JP2009259989A - Vapor deposition device and operation decision method of vapor deposition device - Google Patents

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Kunihiko Suzuki
邦彦 鈴木
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vapor deposition device and an operation decision method of the vapor deposition device, capable of reliably stopping the operation of the device when there is a problem in a sealing mechanism. <P>SOLUTION: After supplying a purge gas between a rotary ring and a sealing member, whether the supply pressure of the purge gas is within a reference range is discriminated (step 104). When the supply pressure is within the reference range, and the displacement amount of the sealing member displaced by the supply of the purge gas is within the reference range, the rotary drive of a rotary shaft by a motor is permitted, and the operation of the vapor deposition device is permitted. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、気相成長装置および気相成長装置の稼働判断方法に関する。   The present invention relates to a vapor phase growth apparatus and an operation determination method for a vapor phase growth apparatus.

チャンバ内の処理雰囲気と、基板保持部を回転させるモータの雰囲気とを切り分ける(遮蔽)するためのシール機構が知られている(例えば、特許文献1参照。)。このシール機構によれば、回転駆動部により回転される基板保持部に対してシール部材がスプリング力により付勢される。そして、これら基板保持部とシール部材と間に高圧のパージガスを供給することで、両者の間に微小隙間が形成される。この微小隙間によって非接触状態を保ちつつ、上記回転駆動部が駆動される。   A sealing mechanism for separating (shielding) the processing atmosphere in the chamber and the atmosphere of the motor that rotates the substrate holding unit is known (for example, see Patent Document 1). According to this sealing mechanism, the sealing member is biased by the spring force against the substrate holding portion rotated by the rotation driving unit. Then, by supplying a high-pressure purge gas between the substrate holding part and the seal member, a minute gap is formed between them. The rotational drive unit is driven while maintaining a non-contact state by the minute gap.

従って、パージガスが供給されていない場合には基板保持部とシール部材が接しており、パージガスの供給圧が不足している場合には基板保持部とシール部材との間に十分な隙間が形成されていない。このような状態で回転駆動部を駆動すると、基板保持部とシール部材とが接触してしまい、ダスト等が発生してしまう。発生したダスト等が処理室内に流れ込むと、ウェハに対して悪影響を及ぼす可能性がある。
かかる悪影響を防止するため、回転駆動部を用いて回転軸を回転させる前に、パージガスの供給圧に基づいて回転駆動を許可する方法が考えられる。さらに、回転軸の回転中も供給圧を監視し、供給圧が低下した場合には回転軸の回転を停止する方法が考えられる。
Accordingly, when the purge gas is not supplied, the substrate holding portion and the seal member are in contact with each other, and when the supply pressure of the purge gas is insufficient, a sufficient gap is formed between the substrate holding portion and the seal member. Not. When the rotation drive unit is driven in such a state, the substrate holding unit and the seal member come into contact with each other, and dust or the like is generated. If the generated dust or the like flows into the processing chamber, there is a possibility that the wafer will be adversely affected.
In order to prevent such an adverse effect, a method of permitting rotation driving based on the supply pressure of the purge gas before rotating the rotating shaft using the rotation driving unit is conceivable. Furthermore, a method is conceivable in which the supply pressure is monitored even while the rotation shaft is rotating, and the rotation of the rotation shaft is stopped when the supply pressure decreases.

しかしながら、パージガスの供給圧が条件を満たしている場合であっても、シール機構の問題により、基板保持部とシール部材との間に十分な隙間を形成することができない場合がある。この場合、上述したようにダスト等の発生を招来し、このダスト等がウェハに対して悪影響を及ぼす結果となる。
特開2005−321002号公報 特開2006−17242号公報 特開平11−265868号公報
However, even when the supply pressure of the purge gas satisfies the condition, there may be a case where a sufficient gap cannot be formed between the substrate holding portion and the seal member due to a problem with the seal mechanism. In this case, as described above, the generation of dust or the like is caused, and this dust or the like has a negative effect on the wafer.
JP 2005-321002 A JP 2006-17242 A JP-A-11-265868

本発明の課題は、上記課題に鑑み、シール機構に問題がある場合に確実に装置の稼働を停止させることが可能な気相成長装置及び気相成長装置の稼働判断方法を提供することにある。   In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a vapor phase growth apparatus and an operation determination method for the vapor phase growth apparatus that can reliably stop the operation of the apparatus when there is a problem with the sealing mechanism. .

上記課題を解決するため、本発明の第1の態様は、気相成長装置であって、チャンバ内で基板を保持する基板保持部と、前記基板保持部を回転駆動可能な回転駆動部と、前記基板保持部に対して付勢されるシール部材を有し、前記チャンバ内の雰囲気と前記回転駆動部の雰囲気とを分離するシール機構と、前記基板保持部と前記シール部材との間にパージガスを供給するパージガス供給手段と、前記パージガスの供給圧を検出する圧力検出手段と、前記パージガスの供給により変位する前記シール部材の変位量を検出する変位量検出手段とを備えたことを特徴とする。
この第1の態様では、パージガスの供給圧だけでなく、パージガスの供給により変位するシール部材の変位量が検出される。パージガスの供給圧が所定の基準を満たしている場合であっても、シール機構の問題により基板保持部とシール部材との間に所望の隙間を確保することができない場合がある。第1の態様によれば、該隙間と相関を有するシール部材の変位量が検出されるため、その変位量に基づいてシール機構に問題があるか否かを判断することができる。よって、シール機構に問題がある場合には、確実に回転軸の回転を停止して、気相成長装置の稼働を停止させることが可能である。
In order to solve the above-mentioned problem, a first aspect of the present invention is a vapor phase growth apparatus, which includes a substrate holding unit that holds a substrate in a chamber, a rotation driving unit that can rotationally drive the substrate holding unit, A seal member that is biased against the substrate holding portion, and that separates the atmosphere in the chamber and the atmosphere of the rotation drive portion; and a purge gas between the substrate holding portion and the seal member Purge gas supply means for supplying pressure, pressure detection means for detecting the supply pressure of the purge gas, and displacement amount detection means for detecting the displacement amount of the seal member displaced by the supply of the purge gas. .
In the first aspect, not only the supply pressure of the purge gas but also the displacement amount of the seal member that is displaced by the supply of the purge gas is detected. Even when the supply pressure of the purge gas satisfies a predetermined standard, a desired gap may not be ensured between the substrate holding portion and the seal member due to a problem with the seal mechanism. According to the first aspect, since the displacement amount of the seal member correlated with the gap is detected, it can be determined whether there is a problem with the seal mechanism based on the displacement amount. Therefore, when there is a problem with the sealing mechanism, it is possible to stop the rotation of the rotating shaft and stop the operation of the vapor phase growth apparatus.

この第1の態様において、前記回転駆動部の駆動を制御する制御手段を更に備え、前記制御手段は、前記供給圧が基準範囲内であり、かつ、前記変位量が基準範囲内である場合に、前記回転駆動部の駆動を許可することが好ましい。これにより、シール機構に問題があり基板保持部とシール部材との間に隙間を確保できない場合には、回転駆動部の駆動が許可されることを防止することができ、ダスト等の発生を防止することができる。   In this first aspect, the apparatus further comprises control means for controlling the driving of the rotation drive unit, wherein the control means is provided when the supply pressure is within a reference range and the displacement is within the reference range. It is preferable that the rotation drive unit is allowed to be driven. As a result, when there is a problem with the sealing mechanism and a gap cannot be secured between the substrate holding part and the sealing member, it is possible to prevent the rotation driving part from being permitted and to prevent generation of dust and the like. can do.

この第1の態様において、前記制御手段は、前記回転駆動部の駆動中に、前記供給圧が基準範囲外となるか、もしくは、前記変位量が基準範囲外となった場合には、前記回転駆動部の駆動を停止することが好ましい。回転駆動部の駆動後に、シール機構に問題が発生した場合には、即座に回転駆動部の駆動を停止させることができ、ダスト等の発生を抑制することができる。   In the first aspect, the control means may rotate the rotation when the supply pressure is out of the reference range or the displacement amount is out of the reference range during driving of the rotary drive unit. It is preferable to stop driving of the driving unit. If a problem occurs in the seal mechanism after the rotation drive unit is driven, the drive of the rotation drive unit can be stopped immediately and generation of dust or the like can be suppressed.

本発明の第2の態様は、チャンバ内の雰囲気と、該チャンバ内に配置された基板保持部を回転させる回転駆動部の雰囲気とを分離するシール機構を有する気相成長装置の稼働判断方法であって、前記基板保持部と、前記基板保持部に対して付勢される前記シール機構のシール部材との間にパージガスを供給するステップと、前記パージガスを供給した後、前記パージガスの供給圧が基準範囲内であり、かつ、前記パージガスの供給により変位する前記シール部材の変位量が基準範囲内である場合に、前記回転駆動部の駆動を許可するステップとを含むことを特徴とする。
この第2の態様では、パージガスの供給圧だけでなく、パージガスの供給により変位するシール部材の変位量が基準範囲内となった場合に、回転駆動部の駆動が許可される。パージガスの供給圧が条件を満たしている場合であっても、シール機構の問題により基板保持部とシール部材との間に所望の隙間を確保することができない場合がある。第2の態様によれば、該隙間と相関を有するシール部材の変位量を考慮して回転駆動部の駆動が許可されるため、シール機構に問題がある場合には確実に気相成長装置の稼働を停止させることができる。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a method for determining the operation of a vapor phase growth apparatus having a seal mechanism that separates the atmosphere in the chamber from the atmosphere of the rotation driving unit that rotates the substrate holding unit disposed in the chamber. A step of supplying a purge gas between the substrate holding unit and a seal member of the seal mechanism biased against the substrate holding unit; and after supplying the purge gas, a supply pressure of the purge gas is And allowing the rotation drive unit to be driven when the amount of displacement of the seal member that is within the reference range and is displaced by the supply of the purge gas is within the reference range.
In the second aspect, not only the supply pressure of the purge gas but also the drive of the rotation drive unit is permitted when the displacement amount of the seal member displaced by the supply of the purge gas is within the reference range. Even when the supply pressure of the purge gas satisfies the conditions, a desired gap may not be ensured between the substrate holding portion and the seal member due to a problem with the seal mechanism. According to the second aspect, since the rotation drive unit is allowed to be driven in consideration of the displacement amount of the seal member having a correlation with the gap, if there is a problem with the seal mechanism, the vapor phase growth apparatus can be surely operated. The operation can be stopped.

この第2の態様において、前記回転駆動部の駆動が許可された後、前記供給圧が基準範囲外、もしくは、前記変位量が基準範囲外となった場合に、前記回転駆動部の駆動を停止するステップを更に含むことが好ましい。回転駆動部の駆動後に、シール機構に問題が発生した場合には、即座に回転駆動部の駆動を停止させることができ、ダスト等の発生を抑制することができる。   In this second aspect, after the drive of the rotary drive unit is permitted, the drive of the rotary drive unit is stopped when the supply pressure is out of the reference range or the displacement amount is out of the reference range. Preferably, the method further includes the step of: If a problem occurs in the seal mechanism after the rotation drive unit is driven, the drive of the rotation drive unit can be stopped immediately and generation of dust or the like can be suppressed.

図1は、本発明の実施の形態による気相成長装置1の概略構成を説明するための図である。気相成長装置1は、例えば、枚葉式のエピタキシャル装置である。図1に示すように、エピタキシャル装置1は、反応室としてのチャンバ2を有している。   FIG. 1 is a diagram for explaining a schematic configuration of a vapor phase growth apparatus 1 according to an embodiment of the present invention. The vapor phase growth apparatus 1 is, for example, a single wafer type epitaxial apparatus. As shown in FIG. 1, the epitaxial apparatus 1 has a chamber 2 as a reaction chamber.

チャンバ2の上部には、気相成長に必要なプロセスガス(原料ガス)を導入する導入管3の一端が接続されている。図示しないが、導入管3の他端は、流量制御計であるマスフローコントローラを介してガス源に連通している。プロセスガスとしては、例えば、キャリアガスとしての水素(H)や、シリコン源としてのシラン(SiH)、ジクロロシラン(SiHCl)、トリクロロシラン(SiHCl)や、ドーパントガスとしてのジボラン(B)、ホスフィン(PH)等を挙げることができる。なお、プロセスガスをシャワーヘッドによりチャンバ2内に供給してもよい。 Connected to the upper portion of the chamber 2 is one end of an introduction pipe 3 for introducing a process gas (raw material gas) necessary for vapor phase growth. Although not shown, the other end of the introduction pipe 3 communicates with a gas source via a mass flow controller that is a flow rate controller. Examples of the process gas include hydrogen (H 2 ) as a carrier gas, silane (SiH 4 ) as a silicon source, dichlorosilane (SiH 2 Cl 2 ), trichlorosilane (SiHCl 3 ), and diborane as a dopant gas. (B 2 H 6 ), phosphine (PH 3 ), and the like can be given. The process gas may be supplied into the chamber 2 by a shower head.

また、チャンバ2の底部には、排気管4の一端が接続されている。排気管4の他端は、真空排気手段5としての真空ポンプに通じている。排気管4におけるチャンバ2近傍には、圧力制御弁としてのスロットル弁6が設けられている。このスロットル弁6の開度を制御することで、チャンバ2内の圧力を目標圧力に制御することができる。   One end of the exhaust pipe 4 is connected to the bottom of the chamber 2. The other end of the exhaust pipe 4 communicates with a vacuum pump as the vacuum exhaust means 5. A throttle valve 6 as a pressure control valve is provided near the chamber 2 in the exhaust pipe 4. By controlling the opening degree of the throttle valve 6, the pressure in the chamber 2 can be controlled to the target pressure.

チャンバ2内には、ウェハ7を水平方向に回転自在に保持するホルダ8が配置されている。ウェハ7は、ホルダ8内に配置されたアウトヒータ9a及びインヒータ9bによって所望の成長温度に加熱される。ホルダ8は、その底部に回転環10を有している。回転環10には、回転軸11が接続されている。回転軸11を回転駆動手段12であるモータにより回転駆動すると、ホルダ8に保持されたウェハ7が回転する。回転軸11及びモータ12は、カバー13により覆われている。   A holder 8 that holds the wafer 7 rotatably in the horizontal direction is disposed in the chamber 2. The wafer 7 is heated to a desired growth temperature by the out-heater 9a and the in-heater 9b arranged in the holder 8. The holder 8 has a rotating ring 10 at the bottom. A rotating shaft 11 is connected to the rotating ring 10. When the rotary shaft 11 is rotationally driven by a motor that is the rotational drive means 12, the wafer 7 held by the holder 8 rotates. The rotating shaft 11 and the motor 12 are covered with a cover 13.

エピタキシャル装置1は、チャンバ2内の処理雰囲気と、モータ12の雰囲気(すなわち、カバー13内の雰囲気)とを遮蔽するためのシール機構Sを備えている。シール機構Sは、図2に示すように、環状のシール部材14を備えている。図2は、図1に示したシール機構Sの近傍を示す図である。シール部材14は、その上面14aと対向する回転環10に向けてスプリング15によって付勢されている。スプリング15は、スプリング保持部16により保持される。スプリング保持部16の円弧状溝16aには、ドライブピン16bが嵌め込まれている。このドライブピン16bがシール部材14下端の凹部14cに係合することにより、シール部材14の垂直方向の移動を許容しつつ水平方向の移動が禁止される。   The epitaxial apparatus 1 includes a sealing mechanism S for shielding the processing atmosphere in the chamber 2 and the atmosphere of the motor 12 (that is, the atmosphere in the cover 13). As shown in FIG. 2, the seal mechanism S includes an annular seal member 14. FIG. 2 is a view showing the vicinity of the seal mechanism S shown in FIG. The seal member 14 is urged by a spring 15 toward the rotary ring 10 facing the upper surface 14a. The spring 15 is held by a spring holding portion 16. A drive pin 16 b is fitted in the arc-shaped groove 16 a of the spring holding portion 16. When the drive pin 16b is engaged with the recess 14c at the lower end of the seal member 14, the horizontal movement is prohibited while allowing the seal member 14 to move in the vertical direction.

スプリング保持部16の外周部は、ボルト23により環状のシール部材保持部17の下端に固定されている。これにより、シール部材14の外側に、シール部材保持部17が配置される。シール部材保持部17の外周部は、ボルト24によりカバー13上部に固定されている。カバー13は、その上端に外周方向に突出するフランジ部分13aを有している。このフランジ部分13aはボルト25によりチャンバ2の底部2aに固定されている。   The outer peripheral portion of the spring holding portion 16 is fixed to the lower end of the annular seal member holding portion 17 by a bolt 23. As a result, the seal member holding portion 17 is disposed outside the seal member 14. The outer peripheral portion of the seal member holding portion 17 is fixed to the upper portion of the cover 13 with a bolt 24. The cover 13 has a flange portion 13a protruding in the outer peripheral direction at the upper end thereof. The flange portion 13 a is fixed to the bottom 2 a of the chamber 2 by a bolt 25.

回転環底面10aの対向面であるシール部材上面14aからは、パージガス供給通路19を介して高圧のパージガス(「シールガス」ともいう。)が噴き出される。パージガス供給通路19の他端は、パージガスの供給圧を検出する圧力計20と、パージガスの供給を制御するパージバルブ21を介してパージガス源18に連通している。パージガスとしては、例えば、清浄な水素ガスを用いることができる。   A high-pressure purge gas (also referred to as “seal gas”) is ejected from the seal member upper surface 14 a, which is the surface facing the rotating ring bottom surface 10 a, through the purge gas supply passage 19. The other end of the purge gas supply passage 19 communicates with the purge gas source 18 via a pressure gauge 20 that detects the supply pressure of the purge gas and a purge valve 21 that controls the supply of the purge gas. As the purge gas, for example, clean hydrogen gas can be used.

このパージガス供給通路19は、カバー13内を斜め方向に貫通する供給通路19aと、シール部材保持部17内を水平方向に貫通する供給通路19bと、シール部材14内を上方に屈曲して貫通する供給通路19cとを含んでいる。供給通路19a,19bの連通部分は、Oリング26によってシールされている。Oリング26は、シール部材保持部17の外周面に形成された溝内にはめ込まれている。供給通路19b,19cの連通部分は、Oリング27によってシールされている。Oリング27は、シール部材保持部17の内周面とシール部材14の外周面との間に挟まれるように配置されている。また、シール部材14の内周面とスプリング保持部16との間には、Oリング28が配置されている。
このようにシール部材上面14aから高圧のパージガスを供給することにより、シール部材上面14aと回転環10aとの間を非接触状態に保持しつつ、上記処理雰囲気とモータ雰囲気とを遮蔽することができる。
The purge gas supply passage 19 has a supply passage 19a penetrating through the cover 13 in an oblique direction, a supply passage 19b penetrating through the seal member holding portion 17 in the horizontal direction, and an inside of the seal member 14 bent upward. And a supply passage 19c. The communicating portions of the supply passages 19a and 19b are sealed by an O-ring 26. The O-ring 26 is fitted in a groove formed on the outer peripheral surface of the seal member holding portion 17. The communicating portions of the supply passages 19 b and 19 c are sealed by an O-ring 27. The O-ring 27 is disposed so as to be sandwiched between the inner peripheral surface of the seal member holding portion 17 and the outer peripheral surface of the seal member 14. An O-ring 28 is arranged between the inner peripheral surface of the seal member 14 and the spring holding portion 16.
By supplying the high-pressure purge gas from the seal member upper surface 14a in this way, the processing atmosphere and the motor atmosphere can be shielded while the seal member upper surface 14a and the rotary ring 10a are maintained in a non-contact state. .

また、図2に示すように、スプリング保持部16の下方には、レーザ干渉計22が配置されている。レーザ干渉計22は、スプリング保持部16の溝16aを更に下方に延長した開口16cを介して、シール部材下面14bまでの距離、すなわち、シール部材下面14bの位置を検出することができる。
ここで、シール部材底面14bの位置は、シール部材上面14aと回転環下面10aとの間の隙間と相関を有する。よって、この隙間が無いとき(パージガスの供給がないとき)のシール部材下面14bの位置を予め求めておくことで、パージガスの供給により変位したシール部材14の変位量を求めることができ、シール部材上面14aと回転環下面10aとの間の隙間を求めることができる。
As shown in FIG. 2, a laser interferometer 22 is disposed below the spring holding portion 16. The laser interferometer 22 can detect the distance to the seal member lower surface 14b, that is, the position of the seal member lower surface 14b, through an opening 16c that further extends the groove 16a of the spring holding portion 16 downward.
Here, the position of the seal member bottom surface 14b has a correlation with the gap between the seal member upper surface 14a and the rotary ring lower surface 10a. Therefore, by obtaining in advance the position of the seal member lower surface 14b when there is no gap (when no purge gas is supplied), the displacement amount of the seal member 14 displaced by the supply of the purge gas can be obtained. A gap between the upper surface 14a and the rotating ring lower surface 10a can be obtained.

エピタキシャル装置1は、該エピタキシャル装置1の装置稼動判断制御(図3参照)を含む全体制御を行う制御部30を備えている。制御部30には、真空ポンプ5、スロットル弁6、ヒータ9a,9b、モータ12、圧力計20、パージバルブ21及びレーザ変位計22が接続されている。   The epitaxial apparatus 1 includes a control unit 30 that performs overall control including apparatus operation determination control (see FIG. 3) of the epitaxial apparatus 1. A vacuum pump 5, a throttle valve 6, heaters 9 a and 9 b, a motor 12, a pressure gauge 20, a purge valve 21 and a laser displacement gauge 22 are connected to the control unit 30.

上記エピタキシャル装置1によれば、スプリング力によってシール部材14が回転環10に付勢される。これにより、チャンバ2内の処理雰囲気と、モータ12の雰囲気とが遮蔽される。この状態で、モータ12を駆動すると、シール部材14と回転環10とが接触してダスト等が発生する。シール部材表面14aからパージガスを噴出することで、シール部材14と回転環10との間に高圧のパージガスが供給され、シール部材14と回転環10との間に微小な隙間が形成される。この微小な隙間(例えば、10μm)によりシール部材14と回転環10とが非接触状態に保たれるため、モータ12により回転軸11を回転駆動させることができる。   According to the epitaxial apparatus 1, the seal member 14 is biased toward the rotating ring 10 by the spring force. Thereby, the processing atmosphere in the chamber 2 and the atmosphere of the motor 12 are shielded. When the motor 12 is driven in this state, the seal member 14 and the rotating ring 10 come into contact with each other to generate dust and the like. By ejecting the purge gas from the seal member surface 14a, a high-pressure purge gas is supplied between the seal member 14 and the rotary ring 10, and a minute gap is formed between the seal member 14 and the rotary ring 10. Since the seal member 14 and the rotary ring 10 are kept in a non-contact state by this minute gap (for example, 10 μm), the rotary shaft 11 can be driven to rotate by the motor 12.

ところで、かかるシール部材14と回転環10との間の非接触状態を、パージガスの供給圧に基づいて監視することができる。すなわち、パージガスの供給圧が基準範囲内であれば、シール部材14と回転環10との間に十分な隙間(例えば、10μm)が形成されていると判断することができ、モータ12により回転軸11の回転駆動が可能であると判断することができる。   By the way, the non-contact state between the seal member 14 and the rotary ring 10 can be monitored based on the supply pressure of the purge gas. That is, if the supply pressure of the purge gas is within the reference range, it can be determined that a sufficient gap (for example, 10 μm) is formed between the seal member 14 and the rotary ring 10, and the motor 12 rotates the rotary shaft. Thus, it can be determined that 11 rotational driving is possible.

しかしながら、このような監視を行っているにも関わらず、シール機構Sの問題により、両者間の隙間が十分に保たれない場合がある。シール機構Sの問題とは、例えば、スプリング15の個体ばらつきや、シール部材14の固着等を挙げることができる。このような問題があると、回転軸11の回転駆動中に、シール部材14と回転環10とが接触してしまい、ダスト等が発生してしまい、そのダスト等によりウェハ7に悪影響が及ぼされる可能性がある。   However, despite such monitoring, there may be a case where the gap between the two cannot be maintained sufficiently due to the problem of the seal mechanism S. Examples of the problem of the seal mechanism S include individual variations of the spring 15 and adhesion of the seal member 14. If there is such a problem, the seal member 14 and the rotary ring 10 come into contact with each other during the rotation of the rotary shaft 11, and dust or the like is generated. The dust or the like adversely affects the wafer 7. there is a possibility.

そこで、本実施の形態では、パージガスの供給圧に加えて、シール部材14の変位量に基づいて、モータ12により回転軸11の回転駆動が可能であるか否か、すなわち、エピタキシャル装置1の稼働が可能であるか否かを判断することとする。以下、具体的な制御について説明する。   Therefore, in the present embodiment, whether or not the rotation shaft 11 can be rotationally driven by the motor 12 based on the displacement amount of the seal member 14 in addition to the supply pressure of the purge gas, that is, the operation of the epitaxial device 1 is performed. It is determined whether or not it is possible. Hereinafter, specific control will be described.

図3は、本実施の形態において、制御部30が実行する装置稼働判断制御ルーチンを示すフローチャートである。図3に示すルーチンによれば、先ず、稼働開始要求が有るか否かを判別する(ステップ100)。このステップ100では、ホルダ8上にウェハ7が搬送された後からモータ12が駆動開始される前までの期間、稼働開始要求が有ると判別される。上記ステップ100で稼働開始要求が有ると判別された場合には、パージバルブ21を開弁操作してパージガスを供給する(ステップ102)。   FIG. 3 is a flowchart showing an apparatus operation determination control routine executed by the control unit 30 in the present embodiment. According to the routine shown in FIG. 3, it is first determined whether or not there is an operation start request (step 100). In this step 100, it is determined that there is an operation start request for a period from when the wafer 7 is transferred onto the holder 8 to before the motor 12 starts to be driven. If it is determined in step 100 that there is an operation start request, the purge valve 21 is opened to supply purge gas (step 102).

次に、圧力計20により検出されるパージガスの供給圧が基準範囲内であるか否かを判別する(ステップ104)。この基準範囲は、回転環10とシール部材14との間に所望の隙間を形成するために必要なパージガスの供給圧であって、例えば、0.2MPa〜0.25MPaに予め設定されている。このステップ104で供給圧が基準範囲外であると判別された場合には、回転環10とシール部材14との間に所望の隙間を形成可能な供給圧に達していないと判断される。この場合、本ルーチンを終了するため、モータ12による回転軸11の回転駆動が許可されない。   Next, it is determined whether or not the supply pressure of the purge gas detected by the pressure gauge 20 is within the reference range (step 104). This reference range is the supply pressure of the purge gas necessary for forming a desired gap between the rotary ring 10 and the seal member 14, and is set in advance to, for example, 0.2 MPa to 0.25 MPa. If it is determined in step 104 that the supply pressure is out of the reference range, it is determined that the supply pressure has not reached a supply pressure that can form a desired gap between the rotary ring 10 and the seal member 14. In this case, since this routine is completed, the rotation drive of the rotating shaft 11 by the motor 12 is not permitted.

一方、上記ステップ104で供給圧が基準範囲内である場合には、パージガスの供給により変位するシール部材14の変位量が基準範囲内であるか否かを判別する(ステップ106)。この基準範囲は、シール機構Sに問題があるか否かを判断するための基準となる範囲であり、パージガスを供給しないときのシール部材下面14bの位置を基準として、所望の隙間の長さ(例えば、10μm)を設定することができる。このステップ106で変位量が基準範囲外であると判別された場合には、十分な供給圧でパージガスを供給しているにも関わらず、回転環10とシール部材14との間に所望の隙間が形成されず、シール機構Sに問題があると判断される。この場合も、本ルーチンを終了するため、モータ12による回転軸11の回転駆動が許可されない。シール機構Sの問題がある旨を表示装置(ディスプレイ)に表示することで、装置オペレータにシール機構Sの点検及び/又は交換を促すことができる。   On the other hand, if the supply pressure is within the reference range in step 104, it is determined whether or not the displacement amount of the seal member 14 displaced by the supply of the purge gas is within the reference range (step 106). This reference range is a reference range for determining whether or not there is a problem with the seal mechanism S, and is based on the position of the lower surface 14b of the seal member when the purge gas is not supplied as a reference. For example, 10 μm) can be set. If it is determined in step 106 that the displacement amount is out of the reference range, a desired gap is provided between the rotary ring 10 and the seal member 14 even though the purge gas is supplied with a sufficient supply pressure. It is determined that there is a problem with the seal mechanism S. Also in this case, since this routine is ended, the rotation drive of the rotating shaft 11 by the motor 12 is not permitted. By displaying on the display device (display) that there is a problem with the seal mechanism S, it is possible to prompt the device operator to check and / or replace the seal mechanism S.

上記ステップ106で変位量が基準範囲内であると判別された場合には、エピタキシャル装置1の稼働が許可される(ステップ108)。このステップ108では、モータ12への通電を行うことで、回転軸11の回転駆動が開始され、プロセスガスの供給が開始される。その後、本ルーチンを終了する。   If it is determined in step 106 that the amount of displacement is within the reference range, the operation of the epitaxial apparatus 1 is permitted (step 108). In this step 108, the motor 12 is energized, whereby the rotational drive of the rotary shaft 11 is started and the supply of process gas is started. Thereafter, this routine is terminated.

その後も、供給圧及び変位量が監視される。すなわち、図3に示すルーチンが再び起動されると、上記ステップ100で“NO”と判別され、ステップ110の処理に移行する。このステップ110では、回転軸11が駆動中であるか否か、すなわち、エピタキシャル装置1が稼働中であるか否かが判別される。エピタキシャル装置1が待機中である場合には、このステップ110で“NO”と判別され、本ルーチンを終了する。   Thereafter, the supply pressure and the displacement amount are monitored. That is, when the routine shown in FIG. 3 is started again, “NO” is determined in the step 100, and the process proceeds to a step 110. In this step 110, it is determined whether or not the rotating shaft 11 is being driven, that is, whether or not the epitaxial apparatus 1 is in operation. If the epitaxial apparatus 1 is on standby, “NO” is determined in the step 110, and this routine is terminated.

一方、上記ステップ110で回転軸11が駆動中であると判別された場合には、上記ステップ104と同様に、供給圧が基準範囲内(例えば、0.2MPa〜0.25MPa)であるか否かを判別する(ステップ112)。供給圧が基準範囲内に維持されている場合には、このステップ112で“YES”と判別される。その後、上記ステップ106と同様に、変位量が基準範囲内であるか否かを判別する(ステップ114)。変位量が基準範囲内に維持されている場合には、このステップ114で“YES”と判別された後、本ルーチンを終了する。そうすると、装置の稼働が維持される。   On the other hand, when it is determined in step 110 that the rotating shaft 11 is being driven, whether or not the supply pressure is within a reference range (for example, 0.2 MPa to 0.25 MPa) as in step 104 above. Is determined (step 112). If the supply pressure is maintained within the reference range, “YES” is determined in this step 112. Thereafter, similarly to step 106, it is determined whether or not the displacement amount is within the reference range (step 114). If the displacement amount is maintained within the reference range, “YES” is determined in the step 114, and then this routine is terminated. Then, the operation of the apparatus is maintained.

しかしながら、装置稼働が許可された後、供給圧が基準範囲内であるにも関わらず、変位量が基準範囲外であると判別された場合には、装置稼働が停止される(ステップ116)。このステップ116では、モータ12への通電を停止することで、回転軸11の回転駆動が停止される。その後、本ルーチンを終了する。この場合、シール機構Sの問題が生じた旨を表示装置(ディスプレイ)に表示することで、装置オペレータにシール機構Sの点検及び/又は交換を促すことができる。   However, after the operation of the apparatus is permitted, the operation of the apparatus is stopped when it is determined that the displacement amount is out of the reference range even though the supply pressure is within the reference range (step 116). In step 116, the energization of the motor 12 is stopped, whereby the rotational drive of the rotary shaft 11 is stopped. Thereafter, this routine is terminated. In this case, by displaying on the display device (display) that the problem of the seal mechanism S has occurred, it is possible to prompt the device operator to check and / or replace the seal mechanism S.

以上説明したように、本実施の形態では、パージガスの供給圧を検出すると共に、パージガスの供給により変位するシール部材14の変位量をレーザ変位計22によって検出するようにした。このレーザ変位計22による検出結果から、シール部材14の基準位置からの変位量(移動量)、すなわち、シール部材14の位置を特定することができる。このため、回転環10とシール部材14との間に形成される隙間を求めることができる。そして、パージガスの供給圧だけでなく、シール部材14の変位量を考慮して、エピタキシャル装置1の稼働を許可する。すなわち、パージガスの供給圧が基準範囲内であるにも関わらず、シール部材14の変位量が基準範囲外である場合には、シール機構Sに問題があると判断することができ、モータ12による回転軸11の駆動が禁止される。従って、シール機構Sの問題に起因するダスト等の発生を防止することができる。   As described above, in the present embodiment, the supply pressure of the purge gas is detected, and the displacement amount of the seal member 14 that is displaced by the supply of the purge gas is detected by the laser displacement meter 22. From the detection result by the laser displacement meter 22, the displacement amount (movement amount) of the seal member 14 from the reference position, that is, the position of the seal member 14 can be specified. For this reason, the clearance gap formed between the rotating ring 10 and the sealing member 14 can be calculated | required. Then, not only the supply pressure of the purge gas but also the displacement amount of the seal member 14 is taken into consideration, and the operation of the epitaxial device 1 is permitted. That is, if the displacement of the seal member 14 is outside the reference range even though the supply pressure of the purge gas is within the reference range, it can be determined that there is a problem with the seal mechanism S, and the motor 12 Driving of the rotating shaft 11 is prohibited. Therefore, generation of dust or the like due to the problem of the seal mechanism S can be prevented.

尚、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々変形して実施することができる。例えば、上記実施の形態ではレーザ変位計22によりシール部材下面14bまでの距離を検出しているが、本発明はこれに限られるものではなく、シール部材14と対向する位置で回転環10内にレーザ変位計22を埋設して、レール部材上面14aまでの距離を検出するようにしてもよい。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, although the distance to the seal member lower surface 14b is detected by the laser displacement meter 22 in the above embodiment, the present invention is not limited to this, and the rotary ring 10 is located in a position facing the seal member 14. A laser displacement meter 22 may be embedded to detect the distance to the rail member upper surface 14a.

本発明の実施の形態による気相成長装置1の概略構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating schematic structure of the vapor phase growth apparatus 1 by embodiment of this invention. 図1に示したシール機構Sの近傍を拡大して示す図である。It is a figure which expands and shows the vicinity of the seal mechanism S shown in FIG. 本発明の実施の形態において、制御部30が実行する装置稼働判断制御ルーチンを示すフローチャートである。4 is a flowchart showing an apparatus operation determination control routine executed by a control unit 30 in the embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 エピタキシャル装置
2 チャンバ
8 ホルダ
10 回転環
11 回転軸
12 モータ
14 シール部材
15 スプリング
19 パージガス供給通路
20 圧力計
22 レーザ変位計
30 制御部



DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Epitaxial apparatus 2 Chamber 8 Holder 10 Rotating ring 11 Rotating shaft 12 Motor 14 Seal member 15 Spring 19 Purge gas supply passage 20 Pressure gauge 22 Laser displacement meter 30 Control part



Claims (5)

チャンバ内で基板を保持する基板保持部と、
前記基板保持部を回転駆動可能な回転駆動部と、
前記基板保持部に対して付勢されるシール部材を有し、前記チャンバ内の雰囲気と前記回転駆動部の雰囲気とを分離するシール機構と、
前記基板保持部と前記シール部材との間にパージガスを供給するパージガス供給手段と、
前記パージガスの供給圧を検出する供給圧検出手段と、
前記パージガスの供給により変位する前記シール部材の変位量を検出する変位量検出手段とを備えたことを特徴とする気相成長装置。
A substrate holder for holding the substrate in the chamber;
A rotational drive unit capable of rotationally driving the substrate holding unit;
A seal member that is biased against the substrate holding unit, and that separates the atmosphere in the chamber and the atmosphere of the rotation drive unit;
A purge gas supply means for supplying a purge gas between the substrate holder and the seal member;
Supply pressure detecting means for detecting the supply pressure of the purge gas;
A vapor phase growth apparatus comprising: a displacement amount detecting means for detecting a displacement amount of the seal member that is displaced by the supply of the purge gas.
請求項1に記載の気相成長装置において、
前記回転駆動部の駆動を制御する制御手段を更に備え、
前記制御手段は、前記供給圧が基準範囲内であり、かつ、前記変位量が基準範囲内である場合に、前記回転駆動部の駆動を許可することを特徴とする気相成長装置。
The vapor phase growth apparatus according to claim 1,
Further comprising a control means for controlling the drive of the rotation drive unit,
The vapor phase growth apparatus characterized in that the control means permits the rotation drive unit to be driven when the supply pressure is within a reference range and the amount of displacement is within the reference range.
請求項2に記載の気相成長装置において、
前記制御手段は、前記回転駆動部の駆動中に、前記供給圧が基準範囲外となるか、もしくは、前記変位量が基準範囲外となった場合には、前記回転駆動部の駆動を停止することを特徴とする気相成長装置。
The vapor phase growth apparatus according to claim 2,
The control means stops driving the rotation drive unit when the supply pressure is out of the reference range or the displacement amount is out of the reference range during driving of the rotation drive unit. A vapor phase growth apparatus characterized by that.
チャンバ内の雰囲気と、該チャンバ内に配置された基板保持部を回転させる回転駆動部の雰囲気とを分離するシール機構を有する気相成長装置の稼働判断方法であって、
前記基板保持部と、前記基板保持部に対して付勢される前記シール機構のシール部材との間にパージガスを供給するステップと、
前記パージガスを供給した後、前記パージガスの供給圧が基準範囲内であり、かつ、前記パージガスの供給により変位する前記シール部材の変位量が基準範囲内である場合に、前記回転駆動部の駆動を許可するステップとを含むことを特徴とする気相成長装置の稼働判断方法。
An operation determination method for a vapor phase growth apparatus having a seal mechanism that separates an atmosphere in a chamber and an atmosphere of a rotation driving unit that rotates a substrate holding unit disposed in the chamber,
Supplying a purge gas between the substrate holder and the seal member of the seal mechanism biased against the substrate holder;
After the purge gas is supplied, when the supply pressure of the purge gas is within a reference range, and the displacement amount of the seal member that is displaced by the supply of the purge gas is within the reference range, the rotation drive unit is driven. And a step of permitting the operation of the vapor phase growth apparatus.
請求項4に記載の気相成長装置の稼働判断方法において、
前記回転駆動部の駆動が許可された後、前記供給圧が基準範囲外、もしくは、前記変位量が基準範囲外となった場合に、前記回転駆動部の駆動を停止するステップを更に含むことを特徴とする気相成長装置の稼働判断方法。
In the operation judgment method of the vapor phase growth apparatus according to claim 4,
The method further includes a step of stopping the driving of the rotation driving unit when the supply pressure is out of a reference range or the displacement amount is out of the reference range after the driving of the rotation driving unit is permitted. An operation determination method for a vapor phase growth apparatus.
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