JP3347794B2 - Semiconductor manufacturing equipment - Google Patents
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- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Self-Closing Valves And Venting Or Aerating Valves (AREA)
- Details Of Valves (AREA)
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、真空室を具備する各種
装置、特に半導体製造装置の真空排気装置に関するもの
である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to various types of equipment having a vacuum chamber.
The present invention relates to an apparatus, particularly to a vacuum evacuation apparatus of a semiconductor manufacturing apparatus .
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来の真空排気装置を図２に於いて説明
する。2. Description of the Related Art A conventional vacuum pumping apparatus will be described with reference to FIG.
【０００３】図中、１は半導体製造装置の反応室を構成
する真空容器であり、該真空容器１に反応ガス導入管２
が接続されると共に排気ライン１６が接続され、該排気
ライン１６には、前記真空容器１側から、エアバルブ
３、可変コンダクタンスバルブ４、ターボ分子ポンプ
５、エアバルブ６、ロータリポンプ７が設けられる。
又、前記真空容器１内の上下には、カソード電極８、ア
ノード電極９が対峙して設けられ、両電極８，９間に高
周波電力が印加されてプラズマが発生され、前記アノー
ド電極９に載置した基板１０に所要の薄膜を生成する。
又、図中１４は真空容器１内の圧力を検出する圧力検出
器、１５は前記バルブを制御する制御器である。In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a vacuum vessel constituting a reaction chamber of a semiconductor manufacturing apparatus.
And an exhaust line 16. The exhaust line 16 is provided with an air valve 3, a variable conductance valve 4, a turbo molecular pump 5, an air valve 6, and a rotary pump 7 from the vacuum vessel 1 side.
A cathode electrode 8 and an anode electrode 9 are provided on the upper and lower sides of the vacuum vessel 1 so as to face each other. A high-frequency power is applied between the electrodes 8 and 9 to generate plasma. A required thin film is formed on the placed substrate 10.
In the figure, 14 is a pressure detector for detecting the pressure in the vacuum vessel 1, and 15 is a controller for controlling the valve.
【０００４】上記従来の真空排気装置に於いて、前記真
空容器１内を排気する場合、前記エアバルブ３，６を
開、前記可変コンダクタンスバルブ４を全開とし、前記
ロータリポンプ７、ターボ分子ポンプ５を動作させ真空
引きする。初めに、前記ロータリポンプ７により、前記
真空容器１内の真空粗引きを所要の値（１Torr）迄行
い、次に前記ターボ分子ポンプ５により高真空の圧力
（１×１０-6Torr）に真空引きする。In the above-described conventional vacuum exhaust system, when evacuating the vacuum vessel 1, the air valves 3 and 6 are opened, the variable conductance valve 4 is fully opened, and the rotary pump 7 and the turbo molecular pump 5 are opened. Operate and evacuate. First, the rotary pump 7 performs rough evacuation of the vacuum vessel 1 to a required value (1 Torr), and then the turbo molecular pump 5 reduces the vacuum to a high vacuum pressure (1 × 10 −6 Torr). To pull.
【０００５】ここで前記基板１０が前記真空容器１内に
搬入されると、前記真空容器１内をプロセス圧力（０．
１〜１Torr）にする為に、前記反応ガス導入管２より不
活性ガス若しくは所定流量のプロセスガスが導入され、
前記可変コンダクタンスバルブ４によりプロセス圧力に
制御される。これらの圧力制御は、前記圧力検出器１４
からの信号を前記制御器１５に入力し、該制御器１５に
より、前記エアバルブ３、可変コンダクタンスバルブ４
の開度を調整することで行っている。[0005] When the substrate 10 is loaded into the vacuum vessel 1, the process pressure (0.
1 to 1 Torr), an inert gas or a process gas of a predetermined flow rate is introduced from the reaction gas introduction pipe 2,
The process pressure is controlled by the variable conductance valve 4. These pressure controls are performed by the pressure detector 14.
Is input to the controller 15, and the controller 15 controls the air valve 3, the variable conductance valve 4
It is done by adjusting the opening of the.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記した従
来のものでは下記の問題がある。However, the above-mentioned prior art has the following problems.
【０００７】 高真空の圧力（１×１０-6Torr程度）
とプロセス圧力（０．１〜１Torr）の排気ライン１６が
同一の為、高真空排気時には、可変コンダクタンスバル
ブ４の径を大きくしコンダクタンスを大きくする必要が
ある。然し、プロセス圧力での圧力制御は、非常に小さ
なコンダクタンスを必要とするため、バタフライ形可変
コンダクタンスバルブ４ではハンチングを起こして圧力
制御不能となる。又、バタフライバルブの代わりにスリ
ット形可変コンダクタンスバルブを使用することもでき
るが、スリット形可変コンダクタンスバルブでは反応動
作が遅いため制御時間が長くなる。High vacuum pressure (about 1 × 10 −6 Torr)
And the same exhaust line 16 at the process pressure (0.1 to 1 Torr), it is necessary to increase the diameter of the variable conductance valve 4 and increase the conductance during high vacuum evacuation. However, since the pressure control at the process pressure requires a very small conductance, hunting occurs in the butterfly-type variable conductance valve 4 and the pressure cannot be controlled. Further, a slit-type variable conductance valve can be used instead of the butterfly valve. However, the slit-type variable conductance valve has a slow control operation, so that the control time is long.
【０００８】 可変コンダクタンスバルブによる制御
状態では、流速が遅くなる分、膜生成物が付着しやす
い。又、メンテナンスの対象となるラインが排気ライン
系統な為、ターボ分子ポンプ５等を含む一連の排気ライ
ンを全て取外さなければならず、作業が煩雑で非常に時
間を費やす。In the control state using the variable conductance valve, the film product is more likely to adhere to the lower flow rate. Further, since the line to be maintained is an exhaust line system, all of a series of exhaust lines including the turbo molecular pump 5 and the like must be removed, and the operation is complicated and very time consuming.
【０００９】本発明は斯かる実情に鑑みなしたものであ
り、圧力制御の可変コンダクタンスバルブの反応動作性
を高め、且メンテナンス性を向上しようとするものであ
る。The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to improve the responsiveness of a variable conductance valve for pressure control and to improve the maintainability.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明は、真空容器内を
真空排気する高真空排気ラインとプロセス圧力制御用排
気ラインとを並列に配置し、前記高真空排気ラインには
エアバルブ、排気用ポンプを設け、前記プロセス圧力制
御用排気ラインにはエアバルブ、可変コンダクタンスバ
ルブを設け、前記プロセス圧力制御用排気ラインの下流
端を前記高真空排気ラインのエアバルブと前記排気用ポ
ンプの間に接続した真空排気装置を有することを特徴と
するものである。According to the present invention, there is provided a vacuum vessel .
A high vacuum exhaust line for evacuation and an exhaust line for process pressure control are arranged in parallel, an air valve and an exhaust pump are provided on the high vacuum exhaust line, and an air valve and a variable conductance valve are provided for the exhaust line for process pressure control. And a vacuum exhaust device having a downstream end of the process pressure control exhaust line connected between an air valve of the high vacuum exhaust line and the exhaust pump.
【００１１】[0011]
【作用】真空容器内が大気圧又はプロセス終了時の状態
である場合は、高真空圧力排気ラインにより排気し、所
定の圧力に達するとプロセス圧力制御用排気ラインによ
り排気する。When the inside of the vacuum vessel is at atmospheric pressure or at the end of the process, air is exhausted through a high vacuum pressure exhaust line, and when a predetermined pressure is reached, the exhaust is exhausted through a process pressure control exhaust line.
【００１２】[0012]
【実施例】以下、図面を参照しつつ本発明の一実施例を
説明する。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１３】尚、第１図中、第２図中で示したものと同
一のものには同符号を付してある。In FIG. 1, the same components as those shown in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals.
【００１４】真空容器１に反応ガス導入管２から噴出す
るガスの流れに偏りが発生しない位置にプロセス圧力制
御用排気ライン１２と高真空圧力排気ライン１３が接続
され、該高真空圧力排気ライン１３には、前記真空容器
１から、エアバルブ３、ターボ分子プンプ５、エアバル
ブ６、ロータリポンプ７が設けられる。前記プロセス圧
力制御用排気ライン１２の下流端を前記ターボ分子ポン
プ５の上流側に接続し、前記プロセス圧力制御用排気ラ
イン１２には、エアバルブ１１、プロセス圧力制御用に
適した径の可変コンダクタンスバルブ１７を設ける。A process pressure control exhaust line 12 and a high vacuum pressure exhaust line 13 are connected to the vacuum vessel 1 at a position where the flow of gas ejected from the reaction gas introduction pipe 2 is not biased. Is provided with an air valve 3, a turbo molecular pump 5, an air valve 6, and a rotary pump 7 from the vacuum vessel 1. The downstream end of the process pressure control exhaust line 12 is connected to the upstream side of the turbo-molecular pump 5, and the process pressure control exhaust line 12 has an air valve 11, a variable conductance valve having a diameter suitable for process pressure control. 17 are provided.
【００１５】尚、ターボ分子ポンプ５の吸気側には、タ
ーボを破損させるようなゴミを取り除くフィルタ（図示
せず）が装着されている。A filter (not shown) for removing dust that may damage the turbo is mounted on the intake side of the turbo-molecular pump 5.
【００１６】制御器１５は、圧力検出器１４からの信号
に基づき、前記エアバルブ３、エアバルブ１１、及び前
記両真空ポンプ５，７、前記可変コンダクタンスバルブ
４を動作させるようになっている。The controller 15 operates the air valve 3, the air valve 11, the vacuum pumps 5, 7, and the variable conductance valve 4 based on a signal from the pressure detector 14.
【００１７】以下、作動を説明する。The operation will be described below.
【００１８】真空容器１を真空引きする場合、前記エア
バルブ３，６を開、前記エアバルブ１１を閉とし、前記
ロータリポンプ７を駆動する。該ロータリポンプ７によ
り、パーティクル発生数が落ちつく所要の値（およそ１
Torr）の真空状態にした後、前記ロータリポンプ７と共
にターボ分子ポンプ５を駆動し、該ターボ分子ポンプ５
により高真空（１×１０-6Torr）に真空引きする。When the vacuum container 1 is evacuated, the air valves 3 and 6 are opened, the air valve 11 is closed, and the rotary pump 7 is driven. A required value (approximately 1
(Torr), the turbo molecular pump 5 is driven together with the rotary pump 7, and the turbo molecular pump 5
To a high vacuum (1 × 10 −6 Torr).
【００１９】基板１０が真空容器１内に装入され、前記
真空容器１内をプロセス圧力にする為に、エアバルブ３
を閉、可変コンダクタンスバルブ１７を全開、エアバル
ブ１１を開とする。前記反応ガス導入管２よりガスが導
入され、可変コンダクタンスバルブ１７の調整により、
前記真空容器１内がプロセス圧力に制御される。A substrate 10 is loaded into the vacuum vessel 1 and an air valve 3 is provided to maintain the inside of the vacuum vessel 1 at a process pressure.
Is closed, the variable conductance valve 17 is fully opened, and the air valve 11 is opened. A gas is introduced from the reaction gas introduction pipe 2, and by adjusting the variable conductance valve 17,
The inside of the vacuum vessel 1 is controlled to a process pressure.
【００２０】前述した様に、プロセス圧力制御用排気ラ
イン１２を別途設けたので、プロセス圧力制御に適した
径の可変コンダクタンスバルブ１７の使用が可能にな
り、真空容器１内の圧力制御が容易となる。又、可変コ
ンダクタンスバルブ１７の容量が小さくなり、流速が速
くなるので、膜生成物の堆積が減少する。排気ラインを
高真空圧力用とプロセス圧力用とに分け２系統設けるの
で、メンテナンスの対象となる部分が少なくなり、前記
ポンプ５，７の取外しなしに可変コンダクタンスバルブ
１７の取外しができ、作業性が向上し、生産性の向上を
計ることができると共に可変コンダクタンスバルブを小
径とし得、低コストで製作が可能となる。As described above, since the process pressure control exhaust line 12 is separately provided, the variable conductance valve 17 having a diameter suitable for the process pressure control can be used, and the pressure control in the vacuum vessel 1 can be easily performed. Become. Also, the volume of the variable conductance valve 17 is reduced and the flow velocity is increased, thereby reducing the deposition of film products. Since two exhaust lines are provided, one for high vacuum pressure and the other for process pressure, the number of parts subject to maintenance is reduced, the variable conductance valve 17 can be removed without removing the pumps 5 and 7, and workability is improved. As a result, the productivity can be improved, and the diameter of the variable conductance valve can be reduced.
【００２１】基板１０の処理が完了すると、前記エアバ
ルブ１１を閉、エアバルブ３を開とし、前記ロータリポ
ンプ７、ターボ分子ポンプ５により排気を行う。When the processing of the substrate 10 is completed, the air valve 11 is closed, the air valve 3 is opened, and exhaust is performed by the rotary pump 7 and the turbo molecular pump 5.
【００２２】[0022]
【発明の効果】以上述べた如く本発明によれば、排気ラ
インを高真空圧力排気ラインとプロセス圧力制御用排気
ラインの２系統としたので、プロセス圧力制御を行う際
に使用する可変コンダクタンスバルブの径をプロセス圧
力制御用に適したサイズにでき、プロセス圧力での圧力
制御が容易になり、高真空圧力排気ラインは大容量の排
気を行える様構成できるので、排気時間の短縮となる。
更に、２系統になる為、メンテナンスの対象をプロセス
圧力制御用排気ラインに限定でき、ターボ分子ポンプ等
を取外す必要がなくなり、作業性が向上し、メンテナン
ス時間の短縮、生産性の向上を図ることができる等、種
々の優れた効果を発揮する。As described above, according to the present invention, since the exhaust line is composed of two systems, a high vacuum pressure exhaust line and an exhaust line for process pressure control, the variable conductance valve used for controlling the process pressure is controlled. The diameter can be set to a size suitable for process pressure control, pressure control at the process pressure becomes easy, and the high vacuum pressure exhaust line can be configured to perform large-volume exhaust, thereby shortening the exhaust time.
In addition, since there are two systems, maintenance can be limited to the exhaust line for process pressure control, eliminating the need to remove the turbo molecular pump, etc., improving workability, shortening maintenance time, and improving productivity. And various other excellent effects.
【図１】本発明の一実施例を示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing one embodiment of the present invention.
【図２】従来例を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a conventional example.
１ 真空容器 ３ エアバルブ ５ ターボ分子ポンプ ６ エアバルブ ７ ロータリポンプ １１ エアバルブ １２ プロセス圧力制御用排気ライン １３ 高真空圧力排気ライン １７ 可変コンダクタンスバルブ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vacuum container 3 Air valve 5 Turbo molecular pump 6 Air valve 7 Rotary pump 11 Air valve 12 Exhaust line for process pressure control 13 High vacuum pressure exhaust line 17 Variable conductance valve
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 平３−116413（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−45136（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/02 B01J 3/02 F04D 9/04 F16K 24/04 F16K 51/02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A 3-116413 (JP, U) JP-A 2-45136 (JP, U) (58) Fields surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) H01L 21/02 B01J 3/02 F04D 9/04 F16K 24/04 F16K 51/02
Claims (1)
インとプロセス圧力制御用排気ラインとを並列に配置
し、前記高真空排気ラインにはエアバルブ、排気用ポン
プを設け、前記プロセス圧力制御用排気ラインにはエア
バルブ、可変コンダクタンスバルブを設け、前記プロセ
ス圧力制御用排気ラインの下流端を前記高真空排気ライ
ンのエアバルブと前記排気用ポンプの間に接続した真空
排気装置を有することを特徴とする半導体製造装置。1. Vacuum containerEvacuate the insideHigh vacuum pump
And the exhaust line for process pressure controlPlace in parallel
The high vacuum exhaust line has an air valve and an exhaust pump.
Air is provided in the process pressure control exhaust line.
valve,Provide a variable conductance valve and
The downstream end of the pressure control exhaust line is connected to the high vacuum exhaust line.
OfAir valve andOf the exhaust pumpwhileConnected tovacuum
With exhaust systemCharacterized bySemiconductor manufacturing equipment.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP02856393A JP3347794B2 (en) | 1993-01-25 | 1993-01-25 | Semiconductor manufacturing equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP02856393A JP3347794B2 (en) | 1993-01-25 | 1993-01-25 | Semiconductor manufacturing equipment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| JPH06224097A JPH06224097A (en) | 1994-08-12 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02856393A Ceased JP3347794B2 (en) | 1993-01-25 | 1993-01-25 | Semiconductor manufacturing equipment |
Country Status (1)
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- 1993-01-25 JP JP02856393A patent/JP3347794B2/en not_active Ceased
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|---|---|---|---|
| RVOP | Cancellation by post-grant opposition |