震検出が可能となる。

（第３の実施形態）
図７は、本発明の第３の実施形態に係わる半導体製造システムの概略構成を示す図である。

本システムは、地震監視システムと各種製造装置から構成されている。地震監視システムは、気象庁システムからの地震情報を受信する受信部９１と、受信した地震情報を基に各種製造装置の装置設置環境情報を参照することにより退避行動が必要か否かを判断し、必要な場合は各種製造装置に地震情報を送出するシステム・コントローラ９２から構成されている。

各種製造装置としては、例えば洗浄装置１０１、成膜装置１０２、加工装置１０３，露光装置１０４、除害装置１０５が設置されているものとする。

各種製造装置の内、洗浄装置１０１は第１又は第２の実施形態に説明したものと同様のバッチ式洗浄装置であり、その動作も先の実施形態と同じである。成膜装置１０２はスパッタ装置やＣＶＤ装置など、加工装置１０３はウェットエッチング装置はドライエッチング装置など、露光装置１０４は電子ビーム露光装置や光転写装置など、除害装置１０５は有毒ガスを回収したり無害化する装置である。

本実施形態では、受信部９１により気象庁からの地震情報、例えば「緊急地震速報」が受信される。受信部９１により受信された震度が所定レベル以上、例えば４以上の場合に、システム・コントローラ９２により退避行動が必要と判定する。そして、各種製造装置の設置環境情報を参照し、必要な製造装置に待避行動を指示する。製造装置側では、この指示を受けると予め決められた待避行動を開始する。例えば、バッチ式洗浄装置１０１では、地震監視システムからの地震情報を受信すると、この地震情報を基に、退避行動が必要な揺れか否かを判定し、先の第１又は第２の実施形態に説明したような退避行動を実行する。

震度が４より小さい場合は、退避行動不要と判定し、システム・コントローラ９２では待避行動の指示は出さない。コントローラ側で各種製造装置の状態までは把握できない場合は、指示を受けた製造装置側で装置状態に合わせて行動パターンを選択するようにしても良い。また、工場全体を管理することができるため、除害装置など最後まで稼動させたい装置１０５は他装置１０１〜１０４よりも後に停止させるように管理することも可能である。

このように本実施形態によれば、気象庁からの地震情報を受信部９１で受信し、システム・コントローラ９２により地震の大きさ、各種製造装置１０１〜１０５の設置環境及び仕様に基づいて装置毎に待避行動が必要か否かを判定し、待避行動が必要と判定した装置に待避指令を送出することにより、複数の製造装置１０１〜１０５に対して最適な回避行動を実行させることができる。このため、装置の損傷、危険物漏洩（二次災害）のリスク、復旧までのダウンタイムを最小化することができる。さらに、各種製造装置１０１〜１０５の待避タイミングを制御することにより、製造システムとして地震等の災害に対する更なる安全性の向上をはかることができる。

（変形例）
なお、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではない。第１の実施形態で説明した洗浄装置の構成は、前記図１及び図２に示す構成に何ら限定されるものではなく、仕様に応じて適宜変更可能である。さらに、各部の配置関係や材料等も仕様に応じて適宜変更可能である。また、第１の実施形態においても、第２の実施形態と同様に、ウェーハ搬送中であるか否かを判定し、ウェーハの待避行動を実行するようにしても良い。

また、待避行動は、高温薬液の排出や搬送中ウェーハの待避に限るものではなく、地震による危険が想定される部分に対して予め待避行動パターンを定めておけばよい。さらに、実施形態ではＳ５において、処理槽内に高温薬液が無い場合は退避行動を取らないようにしたが、高温でなくても薬液によっては排液タンクに送ることが好ましい場合があるため、薬液によっては温度に拘わらず退避行動を取るようにしても良い。

その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施することができる。

第１の実施形態に係わる半導体基板洗浄システムの概略構成を示すブロック図。 第１の実施形態に用いた洗浄装置の基本構成を示す図。 第１の実施形態に用いた洗浄装置の要部構成を具体的に示す図。 第１の実施形態の動作の一例を説明するためのフローチャート。 第２の実施形態に係わる半導体基板洗浄システムの概略構成を示すブロック図。 第２の実施形態の動作の一例を説明するためのフローチャート。 第３の実施形態に係わる半導体製造システムの概略構成を示すブロック図。

符号の説明

１１…加速度計
１２…決定部
１３…データベース
１４…コントローラ
１５…半導体基板洗浄装置
２０…ウェーハ収容部
３０…ウェーハ群
４０…処理室
４１…高温処理槽
４２…低温処理槽
４３…回収タンク
４４…排液管
４５〜４８…排液弁
５０…搬送路
６０…乾燥室
７０…待機部
８１，９１…受信部
９２…システム・コントローラ

Claims (5)

1. 半導体基板の洗浄処理を行うための洗浄装置と、
   地震情報を検出する地震検出部と、
   前記地震検出部で検出された地震情報を基に、前記洗浄装置で退避行動を取るべきか否かを判定する判定部と、
   前記判定部により退避行動を取るべきと判定された場合に、前記洗浄装置で予め定められた退避行動を実行する退避行動実行部と、
   を具備したことを特徴とする半導体基板洗浄システム。
2. 前記判定部は、予め記録された装置設置環境情報と前記検出された地震情報から得られる震度の大きさに基づいて退避行動が必要か否かを判定するものであることを特徴とする請求項１記載の半導体製造装置。
3. 前記退避行動実行部は、
   前記退避行動を取るべきと判定された場合に、前記洗浄装置の処理槽内に高温薬液があるか否かを判定し、高温薬液があると判定された場合は、排液弁を開いて高温薬液を排出し、
   且つ前記退避行動を取るべきと判定された場合に、前記洗浄装置内でウェーハ搬送中か否かを判定し、搬送中であると判定された場合は、前記洗浄装置内の安全な場所にウェーハを一時的に待避させることを特徴とする請求項１記載の半導体基板洗浄システム。
4. 前記処理槽の薬液排出側に回収タンクが設けられ、前記処理槽から前記高温薬液を排出する際には該高温薬液を該回収タンクに一時的に保持することを特徴とする請求項１記載の半導体基板洗浄システム。
5. 半導体基板の各種処理を行うための複数の半導体製造装置を備えた半導体基板製造システムであって、
   地震情報を検出する地震検出手段と、
   前記地震検出手段で検出された地震情報を基に、前記各半導体製造装置毎に退避行動を取るべきか否かを判定する判定手段と、
   前記判定手段により退避行動を取るべきと判定された場合に、対応する半導体製造装置に退避指令情報を送出する手段と、
   を具備したことを特徴とする半導体基板製造システム。

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