JP7068101B2 - ファンスクラバおよびファンスクラバの制御方法 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、ファンスクラバおよびファンスクラバの制御方法に関する。

成膜装置に接続される真空ポンプから排気される処理ガスには、反応生成物などの異物が含まれる場合がある。そのため、従来では、ファンスクラバを真空ポンプの後段に配置し、ファンスクラバで異物を除去してから、除害装置で処理ガスを無害化している。

成膜装置では、所定のタイミングでクリーニング処理が実行される。クリーニング処理中も、ファンスクラバが真空ポンプと接続される入口配管は、高温状態にされる。その結果、クリーニング処理中に、クリーニングガスによって入口配管の内部の腐食が加速してしまう。

国際公開第００／３２２９９号

本発明の一つの実施形態は、入口配管の腐食を抑制することができるファンスクラバおよびファンスクラバの制御方法を提供することを目的とする。

本発明の一つの実施形態によれば、前段に成膜装置が設置された真空ポンプの後段側に接続される入口配管と、前記入口配管に接続され、モータの主軸に接続されるファンを格納する処理室と、前記入口配管を加熱するヒータと、前記入口配管の内部に散水する水洗浄ポートと、前記ヒータのオン／オフ、及び前記水洗浄ポートからの散水を制御する制御部と、を備えるファンスクラバが提供される。前記制御部は、前記成膜装置から受信する信号が成膜信号からクリーニング信号に切り替わった時に、前記ヒータをオフにするとともに、前記水洗浄ポートからの散水をオンにする。

図１は、本実施形態によるファンスクラバを含む成膜システムの構成の一例を模式的に示す図である。 図２は、実施形態によるファンスクラバの装置構成の一例を模式的に示す断面図である。 図３は、実施形態によるファンスクラバの制御部による処理手順の一例を示すフローチャートである。 図４は、実施形態によるファンスクラバの入口配管の状態を模式的に示す図である。 図５は、ファンスクラバの制御装置のハードウェア構成の一例を示す図である。

以下に添付図面を参照して、実施形態にかかるファンスクラバおよびファンスクラバの制御方法を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではない。

図１は、本実施形態によるファンスクラバを含む成膜システムの構成の一例を模式的に示す図である。成膜システム１は、成膜装置１０と、真空ポンプ３０と、ファンスクラバ５０と、除害装置７０と、を備える。成膜装置１０は、処理対象上に薄膜を形成する装置である。成膜装置１０では、チャンバ内を所定の真空度にして処理ガスを流し、成膜処理が行われる。また、成膜装置１０では、成膜処理を所定の回数行うごとに、あるいは所定のタイミングで、成膜装置１０のチャンバ内壁などに付着した堆積物を剥離・除去するクリーニング処理が行われる。クリーニング処理には、ＨＦ、Ｆ₂などのクリーニングガスがチャンバ内に流される。成膜装置１０には、成膜装置１０の動作をレシピにしたがって制御する制御部１１が設けられる。制御部１１は、成膜処理中には、成膜処理を実行中であることを示す成膜信号を、ファンスクラバ５０および除害装置７０へと送信する。また、制御部１１は、クリーニング処理中には、クリーニング処理を実行中であることを示すクリーニング信号を、ファンスクラバ５０および除害装置７０へと送信する。成膜信号は、成膜装置１０が成膜処理を行っている間中、継続して出力され、クリーニング信号は、成膜装置１０がクリーニング処理を行っている間中、継続して出力されるものとする。

真空ポンプ３０は、成膜装置１０の後段に設けられ、成膜装置１０のチャンバ内のガスを排気する。

ファンスクラバ５０は、真空ポンプ３０の後段に設けられ、真空ポンプ３０からのガスに含まれる反応生成物などの固形の異物を除去する。ファンスクラバ５０には、ファンスクラバ５０の動作をレシピにしたがって制御する制御部５７が設けられる。

除害装置７０は、ファンスクラバ５０の後段に設けられ、ファンスクラバ５０を通過したガスを無害化する。除害装置７０は、例えばファンスクラバ５０を通過してきたガスを燃焼させて分解させることによって、無害化する。除害装置７０には、除害装置７０の動作をレシピにしたがって制御する制御部７１が設けられる。

図２は、実施形態によるファンスクラバの装置構成の一例を模式的に示す断面図である。ファンスクラバ５０は、処理室５１と、モータ５２と、を有する。処理室５１内には、ファン５３が設けられる。ファン５３は、モータ５２の主軸５２１に取り付けられ、モータ５２からの動力によって回転する。

処理室５１には、処理したガスを排出する排気口５１１が設けられる。排気口５１１は、図示しない配管を介して除害装置７０に接続される。また、処理室５１には、処理した洗浄液を排出する液体排出口５１２が設けられる。

処理室５１には、真空ポンプ３０からのガスをファン５３の中央付近に導入する入口配管５５が設けられる。入口配管５５は、垂直配管部５５１と、第１水平配管部５５２と、第２水平配管部５５３と、を有する。垂直配管部５５１は、略垂直方向にガスを導く。第１水平配管部５５２は、一端が真空ポンプ３０の排気口と接続され、他端が垂直配管部５５１と接続され、略水平方向にガスを導く。第２水平配管部５５３は、一端が垂直配管部５５１と接続され、他端がファン５３の中心付近と対向する位置に設けられ、略水平方向にガスを導く。第２水平配管部５５３は、第１水平配管部５５２よりも下方向に位置する。このように、入口配管５５に流入したガスは、第１水平配管部５５２、垂直配管部５５１および第２水平配管部５５３を通り、ファン５３の中心付近へと排出される。

垂直配管部５５１の第１水平配管部５５２との接続位置よりも下で、第２水平配管部５５３との接続位置よりも上の領域の垂直配管部５５１内部には、水洗浄ポート５５５が設けられる。水洗浄ポート５５５は、垂直配管部５５１の内壁に向かって水を流すための散水口である。垂直配管部５５１内において処理ガスによる反応生成物の付着を防止するため、あるいは付着した反応生成物を洗浄するために、水洗浄ポート５５５から水が散水される。この場合には、成膜処理中で成膜信号の受信が途切れた後の所定の期間に散水が行われる。また、本実施形態では、成膜処理からクリーニング処理に移行した際に、入口配管５５の温度を室温付近まで低下させるために、水洗浄ポート５５５から水が散水される。この場合には、クリーニング信号を受信してから所定の期間に散水が行われる。

入口配管５５の外側には、入口配管５５を加熱するヒータ５５６が設けられる。ヒータ５５６には、例えばガスケットヒータが用いられる。ヒータ５５６は、入口配管５５を加熱することで、処理ガスによる反応生成物の入口配管５５内壁への堆積・付着を抑制する。

ファンスクラバ５０には、液体吐出部５６が設けられる。液体吐出部５６は、処理室５１のファン５３の中心に対向する位置に設けられるノズル５６１と、入口配管５５の垂直配管部５５１の下部の側壁に設けられるノズル５６２と、ノズル５６１，５６２と接続される配管５６３と、を有する。液体吐出部５６は、例えば図示しない圧送機構によって洗浄液をノズル５６１，５６２に供給し、ノズル５６１，５６２から洗浄液を吐出する。ファン５３の中心付近に対向して配置されるノズル５６１から洗浄液を吐出することによって、洗浄液が処理室５１の内部のガスと接触して、ガスに含まれる異物が捕捉される。垂直配管部５５１の下部の側壁に設けられるノズル５６２から洗浄液を吐出することによって、入口配管５５の内壁に付着した反応生成物を洗浄したり、入口配管５５の内壁に付着する反応生成物を捕捉したりする。捕捉された異物を含む洗浄液は、処理室５１の下部に溜り、液体排出口５１２から排出される。洗浄液として、例えば純水が用いられる。

制御部５７は、成膜装置１０の制御部１１からの信号に基づいて、成膜装置１０が成膜工程にある場合には成膜工程用の動作を行うように、成膜装置１０がクリーニング工程にある場合にはクリーニング工程用の動作を行うように、ファンスクラバ５０の各部の動作を制御する。制御部５７は、成膜信号を受信すると、入口配管５５に配置されているヒータ５５６をオンにし、入口配管５５内の水洗浄ポート５５５からの散水をオフにし、ノズル５６１，５６２からの洗浄液の供給をオンにし、モータ５２を駆動させる。そして、成膜装置１０の制御部１１から成膜信号を継続して受信している間、この状態を継続する。

また、制御部５７は、成膜信号を受信している状態からクリーニング信号を受信すると、入口配管５５に配置されているヒータ５５６をオフにし、入口配管５５内の水洗浄ポート５５５からの散水をオンにする。制御部５７は、ノズル５６１，５６２からの洗浄液の供給をオンにし、モータ５２を駆動させた状態のままとする。

その後、制御部５７は、クリーニング信号を受信してから所定の時間が経過したかを判定し、所定の時間が経過した場合には、入口配管５５内の水洗浄ポート５５５からの散水をオフにする。そして、成膜装置１０からクリーニング信号を継続して受信している間、この状態を継続する。このように、本実施形態では、成膜装置１０から送られてくるクリーニング信号の受信を契機として、入口配管５５のヒータ５５６をオフにし、クリーニング期間中は入口配管５５の温度を室温に近い温度に低下させる。これによって、クリーニング期間中における入口配管５５の内部における腐食が抑制される。

つぎに、ファンスクラバ５０での処理について説明する。図３は、実施形態によるファンスクラバの制御部による処理手順の一例を示すフローチャートである。図４は、実施形態によるファンスクラバの入口配管の状態を模式的に示す図である。なお、ここでは、ノズル５６１，５６２からの洗浄液は常に供給されており、また、モータ５２も常に駆動されているものとして、入口配管５５の水洗浄ポート５５５およびヒータ５５６の制御についてのみ説明する。

まず、ファンスクラバ５０の制御部５７は、成膜装置１０の制御部１１から成膜信号を受信したかを判定する（ステップＳ１１）。成膜装置１０から成膜信号を受信していない場合（ステップＳ１１でＮｏの場合）には、待ち状態となる。成膜装置１０から成膜信号を受信した場合（ステップＳ１１でＹｅｓの場合）には、図４（ａ）に示されるように、制御部５７は、入口配管５５のヒータ５５６をオンにし、入口配管５５内の水洗浄ポート５５５からの散水をオフにする（ステップＳ１２）。そして、成膜装置１０による成膜処理が実行され、この間、ファンスクラバ５０は処理ガスの処理を行う。

ついで、制御部５７は、成膜装置１０からクリーニング信号を受信したかを判定する（ステップＳ１３）。クリーニング信号を受信していない場合（ステップＳ１３でＮｏの場合）には、クリーニング信号を受信するまで待ち状態となる。すなわち、成膜装置１０から排気される処理ガスの処理が継続して行われることになる。

クリーニング信号を受信した場合（ステップＳ１３でＹｅｓの場合）には、図４（ｂ）に示されるように、制御部５７は、入口配管５５のヒータ５５６をオフにし、入口配管５５内の水洗浄ポート５５５からの散水をオンにする（ステップＳ１４）。これによって、成膜装置１０はクリーニング処理へと移行する。

その後、制御部５７は、クリーニング信号を受信してから所定の散水処理時間が経過したかを判定する（ステップＳ１５）。散水処理時間は、例えば、所定の温度の所定の流量の水を散水し続けることによって、成膜処理中の入口配管５５の温度が所定の温度に下がるまでの時間とすることができる。所定の温度は、例えば室温、あるいはクリーニングガスによって入口配管５５の内部の腐食が略進行しない温度とすることができる。

クリーニング信号を受信してから散水処理時間が経過していない場合（ステップＳ１５でＮｏの場合）には、散水処理時間が経過するまで待ち状態となる。なお、ここでは、クリーニング信号を受信した時点から計時しているが、入口配管５５のヒータ５５６をオフにした時点、あるいは水洗浄ポート５５５からの散水をオンにした時点から計時してもよい。

クリーニング信号を受信してから散水処理時間が経過した場合（ステップＳ１５でＹｅｓの場合）には、制御部５７は、図４（ｃ）に示されるように、入口配管５５のヒータ５５６をオフにしたまま、入口配管５５内の水洗浄ポート５５５からの散水をオフにする（ステップＳ１６）。その後、入口配管５５には、真空ポンプ３０からのクリーニングガスが流れ込む。この時、入口配管５５の温度は、室温近くまで下げられているので、クリーニングガスによって入口配管５５の内壁が腐食する度合いは、入口配管５５がヒータ５５６で加熱されている時に比べて非常に小さくなる。その後、処理がステップＳ１１へと戻る。

なお、上記した例では、クリーニング信号を受信してから所定の散水処理時間の間、入口配管５５内の水洗浄ポート５５５からの散水をオンにしていた。しかし、クリーニング信号を受信してから、水洗浄ポート５５５からの散水をオンにすることなく入口配管５５のヒータ５５６をオフにし、入口配管５５の温度が所定の温度となるまで待った後に、ファンスクラバ５０にクリーニングガスが流れ込むようにしてもよい。

図５は、ファンスクラバの制御装置のハードウェア構成の一例を示す図である。ファンスクラバ５０の制御装置５７は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）５７１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）５７２と、主記憶装置であるＲＡＭ（Random Access Memory）５７３と、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）またはＣＤ（Compact Disc）ドライブ装置などの外部記憶装置５７４と、ディスプレイ装置などの表示部５７５と、キーボードまたはマウスなどの入力部５７６と、を備えており、これらがバスライン５７７を介して接続された、通常のコンピュータを利用したハードウェア構成となっている。

本実施形態の制御装置５７で実行されるプログラムは、図３に示される方法を実行するものであり、インストール可能な形式または実行可能な形式のファイルでＣＤ－ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ－Ｒ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されて提供される。

また、本実施形態のファンスクラバ５０の制御装置５７で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成してもよい。また、本実施形態のファンスクラバ５０の制御装置５７で実行されるプログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成してもよい。

また、本実施形態のプログラムを、ＲＯＭ等に予め組み込んで提供するように構成してもよい。

実施形態によれば、成膜装置１０の制御部１１から受信する信号が成膜信号からクリーニング信号に切り替わった時に、入口配管５５のヒータ５５６をオフにしてから、成膜装置１０からのクリーニングガスを処理した。その結果、入口配管５５の温度が成膜時の温度よりも低くなり、入口配管５５のヒータ５５６をオンにしていた場合に比して、クリーニング処理中に入口配管５５の内壁がクリーニングガスによって腐食する度合いを小さくすることができる。これによって、入口配管５５の寿命を延ばすことができる。

また、成膜装置１０から受信する信号が成膜信号からクリーニング信号に切り替わった時に、入口配管５５のヒータ５５６をオフにするとともに、所定の時間、水洗浄ポート５５５から散水した後に、成膜装置１０からのクリーニングガスを処理した。その結果、入口配管５５の温度を、成膜時の温度から室温程度へと速やかに冷却することができ、クリーニング処理に要する時間を短縮することができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、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、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、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。

１ 成膜システム、１０ 成膜装置、１１，５７，７１ 制御部、３０ 真空ポンプ、５０ ファンスクラバ、５１ 処理室、５２ モータ、５３ ファン、５５ 入口配管、５６ 液体吐出部、７０ 除害装置、５１１ 排気口、５１２ 液体排出口、５２１ 主軸、５５１ 垂直配管部、５５２ 第１水平配管部、５５３ 第２水平配管部、５５５ 水洗浄ポート、５５６ ヒータ、５６１，５６２ ノズル、５６３ 配管。

Claims (4)

1. 前段に成膜装置が設置された真空ポンプの後段側に接続される入口配管と、
   前記入口配管に接続され、モータの主軸に接続されるファンを格納する処理室と、
   前記入口配管を加熱するヒータと、
   前記入口配管の内部に散水する水洗浄ポートと、
   前記ヒータのオン／オフ、及び前記水洗浄ポートからの散水を制御する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記成膜装置から受信する信号が成膜信号からクリーニング信号に切り替わった時に、前記ヒータをオフにするとともに、前記水洗浄ポートからの散水をオンにするファンスクラバ。
2. 前記制御部は、前記成膜装置から受信する前記信号が前記クリーニング信号から前記成膜信号に切り替わった時に、前記ヒータをオンにする請求項１に記載のファンスクラバ。
3. 前記制御部は、前記水洗浄ポートからの散水をオンにしてから所定の時間経過した後に、前記水洗浄ポートからの散水をオフにする請求項１または請求項２に記載のファンスクラバ。
4. 入口配管と、前記入口配管に接続される処理室と、前記入口配管を加熱するヒータと、前記入口配管の内部に散水する水洗浄ポートと、を備え、成膜装置から真空ポンプを介して排気されたガスを前記処理室に格納されたファンを用いて処理するファンスクラバの制御方法であって、
   前記成膜装置から信号を受信し、
   前記成膜装置から受信する信号が成膜信号からクリーニング信号に切り替わった場合に、前記ヒータをオフにするとともに、前記水洗浄ポートからの散水をオンにするファンスクラバの制御方法。

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