JP5442413B2 - 半導体製造装置および流量制御装置 - Google Patents
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Description
先ず、本願において開示される発明の代表的な実施の形態について概要を説明する。
(a)ガス流入口およびガス排出口を有する流量制御装置;
(b)前記流量制御装置内に設けられた流量計測流路;
(c)前記流量計測流路と並列に設けられたバイパス流路;
(b)前記流量計測流路に設けられた流量センサ;
(c)前記流量制御装置内であって、前記流量計測流路および前記バイパス流路の前記ガス排出口側に設けられた流量制御バルブ;
(d)前記流量制御装置内に設けられ、前記流量センサおよび前記流量制御バルブを制御する流量制御回路;
(e)前記流量制御装置外であって、前記ガス排出口側に設けられ、それと接続されたウエハ処理室;
(f)前記流量制御バルブと前記ウエハ処理室の間のガス排出流路に設けられた開閉バルブ;
(g)前記流量制御バルブと前記開閉バルブの前記ガス排出流路の圧力を計測する圧力センサ;
(h)前記ウエハ処理室および前記流量制御装置を制御する製造装置制御系、
ここで、前記圧力センサによって、前記流量制御バルブと前記開閉バルブの前記ガス排出流路の圧力を計測することで、前記流量制御バルブが閉鎖している際に、前記流量制御バルブを通過するガス流量を検知可能とされている。
(a)ガス流入口およびガス排出口;
(b)前記ガス流入口と前記ガス排出口の間に設けられた流量計測流路;
(c)前記流量計測流路と並列に設けられたバイパス流路;
(b)前記流量計測流路に設けられた流量センサ;
(c)前記流量計測流路および前記バイパス流路の前記ガス排出口側に設けられた流量制御バルブ;
(d)前記流量センサおよび前記流量制御バルブを制御する流量制御回路;
(e)前記流量制御バルブと前記ガス排出口間のガス排出流路に設けられた開閉バルブ;
(f)前記流量制御バルブと前記開閉バルブの前記ガス排出流路の圧力を計測する圧力センサ、
ここで、前記圧力センサによって、前記流量制御バルブと前記開閉バルブの前記ガス排出流路の圧力を計測することで、前記流量制御バルブが閉鎖している際に、前記流量制御バルブを通過するガス流量を検知可能とされている。
1.本願において、実施の態様の記載は、必要に応じて、便宜上複数のセクションに分けて記載する場合もあるが、特にそうでない旨明示した場合を除き、これらは相互に独立別個のものではなく、単一の例の各部分、一方が他方の一部詳細または一部または全部の変形例等である。また、原則として、同様の部分は繰り返しを省略する。また、実施の態様における各構成要素は、特にそうでない旨明示した場合、理論的にその数に限定される場合および文脈から明らかにそうでない場合を除き、必須のものではない。
実施の形態について更に詳述する。各図中において、同一または同様の部分は同一または類似の記号または参照番号で示し、説明は原則として繰り返さない。
図1は本願の一実施の形態の半導体製造装置の要部を構成する流量制御装置(マスフローコントローラ)の構造を説明するための模式構成図である。図2は本願の一実施の形態の半導体製造装置の全体構成を示す模式構成図である。これらに基づいて、本願の一実施の形態の半導体製造装置における要部を構成する流量制御装置の構造及び動作、ならびに、半導体製造装置の全体構成等を説明する。ここでは、マスフローコントローラ内に下流側空圧開閉バルブ、圧力センサ等を内蔵した例を示すが、これらは外付けでもよい。
このセクションでは、セクション1で説明した流量制御バルブ及び開閉バルブの構造の概要を説明する。
このセクションでは、セクション1及び2の記載を踏まえて、流量制御バルブ閉鎖時リークチェックシークエンスを具体的に説明する。ここでは、フルスケールの流量が30sccm程度のマスフローコントローラを例にとり説明する。
閉鎖時リーク量(実測閉鎖時リーク量)は、0.1cc/分程度となる。なお、ここまでのアルゴリズムは、流量制御回路8または製造装置制御系27内に格納されている。
このセクションでは、セクション1から3に説明した実施の形態のメリットや、それを使用しない場合の問題点などについて考察する。
以上、本発明者によってなされた発明を実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。
2 プロセスガス流入口
3 プロセスガス排出口
4 流量計測流路
5 バイパス流路
6 流量センサ(マスフローメータ)
7 流量制御バルブ
8 流量制御回路
9,10 抵抗加熱体
11 ガス排出流路
12 下流側開閉バルブ(空圧開閉バルブ)
14 圧力センサ
15 ブリッジ回路
16 増幅補正回路
17 比較制御回路
18 検出データ出力端子
19 設定値等の入力端子
21 空圧入力口
22 検知圧力外部出力端子
23 半導体製造装置
24 プロセスガス定圧ソース
25 ガス流入流路
26 ウエハ処理室
27 製造装置制御系
28 半導体ウエハ
31 流量制御バルブのガス流入部
32 流量制御バルブのガス排出部
33 金属ダイヤフラム
34 ピエゾ効果アクチュエータ
35 シリンダ
36 空圧室
37 金属ダイヤフラム
38 シール樹脂リング
39 ピストン
40 シールリング設置部
41 開閉バルブのプロセスガス流入部
43 流量制御面
44 出力側空洞
50 閉鎖時リークチェックスタート
51a 基準圧力測定
51b 到達圧力測定
52 計算式参照
53 比較判定
54 生産続行
55 アラーム生成
56 交換
A マスフローコントローラ中心部
B ウエハ処理室直前のガス流路
Claims (15)
- 以下を含む半導体製造装置:
(a)ガス流入口およびガス排出口を有する流量制御装置;
(b)前記流量制御装置内に設けられた流量計測流路;
(c)前記流量計測流路と並列に設けられたバイパス流路;
(b)前記流量計測流路に設けられた流量センサ;
(c)前記流量制御装置内であって、前記流量計測流路および前記バイパス流路の前記ガス排出口側に設けられた流量制御バルブ;
(d)前記流量制御装置内に設けられ、前記流量センサおよび前記流量制御バルブを制御する流量制御回路;
(e)前記流量制御装置外であって、前記ガス排出口側に設けられ、それと接続されたウエハ処理室;
(f)前記流量制御バルブと前記ウエハ処理室の間のガス排出流路に設けられた開閉バルブ;
(g)前記流量制御バルブと前記開閉バルブの前記ガス排出流路の圧力を計測する圧力センサ;
(h)前記ウエハ処理室および前記流量制御装置を制御する製造装置制御系、
ここで、前記圧力センサによって、前記流量制御バルブと前記開閉バルブの前記ガス排出流路の圧力を計測することで、前記流量制御バルブが閉鎖している際に、前記流量制御バルブを通過するガス流量を検知可能とされている。 - 請求項1に記載の半導体製造装置において、前記圧力センサは、前記流量制御装置内に設けられている。
- 請求項2に記載の半導体製造装置において、前記流量制御バルブと前記開閉バルブの前記ガス排出流路の容積は、2cc以下である。
- 請求項3に記載の半導体製造装置において、前記開閉バルブは、前記流量制御装置内に設けられている。
- 請求項4に記載の半導体製造装置において、前記流量制御バルブが閉鎖している際に、前記流量制御バルブを通過するガス流量を検知するアルゴリズムを有する。
- 請求項2に記載の半導体製造装置において、前記流量制御バルブと前記開閉バルブの前記ガス排出流路の容積は、1cc以下である。
- 請求項4に記載の半導体製造装置において、前記流量制御バルブは、ピエゾ効果アクチュエータによって駆動されている。
- 請求項7に記載の半導体製造装置において、前記開閉バルブは、ガス圧により駆動されている。
- 請求項1に記載の半導体製造装置において、前記流量制御バルブと前記開閉バルブ間の前記ガス排出流路には、実質的にオリフィスが設けられていない。
- 以下を含む流量制御装置:
(a)ガス流入口およびガス排出口;
(b)前記ガス流入口と前記ガス排出口の間に設けられた流量計測流路;
(c)前記流量計測流路と並列に設けられたバイパス流路;
(b)前記流量計測流路に設けられた流量センサ;
(c)前記流量計測流路および前記バイパス流路の前記ガス排出口側に設けられた流量制御バルブ;
(d)前記流量センサおよび前記流量制御バルブを制御する流量制御回路;
(e)前記流量制御バルブと前記ガス排出口間のガス排出流路に設けられた開閉バルブ;
(f)前記流量制御バルブと前記開閉バルブの前記ガス排出流路の圧力を計測する圧力センサ、
ここで、前記圧力センサによって、前記流量制御バルブと前記開閉バルブの前記ガス排出流路の圧力を計測することで、前記流量制御バルブが閉鎖している際に、前記流量制御バルブを通過するガス流量を検知可能とされている。 - 請求項10に記載の半導体製造装置において、前記流量制御バルブと前記開閉バルブの前記ガス排出流路の容積は、2cc以下である。
- 請求項10に記載の半導体製造装置において、前記流量制御バルブと前記開閉バルブの前記ガス排出流路の容積は、1cc以下である。
- 請求項11に記載の半導体製造装置において、前記流量制御バルブは、ピエゾ効果アクチュエータによって駆動されている。
- 請求項13に記載の半導体製造装置において、前記開閉バルブは、ガス圧により駆動されている。
- 請求項10に記載の半導体製造装置において、前記流量制御バルブと前記開閉バルブ間の前記ガス排出流路には、実質的にオリフィスが設けられていない。
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