JP2016167513A - Operation method of processing system and processing system - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a an operation method of a processing system and the processing system capable of operating an exhaust unit even when a by-product containing silicon is deposited in the exhaust unit.SOLUTION: The operation method of the processing system includes the steps of: stopping a first exhaust unit from operating, which is connected to a processing unit; heating the stopped first exhaust unit; and resuming the operation of the heated first exhaust unit. The processing unit forms a film which contains silicon using a chlorine-containing gas on a substrate or removes the film containing silicon from the substrate.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明の実施形態は、処理システムの運転方法および処理システムに関する。   Embodiments described herein relate generally to a processing system operating method and a processing system.

半導体デバイスの製造工程において、例えば、基板上へのシリコン膜の成膜または基板上に形成されたシリコン膜の少なくとも一部の除去が減圧雰囲気において行われることがある。このとき、当該処理が行われる処理装置に接続された排気部の内部には、シリコンを含む副生成物が堆積する場合がある。副生成物が堆積すると、排気部の運転が阻害される可能性がある。
このため、排気部にシリコンを含む副生成物が堆積した場合であっても、当該排気部を運転できる技術が求められている。
In the manufacturing process of a semiconductor device, for example, the formation of a silicon film on a substrate or the removal of at least a part of the silicon film formed on the substrate may be performed in a reduced pressure atmosphere. At this time, a by-product containing silicon may be deposited inside the exhaust unit connected to the processing apparatus in which the processing is performed. If by-products accumulate, the operation of the exhaust section may be hindered.
For this reason, even when a by-product containing silicon is deposited in the exhaust part, there is a demand for a technique that can operate the exhaust part.

特開平10−73088号公報JP-A-10-73088

本発明が解決しようとする課題は、排気部にシリコンを含む副生成物が堆積した場合であっても、当該排気部を運転可能とする処理システムの運転方法および処理システムを提供することである。   The problem to be solved by the present invention is to provide an operation method and a processing system for a processing system that can operate the exhaust unit even when a by-product containing silicon is deposited on the exhaust unit. .

実施形態に係る処理システムの運転方法は、処理装置に接続された第1排気部の運転を停止する工程と、停止された第1排気部を加熱する工程と、加熱された第1排気部の運転を開始させる工程と、を有する。処理装置は、塩素含有ガスを用いて、基板上へのシリコン含有膜の成膜または基板上のシリコン含有膜の除去が行われるものである。   The operating method of the processing system according to the embodiment includes a step of stopping the operation of the first exhaust unit connected to the processing apparatus, a step of heating the stopped first exhaust unit, and the heating of the heated first exhaust unit. And a step of starting operation. In the processing apparatus, a silicon-containing film is formed on a substrate or a silicon-containing film on the substrate is removed using a chlorine-containing gas.

実施形態に係る処理システムの概略構成を表す図である。It is a figure showing the schematic structure of the processing system which concerns on embodiment. 処理装置の断面図である。It is sectional drawing of a processing apparatus. 第1排気部の断面図である。It is sectional drawing of a 1st exhaust part. 第2排気部の断面図である。It is sectional drawing of a 2nd exhaust part. 図4のA−A´断面図である。It is AA 'sectional drawing of FIG. 実施形態に係る処理システムの運転方法の一例である。It is an example of the operating method of the processing system which concerns on embodiment.

以下に、本発明の各実施形態について図面を参照しつつ説明する。
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
また、本願明細書と各図において、既に説明したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
The drawings are schematic or conceptual, and the relationship between the thickness and width of each part, the size ratio between the parts, and the like are not necessarily the same as actual ones. Further, even when the same part is represented, the dimensions and ratios may be represented differently depending on the drawings.
In the present specification and each drawing, the same elements as those already described are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted as appropriate.

図1は、実施形態に係る処理システム1の概略構成を表す図である。
処理システム1は、ガス供給系10と、処理装置20と、排気系30と、制御部40と、を有する。
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a processing system 1 according to the embodiment.
The processing system 1 includes a gas supply system 10, a processing apparatus 20, an exhaust system 30, and a control unit 40.

ガス供給系10は、例えば、第1ガス供給源101と、第2ガス供給源103と、第3ガス供給源105と、第1バルブ111と、第2バルブ113と、第3バルブ115と、を有する。第1バルブ111は、第1ガス供給源101に接続されている。第2バルブ113は、第2ガス供給源103に接続されている。第3バルブ115は、第3ガス供給源105に接続されている。   The gas supply system 10 includes, for example, a first gas supply source 101, a second gas supply source 103, a third gas supply source 105, a first valve 111, a second valve 113, a third valve 115, Have The first valve 111 is connected to the first gas supply source 101. The second valve 113 is connected to the second gas supply source 103. The third valve 115 is connected to the third gas supply source 105.

第1ガス供給源101には、例えば、ジクロロシラン(SiHCl)またはトリクロロシラン(HSiCl)などのシリコン含有ガスが貯蔵されている。第2ガス供給源103には、例えば、塩化水素(HCl)などの塩素含有ガスが貯蔵されている。第3ガス供給源105には、例えば、アルゴンや窒素などの不活性ガスが貯蔵されている。ガス供給系10は、さらに他のガス供給源を有していてもよい。 The first gas supply source 101 stores a silicon-containing gas such as dichlorosilane (SiH 2 Cl 2 ) or trichlorosilane (HSiCl 3 ). The second gas supply source 103 stores a chlorine-containing gas such as hydrogen chloride (HCl), for example. The third gas supply source 105 stores an inert gas such as argon or nitrogen. The gas supply system 10 may further include another gas supply source.

それぞれのバルブに接続された配管は、処理装置20の供給口201に接続されている。それぞれのバルブと供給口201との間に、不図示のマスフローコントローラーなどが設けられていても良い。また、排気系30と接続された配管が設けられていても良い。   The piping connected to each valve is connected to the supply port 201 of the processing apparatus 20. A mass flow controller (not shown) or the like may be provided between each valve and the supply port 201. Further, a pipe connected to the exhaust system 30 may be provided.

処理装置20は、例えば、基板上への成膜を減圧雰囲気において行う、CVD(Chemical Vapor Deposition)装置である。処理装置20は、基板上に形成された膜の少なくとも一部の除去を減圧雰囲気において行う、RIEおよびCDEなどの反応性ガスを用いるエッチング装置であってもよい。   The processing apparatus 20 is, for example, a CVD (Chemical Vapor Deposition) apparatus that forms a film on a substrate in a reduced-pressure atmosphere. The processing apparatus 20 may be an etching apparatus using a reactive gas such as RIE and CDE that removes at least a part of the film formed on the substrate in a reduced-pressure atmosphere.

排気系30は、処理装置20の排気口202と接続されている。排気系30は、例えば、圧力調整部31と、バルブ32と、第1排気部33と、第2排気部35と、バルブ38と、除害装置39と、を有する。排気系30は、さらに、他の排気部またはガストラップ装置などを有していてもよい。   The exhaust system 30 is connected to the exhaust port 202 of the processing apparatus 20. The exhaust system 30 includes, for example, a pressure adjusting unit 31, a valve 32, a first exhaust unit 33, a second exhaust unit 35, a valve 38, and an abatement device 39. The exhaust system 30 may further include another exhaust unit or a gas trap device.

排気口202に接続された配管は、例えば、圧力調整部31に接続されている。圧力調整部31は、処理装置20内の圧力を調整する機能を有しうる。圧力調整部31は、例えば、バタフライバルブを有する。   The pipe connected to the exhaust port 202 is connected to, for example, the pressure adjustment unit 31. The pressure adjustment unit 31 may have a function of adjusting the pressure in the processing apparatus 20. The pressure adjustment unit 31 includes, for example, a butterfly valve.

圧力調整部31の排気側には、バルブ32を介して、第1排気部33が接続されている。第1排気部33は、例えば、高真空領域に適したポンプである。第1排気部33の排気側には、第2排気部35が接続されている。第2排気部35は、例えば、第1排気部33よりも低真空領域に適したポンプである。   A first exhaust unit 33 is connected to the exhaust side of the pressure adjustment unit 31 via a valve 32. The 1st exhaust part 33 is a pump suitable for a high vacuum area | region, for example. A second exhaust unit 35 is connected to the exhaust side of the first exhaust unit 33. The 2nd exhaust part 35 is a pump suitable for a low vacuum area | region rather than the 1st exhaust part 33, for example.

第2排気部35の排気側には、除害装置39が接続されている。除害装置39の内部には、ガスの有毒成分を吸着または分解する薬剤が設けられている。第1排気部33および第2排気部35から排気されたガスは、除害装置39によって処理された後、外部空間へ排出される。第2排気部35と除害装置39との間には、バルブ38が設けられている。   A detoxifying device 39 is connected to the exhaust side of the second exhaust part 35. Inside the abatement apparatus 39, a chemical that adsorbs or decomposes toxic components of gas is provided. The gas exhausted from the first exhaust unit 33 and the second exhaust unit 35 is processed by the detoxifying device 39 and then exhausted to the external space. A valve 38 is provided between the second exhaust part 35 and the abatement apparatus 39.

制御部40は、例えばコンピューターであり、処理システム1に含まれる種々の要素における動作を制御しうる。例えば、制御部40は、ガス供給系10に含まれるそれぞれのバルブ、処理装置20、および排気系30に含まれるそれぞれの要素に、制御信号を送信可能に構成されている。   The control unit 40 is a computer, for example, and can control operations in various elements included in the processing system 1. For example, the control unit 40 is configured to be able to transmit control signals to the respective valves included in the gas supply system 10, the processing device 20, and the respective elements included in the exhaust system 30.

次に、処理装置20がCVD装置である場合の、処理装置20の詳細な構造の一例を、図2を用いて説明する。
図2は、処理装置20の断面図である。
Next, an example of a detailed structure of the processing apparatus 20 when the processing apparatus 20 is a CVD apparatus will be described with reference to FIG.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the processing apparatus 20.

図2に表すように、処理装置20は、処理容器203を有する。処理容器203の内部には、例えば、処理容器203と、基板ホルダ204と、ガス供給ヘッド205と、ビューポート206と、スリットバルブ207と、が設けられている。   As illustrated in FIG. 2, the processing apparatus 20 includes a processing container 203. Inside the processing container 203, for example, a processing container 203, a substrate holder 204, a gas supply head 205, a view port 206, and a slit valve 207 are provided.

処理装置20は、プラズマを用いて成膜を行う装置であってもよい。その場合、処理装置20は、さらに、電力供給アンテナおよび当該アンテナに接続されたマッチングボックスなどを有していてもよい。また、処理装置20は、さらに、不図示のシールドを有していてもよい。   The processing apparatus 20 may be an apparatus that forms a film using plasma. In this case, the processing device 20 may further include a power supply antenna and a matching box connected to the antenna. Further, the processing apparatus 20 may further include a shield (not shown).

一例として、処理容器203の上部には、供給口201が設けられ、処理容器203の下部には、排気口202が設けられている。処理容器の供給口201は、例えば、ガス供給ヘッド205と連通している。ガス供給ヘッド205は、基板ホルダ204と対向する位置に設けられている。ガス供給ヘッド205の基板ホルダ204側には、例えば、多数の孔が設けられている。   As an example, a supply port 201 is provided in the upper part of the processing container 203, and an exhaust port 202 is provided in the lower part of the processing container 203. The processing container supply port 201 communicates with, for example, a gas supply head 205. The gas supply head 205 is provided at a position facing the substrate holder 204. For example, a large number of holes are provided on the substrate holder 204 side of the gas supply head 205.

基板ホルダ204は、基板Wに成膜を行う際の成膜レートの基板面内のばらつきを抑制するために、回転可能に構成されていてもよい。基板ホルダ204はさらに、基板ホルダ204とガス供給ヘッド205との間の距離を変更可能に構成されていてもよい。   The substrate holder 204 may be configured to be rotatable in order to suppress variations in the film formation rate in the substrate surface when the film is formed on the substrate W. The substrate holder 204 may be further configured to change the distance between the substrate holder 204 and the gas supply head 205.

基板ホルダ204は、例えば、基板支持部2041と、支柱2042と、支持板2043と、反射板2044と、ヒータ2045と、第1円筒部2046と、第2円筒部2047と、を有する。   The substrate holder 204 includes, for example, a substrate support portion 2041, a support column 2042, a support plate 2043, a reflection plate 2044, a heater 2045, a first cylindrical portion 2046, and a second cylindrical portion 2047.

基板支持部2041は、環状の部材であり、基板支持部2041の中央に基板Wが支持される。基板支持部2041は、第1円筒部2046に固定されている。第1円筒部2046は、第2円筒部2047に支持されている。第2円筒部2047の径は、第1円筒部2046の径よりも小さい。例えば、第2円筒部2047の一部は処理容器203の内部に設けられ、第2円筒部2047の他の一部は処理容器203の外部に設けられている。   The substrate support unit 2041 is an annular member, and the substrate W is supported at the center of the substrate support unit 2041. The substrate support part 2041 is fixed to the first cylindrical part 2046. The first cylindrical portion 2046 is supported by the second cylindrical portion 2047. The diameter of the second cylindrical portion 2047 is smaller than the diameter of the first cylindrical portion 2046. For example, a part of the second cylindrical part 2047 is provided inside the processing container 203 and the other part of the second cylindrical part 2047 is provided outside the processing container 203.

ヒータ2045は、基板Wを加熱するために用いられうる。ヒータ2045は、例えば、輻射熱により基板Wの加熱を行う。ヒータ2045は、支柱2042内部を通る不図示の配線によって電源に接続されうる。ヒータ2045により加熱された基板Wの温度は、例えば、ビューポート206を通して放射温度計などにより測定される。   The heater 2045 can be used to heat the substrate W. For example, the heater 2045 heats the substrate W by radiant heat. The heater 2045 can be connected to a power source by a wiring (not shown) passing through the inside of the column 2042. The temperature of the substrate W heated by the heater 2045 is measured by, for example, a radiation thermometer through the view port 206.

ヒータ2045は、反射板2044に支持されている。ヒータ2045は、支持板2043に支持されていてもよい。反射板2044は、例えば、ヒータ2045から発せられた光を基板Wの側へ反射するために設けられる。反射板2044は、支持板2043に支持されている。   The heater 2045 is supported by the reflection plate 2044. The heater 2045 may be supported by the support plate 2043. The reflection plate 2044 is provided, for example, to reflect light emitted from the heater 2045 toward the substrate W side. The reflection plate 2044 is supported by the support plate 2043.

支持板2043は、例えば、支柱2042により支持されている。第2円筒部2047と処理容器203との間には、例えば、不図示の磁性流体などが設けられ、第2円筒部2046は、処理容器203および支柱2042に対して回転可能に設けられる。第2円筒部2047が回転することで、第2円筒部2047と固定された第1円筒部2046および基板支持部2041と、基板支持部2041によって保持された基板Wと、が回転する。第2円筒部2047は、さらに上下に駆動可能に構成されていてもよい。   The support plate 2043 is supported by, for example, a support column 2042. For example, a magnetic fluid (not shown) is provided between the second cylindrical portion 2047 and the processing vessel 203, and the second cylindrical portion 2046 is provided to be rotatable with respect to the processing vessel 203 and the support column 2042. As the second cylindrical portion 2047 rotates, the first cylindrical portion 2046 and the substrate support portion 2041 fixed to the second cylindrical portion 2047 and the substrate W held by the substrate support portion 2041 rotate. The second cylindrical portion 2047 may be configured to be driven up and down.

スリットバルブ207は、例えば、基板ホルダ204の側方に設けられる。処理容器203への基板Wの搬入および処理容器203からの基板Wの搬出は、スリットバルブ207を通して行われる。   The slit valve 207 is provided on the side of the substrate holder 204, for example. The substrate W is carried into and out of the processing container 203 through the slit valve 207.

次に、第1排気部33の詳細な構造について説明する。第1排気部33は、例えば、機械式ポンプである。具体的には、第1排気部33は、ターボ分子ポンプまたはメカニカルブースターポンプでありうる。第1排気部33がターボ分子ポンプである場合の一例を、図3を用いて説明する。
図3は、第1排気部33の断面図である。
Next, the detailed structure of the 1st exhaust part 33 is demonstrated. The first exhaust part 33 is, for example, a mechanical pump. Specifically, the first exhaust part 33 may be a turbo molecular pump or a mechanical booster pump. An example where the first exhaust part 33 is a turbo molecular pump will be described with reference to FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view of the first exhaust part 33.

図3に表すように、第1排気部33は、外部ケーシング331と、内部ケーシング332と、回動部材333と、固定部材334と、コネクタ335と、吸気口336と、排気口337と、ヒータ338と、モータ339と、温度検出部340と、を有する。   As shown in FIG. 3, the first exhaust part 33 includes an outer casing 331, an inner casing 332, a rotating member 333, a fixing member 334, a connector 335, an intake port 336, an exhaust port 337, a heater. 338, a motor 339, and a temperature detector 340.

吸気口336を通して第1排気部33に気体が流入し、排気口337を通して第1排気部33から気体が排出される。   The gas flows into the first exhaust part 33 through the intake port 336, and the gas is discharged from the first exhaust part 33 through the exhaust port 337.

外部ケーシング331は、円筒状の部材である。外部ケーシング331の内部には、内部ケーシング332が設けられている。内部ケーシング332は、外部ケーシング331と同様の円筒状の部材であり、内側に複数の静翼3321を有する。複数の静翼3321は、回動部材333の回転軸に沿って並んでいる。外部ケーシング331および内部ケーシング332は、複数の部材を組み合わせることで構成されていてもよい。   The outer casing 331 is a cylindrical member. An inner casing 332 is provided inside the outer casing 331. The inner casing 332 is a cylindrical member similar to the outer casing 331 and has a plurality of stationary blades 3321 inside. The plurality of stationary blades 3321 are arranged along the rotation axis of the rotating member 333. The outer casing 331 and the inner casing 332 may be configured by combining a plurality of members.

内部ケーシング332の内側には、回動部材333が設けられている。回動部材333は、主軸3331と、ロータ3332と、を有する。ロータ3332は、複数の動翼3333を有している。複数の動翼3333は、回動部材333の回転軸に沿って並んでいる。静翼3321と動翼3333は、回動部材333の回転軸に沿って交互に設けられている。   A rotating member 333 is provided inside the inner casing 332. The rotating member 333 includes a main shaft 3331 and a rotor 3332. The rotor 3332 has a plurality of moving blades 3333. The plurality of moving blades 3333 are arranged along the rotation axis of the rotating member 333. The stationary blades 3321 and the moving blades 3333 are alternately provided along the rotation axis of the rotating member 333.

主軸3331の回転軸方向における静翼3321の厚みは、吸気口336の側から排気口337の側に向けて、薄くなっている。同様に、当該回転軸方向における動翼3333の厚みも、吸気口336の側から排気口337の側に向けて、薄くなっている。   The thickness of the stationary blade 3321 in the rotation axis direction of the main shaft 3331 decreases from the intake port 336 side to the exhaust port 337 side. Similarly, the thickness of the rotor blade 3333 in the rotation axis direction is also reduced from the intake port 336 side toward the exhaust port 337 side.

主軸3331がモータ339によって回転されることで、ロータ3332が回転し、それぞれの静翼3321の間を動翼3333が回転する。この動作によって気体が吸気口336から排気口337へ押し出され、処理容器203内が排気される。   When the main shaft 3331 is rotated by the motor 339, the rotor 3332 rotates, and the moving blade 3333 rotates between the respective stationary blades 3321. By this operation, gas is pushed out from the intake port 336 to the exhaust port 337, and the inside of the processing container 203 is exhausted.

固定部材334は、例えば、下部ラジアル磁気軸受3341と、上部ラジアル磁気軸受3342と、固定部3343と、を有する。固定部3343は、円筒状の部材であり、主軸3331の一部を囲うように設けられている。それぞれのラジアル磁気軸受は、固定部3343に固定されている。下部ラジアル磁気軸受3341および上部ラジアル磁気軸受3342により、主軸3331は、固定部材334に対して回動可能に保持される。   The fixing member 334 includes, for example, a lower radial magnetic bearing 3341, an upper radial magnetic bearing 3342, and a fixing portion 3343. The fixed portion 3343 is a cylindrical member and is provided so as to surround a part of the main shaft 3331. Each radial magnetic bearing is fixed to a fixed portion 3343. The main shaft 3331 is rotatably held with respect to the fixed member 334 by the lower radial magnetic bearing 3341 and the upper radial magnetic bearing 3342.

コネクタ335は、不図示の電源に接続される。コネクタ335によって固定部材334、ヒータ338、およびモータ339などの各部へ、電力が供給される。   The connector 335 is connected to a power source (not shown). The connector 335 supplies power to the fixing member 334, the heater 338, the motor 339, and the like.

ヒータ338は、例えば、外部ケーシング331の周りに、ロータ3332の少なくとも一部を囲うように設けられている。より具体的には、ヒータ338は、複数の静翼3321の少なくとも一部および複数の動翼3333の少なくとも一部を、主軸3331の回転軸に直交する面に沿って、囲んでいる。外部ケーシング331の周りに、環状に、複数のヒータ338が設けられていてもよい。   For example, the heater 338 is provided around the outer casing 331 so as to surround at least a part of the rotor 3332. More specifically, the heater 338 surrounds at least a part of the plurality of stationary blades 3321 and at least a part of the plurality of moving blades 3333 along a plane orthogonal to the rotation axis of the main shaft 3331. A plurality of heaters 338 may be provided in an annular shape around the outer casing 331.

または、ヒータ338は、外部ケーシング331と内部ケーシング332との間に設けられていてもよい。この場合、ヒータ338は、例えば、内部ケーシング332の周りに環状に設けられる。   Alternatively, the heater 338 may be provided between the outer casing 331 and the inner casing 332. In this case, the heater 338 is provided in an annular shape around the inner casing 332, for example.

温度検出部340は、ヒータ338によって加熱される第1排気部33の温度を検出可能に設けられている。温度検出部340は、検出した温度を制御部40にフィードバック可能に構成されている。制御部40は、温度検出部340から送られた情報に基づいて、ヒータ338の動作を制御することができる。   The temperature detection unit 340 is provided so as to be able to detect the temperature of the first exhaust unit 33 heated by the heater 338. The temperature detection unit 340 is configured to be able to feed back the detected temperature to the control unit 40. The control unit 40 can control the operation of the heater 338 based on the information sent from the temperature detection unit 340.

ヒータ338は、例えば、電熱線を用いて加熱を行うものである。または、ヒータ338は、輻射を用いて加熱を行うものであってもよい。ヒータ338には、その他の種々の構造を適用することができる。   The heater 338 performs heating using, for example, a heating wire. Alternatively, the heater 338 may perform heating using radiation. Various other structures can be applied to the heater 338.

次に、第2排気部35の詳細な構造について説明する。第2排気部35は、例えば、機械式ポンプである。具体的には、第2排気部35は、ドライポンプでありうる。第2排気部35が多段式ドライポンプである場合の一例を、図4および図5を用いて説明する。
図4は、第2排気部35の断面図である。
図5は、図4のA−A´断面図である。
Next, the detailed structure of the second exhaust part 35 will be described. The second exhaust part 35 is, for example, a mechanical pump. Specifically, the second exhaust part 35 can be a dry pump. An example where the second exhaust part 35 is a multistage dry pump will be described with reference to FIGS. 4 and 5.
FIG. 4 is a cross-sectional view of the second exhaust part 35.
FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG.

図4に表すように、第2排気部35は、吸気口351と、排気口352と、主軸353と、ロータ355〜359と、ポンプ室360〜364と、ガス輸送路360a〜363aと、モータ371と、ケーシング372と、自由側ベアリング373と、固定側ベアリング374と、潤滑油375と、タイミングギア376と、ヒータ377と、温度検出部378と、を有する。   As shown in FIG. 4, the second exhaust part 35 includes an intake port 351, an exhaust port 352, a main shaft 353, rotors 355 to 359, pump chambers 360 to 364, gas transport paths 360 a to 363 a, a motor. 371, casing 372, free-side bearing 373, fixed-side bearing 374, lubricating oil 375, timing gear 376, heater 377, and temperature detector 378.

吸気口351から第2排気部35に入った気体は、ケーシング372内のガス輸送路360a〜363aを通過しながら、ポンプ室360〜364を順に流れ、吸気口351から排気される。それぞれのポンプ室には、ロータ355〜359のそれぞれが設けられている。   The gas that has entered the second exhaust part 35 from the intake port 351 flows through the pump chambers 360 to 364 in order while passing through the gas transport paths 360 a to 363 a in the casing 372, and is exhausted from the intake port 351. Each pump chamber is provided with each of rotors 355-359.

主軸353は、モータ371により回転される。各ロータは、主軸353と連結されており、主軸353が回転することで、それぞれのロータが、それぞれのポンプ室内で回転する。各ロータの主軸353の回転軸方向の厚みは、吸気口351から排気口352に向けて、薄くなっている。   The main shaft 353 is rotated by a motor 371. Each rotor is connected to a main shaft 353, and the main shaft 353 rotates, so that each rotor rotates in each pump chamber. The thickness of the main shaft 353 of each rotor in the rotation axis direction decreases from the intake port 351 toward the exhaust port 352.

それぞれのポンプ室には、2つのロータが設けられ、それぞれのロータは、各主軸と連結されている。例えば、図5に表すように、ポンプ室360内には、ロータ355aと355bが設けられている。ロータ355aは、主軸353aと連結され、ロータ355bは、主軸353bと連結されている。ロータ355aと355bが、互いに反対方向に回転することで、気体がガス輸送路360aの側に排出される。   Each pump chamber is provided with two rotors, and each rotor is connected to each main shaft. For example, as shown in FIG. 5, rotors 355 a and 355 b are provided in the pump chamber 360. The rotor 355a is connected to the main shaft 353a, and the rotor 355b is connected to the main shaft 353b. As the rotors 355a and 355b rotate in directions opposite to each other, the gas is discharged to the gas transport path 360a side.

2つの主軸353aと353bは、タイミングギア376によって、同じ回転速度で互いに反対方向に回転するように構成されている。また、主軸353は、固定側ベアリング374および自由側ベアリング373によって、ケーシング372に対して回動可能に構成されている。自由側ベアリング373側には、例えば、潤滑油375が設けられている。   The two main shafts 353a and 353b are configured to rotate in opposite directions at the same rotational speed by a timing gear 376. The main shaft 353 is configured to be rotatable with respect to the casing 372 by a fixed side bearing 374 and a free side bearing 373. For example, lubricating oil 375 is provided on the free bearing 373 side.

ヒータ377は、ロータ355〜359を加熱できるように設けられている。ヒータ377は、例えば、ケーシング372の少なくとも一部を、主軸353の回転軸に対して直交する面に沿って囲んでいる。より具体的には、ヒータ377は、ロータ355〜359の少なくとも1つを囲むように設けられている。   The heater 377 is provided so as to heat the rotors 355 to 359. For example, the heater 377 surrounds at least a part of the casing 372 along a plane orthogonal to the rotation axis of the main shaft 353. More specifically, the heater 377 is provided so as to surround at least one of the rotors 355 to 359.

温度検出部378は、ヒータ377によって加熱される第2排気部35の温度を検出可能に設けられている。温度検出部378は、検出した温度を制御部40にフィードバック可能に構成されている。制御部40は、温度検出部378から送られた情報に基づいて、ヒータ377の動作を制御することができる。   The temperature detector 378 is provided so as to be able to detect the temperature of the second exhaust part 35 heated by the heater 377. The temperature detection unit 378 is configured to be able to feed back the detected temperature to the control unit 40. The control unit 40 can control the operation of the heater 377 based on the information sent from the temperature detection unit 378.

ヒータ377は、例えば、電熱線を用いて加熱を行うものである。または、ヒータ377は、輻射を用いて加熱を行うものであってもよい。ヒータ377には、その他の種々の構造を適用しうる。ケーシング372には、さらに、不図示の冷媒を循環させるための流路が設けられていてもよい。   The heater 377 is for heating using, for example, a heating wire. Alternatively, the heater 377 may be one that performs heating using radiation. Various other structures can be applied to the heater 377. The casing 372 may further be provided with a flow path for circulating a refrigerant (not shown).

以上で説明した処理システム1において、処理装置20および除害装置39のメンテナンスを行う際の工程、およびメンテナンスが行われた後に基板Wの処理が行われる際の工程について、図6を用いて説明する。
図6は、実施形態に係る処理システム1の運転方法の一例である。
In the processing system 1 described above, a process for performing maintenance of the processing apparatus 20 and the abatement apparatus 39 and a process for processing the substrate W after the maintenance is performed will be described with reference to FIG. To do.
FIG. 6 is an example of an operation method of the processing system 1 according to the embodiment.

まず、バルブ32およびバルブ38を閉じる(ステップS601)。ただし、除害装置39のメンテナンスのみが行われる場合は、バルブ38のみを閉じてもよい。バルブ32およびバルブ38が閉じられることで、第1排気部33および第2排気部35を大気に暴露させることなく、処理装置20および除害装置39のメンテナンスを行うことができる。続いて、第1排気部33および第2排気部35の運転を停止する(ステップS602)。   First, the valve 32 and the valve 38 are closed (step S601). However, when only the maintenance of the abatement apparatus 39 is performed, only the valve 38 may be closed. By closing the valve 32 and the valve 38, the processing apparatus 20 and the detoxifying apparatus 39 can be maintained without exposing the first exhaust part 33 and the second exhaust part 35 to the atmosphere. Subsequently, the operation of the first exhaust unit 33 and the second exhaust unit 35 is stopped (step S602).

その後、処理装置20および除害装置39のメンテナンスが行われる。これらの装置のメンテナンスが完了し、処理システム1の動作を再開させる場合、まず、第1排気部33のヒータ338および第2排気部35のヒータ377を動作させる(ステップS603)。このとき、ヒータ338によって静翼3321および動翼3333が加熱され、ヒータ377によってロータ355〜359が加熱される。   Thereafter, maintenance of the processing device 20 and the abatement device 39 is performed. When the maintenance of these apparatuses is completed and the operation of the processing system 1 is resumed, first, the heater 338 of the first exhaust unit 33 and the heater 377 of the second exhaust unit 35 are operated (step S603). At this time, the stationary blade 3321 and the moving blade 3333 are heated by the heater 338, and the rotors 355 to 359 are heated by the heater 377.

具体的には、ステップS603では、第1排気部33および第2排気部35の温度を、温度検出部340および378により検出しながら、これらの排気部が所定の温度(第1の温度)に達するまで、各ヒータで加熱を行う。   Specifically, in step S603, the temperatures of the first exhaust unit 33 and the second exhaust unit 35 are detected by the temperature detection units 340 and 378, and the exhaust units are set to a predetermined temperature (first temperature). Heat with each heater until it reaches.

各ヒータによってそれぞれの排気部の温度が所定の温度に達した後、第1排気部33および第2排気部35の運転を開始する(ステップS604)。副生成物の影響により、回動部材333または主軸353への負荷が依然として大きい場合は、排気部の運転を停止させ、ヒータによるそれぞれの排気部への加熱を続ける。このとき、排気部の温度が第1の温度よりも高い第2の温度になるように、ヒータを動作させる。または、排気部を所定の時間停止させた後に、排気部の運転を開始してもよい。排気部の運転が停止している間、ヒータによる排気部の加熱が継続して行われているため、排気部の温度は第1の温度よりも高くなる。   After the temperature of each exhaust part reaches a predetermined temperature by each heater, the operation of the first exhaust part 33 and the second exhaust part 35 is started (step S604). When the load on the rotating member 333 or the main shaft 353 is still large due to the by-product, the operation of the exhaust unit is stopped and the heating of each exhaust unit by the heater is continued. At this time, the heater is operated so that the temperature of the exhaust section becomes a second temperature higher than the first temperature. Alternatively, the operation of the exhaust unit may be started after the exhaust unit is stopped for a predetermined time. While the operation of the exhaust unit is stopped, the exhaust unit is continuously heated by the heater, so the temperature of the exhaust unit becomes higher than the first temperature.

ヒータ338および377は、処理装置20および除害装置39のメンテナンスが終了した後に動作させてもよいし、メンテナンスが終了する前に動作させてもよい。すなわち、メンテナンスが完了した後、各排気部の運転を開始する際に、各ヒータによってそれぞれの排気部の加熱が行われていれば、ヒータを動作させるタイミングは任意である。   The heaters 338 and 377 may be operated after the maintenance of the processing apparatus 20 and the abatement apparatus 39 is completed, or may be operated before the maintenance is completed. That is, when the operation of each exhaust unit is started after the maintenance is completed, if the respective exhaust unit is heated by each heater, the timing of operating the heater is arbitrary.

第1排気部33および第2排気部35の運転を開始した後、ヒータ338および377を停止させる(ステップS605)。ただし、ヒータ338および377は、ステップS603の後であってステップS604の前に停止させてもよい。   After starting the operation of the first exhaust part 33 and the second exhaust part 35, the heaters 338 and 377 are stopped (step S605). However, the heaters 338 and 377 may be stopped after step S603 and before step S604.

ステップS603とS604の間でヒータの動作を停止させる場合であって、ステップS604において副生成物の影響により排気部を運転できない場合は、再度、各ヒータを動作させる。すなわち、各排気部が動作可能な状態になるまで、ステップS603が繰り返し行われる。   If the heater operation is stopped between steps S603 and S604, and if the exhaust unit cannot be operated due to the by-product in step S604, each heater is operated again. That is, step S603 is repeatedly performed until each exhaust part becomes operable.

なお、排気部が過度に加熱されると、熱膨張により、静翼3321と動翼3333との接触、またはロータ355〜359とそれぞれのポンプ室の内壁との接触が生じうる。このため、制御部40に各排気部の温度の上限値を登録し、制御部40に、この上限値を超えないように各ヒータを動作させることが望ましい。または、この上限値に達した場合に、制御部40が警告を発するように、制御部40のプログラムを構成してもよい。   If the exhaust part is heated excessively, contact between the stationary blade 3321 and the moving blade 3333 or contact between the rotors 355 to 359 and the inner wall of each pump chamber may occur due to thermal expansion. For this reason, it is desirable to register the upper limit value of the temperature of each exhaust unit in the control unit 40 and to operate each heater so that the upper limit value is not exceeded in the control unit 40. Alternatively, the program of the control unit 40 may be configured so that the control unit 40 issues a warning when the upper limit value is reached.

副生成物の影響が低減され、第1排気部33および第2排気部35の運転が開始された後、バルブ32およびバルブ38を開く(ステップS606)。このとき、圧力調整部31が閉じられている場合は、圧力調整部31を開く。圧力調整部31、バルブ32、およびバルブ38が開放されることで、処理容器203内の排気が再開される。   After the influence of by-products is reduced and the operation of the first exhaust part 33 and the second exhaust part 35 is started, the valve 32 and the valve 38 are opened (step S606). At this time, when the pressure adjusting unit 31 is closed, the pressure adjusting unit 31 is opened. By opening the pressure adjustment unit 31, the valve 32, and the valve 38, the exhaust in the processing container 203 is resumed.

処理容器203内の排気が行われ、処理容器203内が所定の圧力に達した後、処理容器203の内部に基板を搬入する(ステップS607)。ステップS602とステップS603の間で処理装置20のメンテナンスが行われた場合は、処理容器203内に基板を搬入する前に、処理容器203内部のクリーニング工程およびコンディショニング工程などが行われても良い。   After the processing container 203 is evacuated and the processing container 203 reaches a predetermined pressure, the substrate is carried into the processing container 203 (step S607). When maintenance of the processing apparatus 20 is performed between step S602 and step S603, a cleaning process, a conditioning process, and the like inside the processing container 203 may be performed before the substrate is loaded into the processing container 203.

次に、第1ガス供給源101からシリコン含有ガスを、第2ガス供給源103から塩素含有ガスを、処理容器203内に導入し、基板Wの処理を行う。このとき、例えば、基板Wの上にシリコンを含有する膜が形成される(ステップS608)。より具体的には、例えば、基板Wの上にシリコン膜がエピタキシャル成長される。基板Wの上にシリコンを含有する膜を形成する場合、例えば、ヒータ2045によって基板Wの加熱を行ってもよい。   Next, a silicon-containing gas is introduced from the first gas supply source 101 and a chlorine-containing gas is introduced from the second gas supply source 103 into the processing vessel 203, and the substrate W is processed. At this time, for example, a film containing silicon is formed on the substrate W (step S608). More specifically, for example, a silicon film is epitaxially grown on the substrate W. When a film containing silicon is formed on the substrate W, for example, the substrate W may be heated by the heater 2045.

次に、処理容器203から基板Wを搬出する(ステップS609)。   Next, the substrate W is unloaded from the processing container 203 (step S609).

以上のステップS606からステップS609が繰り返され、処理装置20または除害装置39のメンテナンスが必要になった際に、再度、ステップS601からステップS605が行われる。   The above steps S606 to S609 are repeated, and when maintenance of the processing apparatus 20 or the abatement apparatus 39 becomes necessary, steps S601 to S605 are performed again.

上述したステップS601〜S609は、制御部40によって自動で行われても良いし、人が、各要素に接続された端末を操作することで行ってもよい。   Steps S601 to S609 described above may be automatically performed by the control unit 40, or may be performed by a person operating a terminal connected to each element.

ここで、本実施形態に係る処理システムの運転方法による作用および効果について説明する。
シリコン含有ガスおよび塩素含有ガスを用いて基板Wの処理を行った場合、排気系30の各要素の内部には、粘性を有する液状の副生成物が堆積する場合がある。この液状の副生成物の粘度は、温度の上昇と共に低下する。
Here, the operation and effect of the operation method of the processing system according to the present embodiment will be described.
When the substrate W is processed using a silicon-containing gas and a chlorine-containing gas, a viscous liquid by-product may be deposited inside each element of the exhaust system 30. The viscosity of this liquid by-product decreases with increasing temperature.

従って、この副生成物が第1排気部33の内部に堆積した場合、第1排気部33が運転している間は、回動部材333の動作により生じた熱によって副生成物の粘度が低下する。同様に、副生成物が第2排気部35の内部に堆積した場合、第2排気部35が運転している間は、主軸353およびロータ355〜359の動作により生じた熱によって副生成物の粘度が低下する。   Therefore, when this by-product accumulates inside the first exhaust part 33, the viscosity of the by-product decreases due to the heat generated by the operation of the rotating member 333 while the first exhaust part 33 is operating. To do. Similarly, when the by-product accumulates inside the second exhaust part 35, while the second exhaust part 35 is in operation, the by-product is generated by the heat generated by the operation of the main shaft 353 and the rotors 355 to 359. Viscosity decreases.

しかし、各排気部の運転を停止した場合、それぞれの排気部内の温度が低下することで副生成物の粘度が増加する。この結果、各排気部を再び動作させる際に、副生成物によって排気部を動かすことができない場合が生じうる。   However, when the operation of each exhaust section is stopped, the temperature of each exhaust section decreases and the viscosity of the by-product increases. As a result, when operating each exhaust part again, the case where the exhaust part cannot be moved by a by-product may occur.

具体的には、第1排気部33の内部では、静翼3321および動翼3333に付着した副生成物によって、動翼3333を、静翼3321に対して回動させることができなくなる。第2排気部35の内部では、ロータと当該ロータが設けられたポンプ室とに付着した副生成物によって、ロータをポンプ室内で回転させることができなくなる。   Specifically, in the first exhaust part 33, the moving blade 3333 cannot be rotated with respect to the stationary blade 3321 due to the by-products attached to the stationary blade 3321 and the moving blade 3333. Inside the second exhaust part 35, the rotor cannot be rotated in the pump chamber by a by-product adhering to the rotor and the pump chamber provided with the rotor.

これに対して、本実施形態に係る運転方法では、各排気部の運転を開始する前に、各排気部に設けられたヒータを動作させている。ヒータによって各排気部の内部が加熱されることで、各排気部の内部に堆積した副生成物の粘度が低下する。このため、排気部の運転を停止させた場合でも、再度排気部を動作させることが可能となる。   On the other hand, in the operation method according to the present embodiment, the heater provided in each exhaust unit is operated before starting the operation of each exhaust unit. When the inside of each exhaust part is heated by the heater, the viscosity of the by-product deposited inside each exhaust part decreases. For this reason, even when the operation of the exhaust unit is stopped, the exhaust unit can be operated again.

このような副生成物による課題は、ケイ素含有ガスがジクロロシランまたはトリクロロシランである場合に顕著となる。これらのケイ素含有ガスと塩素含有ガスとを用いた場合は、液状の副生成物がより形成されやすいためである。   The problem due to such a by-product becomes remarkable when the silicon-containing gas is dichlorosilane or trichlorosilane. This is because when these silicon-containing gas and chlorine-containing gas are used, liquid by-products are more easily formed.

液状の副生成物が形成される場合、ヒータによる加熱によって、副生成物に含まれる低分子が蒸発し、粘度が増加することがある。このため、ヒータによる排気部の加熱時間は、短いことが望ましい。従って、ヒータ338および377は、メンテナンスの後に動作が開始され、ステップS606の前に動作が停止されることが望ましい。   When a liquid by-product is formed, the low molecule contained in the by-product may evaporate and increase the viscosity by heating with a heater. For this reason, it is desirable that the heating time of the exhaust part by the heater is short. Therefore, it is desirable that the heaters 338 and 377 start operating after maintenance and stop operating before step S606.

また、このような副生成物による課題は、排気部が機械式ポンプである場合に顕著となりうる。副生成物によって機械部品の動作が阻害されるためである。   Moreover, the problem by such a by-product can become remarkable when an exhaust part is a mechanical pump. This is because the operation of machine parts is hindered by the by-products.

さらに、基板Wの上にシリコン膜を形成する場合、基板Wの上に形成されたシリコン膜をエッチングする場合に比べて、それぞれの排気部に流れるシリコン含有ガスおよび塩素含有ガスの量が多くなる。このため、それぞれの排気部の内部に形成される副生成物の量が増加する。   Further, when the silicon film is formed on the substrate W, the amounts of the silicon-containing gas and the chlorine-containing gas flowing through the respective exhaust portions are larger than when the silicon film formed on the substrate W is etched. . For this reason, the quantity of the by-product formed in each exhaust part increases.

従って、本実施形態に係る運転方法は、成膜を行う処理装置20を有する処理システムに対してより効果的である。   Therefore, the operation method according to the present embodiment is more effective for a processing system having the processing apparatus 20 that performs film formation.

なお、本実施形態では、第1排気部33および第2排気部35の2つの排気部を有する処理システム1について説明したが、処理システム1は1つの排気部のみを有していてもよい。この場合、処理システム1は、例えば、低真空領域に適した第2排気部35のみを有しうる。あるいは、処理システム1は、より多くの排気部を有していてもよい。   In the present embodiment, the processing system 1 having two exhaust parts, the first exhaust part 33 and the second exhaust part 35, has been described. However, the processing system 1 may have only one exhaust part. In this case, the processing system 1 may include only the second exhaust unit 35 suitable for the low vacuum region, for example. Alternatively, the processing system 1 may have more exhaust parts.

以上、本発明のいくつかの実施形態を例示したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。これら実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。   As mentioned above, although several embodiment of this invention was illustrated, these embodiment is shown as an example and is not intending limiting the range of invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, changes, and the like can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and equivalents thereof. Further, the above-described embodiments can be implemented in combination with each other.

1…処理システム 10…ガス供給系 20…処理装置 30…排気系 31…圧力調整部 33…第1排気部 35…第2排気部 38…バルブ 39…除害装置 40…制御部 203…処理容器 204…基板ホルダ 207…スリットバルブ 333…回動部材 334…固定部材 336…吸気口 337…排気口 338…ヒータ 351…吸気口 352…排気口 355〜359…ロータ 360〜364…ポンプ室 377…ヒータ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Processing system 10 ... Gas supply system 20 ... Processing apparatus 30 ... Exhaust system 31 ... Pressure adjustment part 33 ... 1st exhaust part 35 ... 2nd exhaust part 38 ... Valve 39 ... Detoxifying device 40 ... Control part 203 ... Processing container 204 ... Substrate holder 207 ... Slit valve 333 ... Rotating member 334 ... Fixed member 336 ... Intake port 337 ... Exhaust port 338 ... Heater 351 ... Intake port 352 ... Exhaust port 355-359 ... Rotor 360-364 ... Pump chamber 377 ... Heater

Claims (8)

塩素含有ガスを用いて、基板上へのシリコン含有膜の成膜または基板上のシリコン含有膜の除去を行う処理装置に接続された第1排気部の運転を停止する工程と、
前記停止された第1排気部を加熱する工程と、
前記加熱された前記第1排気部の運転を開始させる工程と、
を備えた処理システムの運転方法。
Using the chlorine-containing gas to stop the operation of the first exhaust unit connected to the processing apparatus for forming the silicon-containing film on the substrate or removing the silicon-containing film on the substrate;
Heating the stopped first exhaust part;
Starting the operation of the heated first exhaust part;
Of operating a processing system comprising:
前記第1排気部の運転を停止する工程において、さらに、前記第1排気部の排気側に接続された第2排気部の運転を停止する請求項1記載の処理システムの運転方法。   The operation method of the processing system according to claim 1, wherein in the step of stopping the operation of the first exhaust part, the operation of the second exhaust part connected to the exhaust side of the first exhaust part is further stopped. 前記第1排気部は、機械式ポンプである請求項1または2に記載の処理システムの運転方法。   The operating method of the processing system according to claim 1, wherein the first exhaust unit is a mechanical pump. 前記第1排気部の運転を停止した後であって、前記第1排気部を加熱する前に、前記第1排気部の排気側に接続された除害装置のメンテナンスを行う請求項1〜3のいずれか1つに記載の処理システムの運転方法。   The maintenance of the abatement apparatus connected to the exhaust side of the first exhaust part is performed after the operation of the first exhaust part is stopped and before the first exhaust part is heated. The operating method of the processing system as described in any one of these. 前記処理装置は、前記基板上へのシリコン含有膜の成膜を行うものであって、
前記処理装置の内部に前記基板を搬入する工程と、
前記処理装置の内部において、シリコン含有ガスおよび前記塩素含有ガスを用いて前記基板上に前記シリコン含有膜の形成を行う工程と、
前記シリコン含有膜が形成された前記基板を前記処理装置から搬出する工程と、
をさらに備えた請求項1〜4のいずれか1つに記載の処理システムの運転方法。
The processing apparatus is for forming a silicon-containing film on the substrate,
Carrying the substrate into the processing apparatus;
Forming the silicon-containing film on the substrate using the silicon-containing gas and the chlorine-containing gas inside the processing apparatus;
Unloading the substrate on which the silicon-containing film has been formed from the processing apparatus;
The operation method of the processing system according to any one of claims 1 to 4, further comprising:
前記シリコン含有ガスは、ジクロロシランまたはトリクロロシランである請求項5記載の処理システムの運転方法。   6. The processing system operating method according to claim 5, wherein the silicon-containing gas is dichlorosilane or trichlorosilane. 処理装置と、
前記処理装置に接続され、シリコン含有ガスを有する第1ガス供給源と、
前記処理装置に接続され、塩素含有ガスを有する第2ガス供給源と、
前記処理装置に接続され、ヒータを備えた第1排気部と、
を備えた処理システム。
A processing device;
A first gas supply source connected to the processing apparatus and having a silicon-containing gas;
A second gas supply source connected to the processing apparatus and having a chlorine-containing gas;
A first exhaust unit connected to the processing apparatus and provided with a heater;
With processing system.
前記シリコン含有ガスは、ジクロロシランまたはトリクロロシランである請求項7記載の処理システム。   The processing system according to claim 7, wherein the silicon-containing gas is dichlorosilane or trichlorosilane.
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