JPH01291142A

JPH01291142A - クリーンルームの汚染監視装置

Info

Publication number: JPH01291142A
Application number: JP12096088A
Authority: JP
Inventors: Shiro Kaneko; 金子　四郎; Keiji Ota; 太田　啓次
Original assignee: Hitachi Plant Technologies Ltd
Current assignee: Hitachi Plant Technologies Ltd
Priority date: 1988-05-18
Filing date: 1988-05-18
Publication date: 1989-11-22

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、例えば半導体製造工程のウェハ洗浄工程のよ
うに、クリーンルーム内においてクリーンルームを汚染
するおそれのある作業によるクリーンルームの汚染を監
視する装置に関する。

〔従来の技術〕

シリコンウェハや半導体装置は、微量の塵埃によっても
製品の性能に影響を与えるため、クリーンルーム内で製
造さている。しかし、半導体装置の製造は、各種の工程
において薬品を用いたウェハの洗浄が行われ、これらの
各洗浄工程において種々の洗浄剤を使用するところから
、亜硫酸ガス（Ｓｏ□）、窒素酸化物（ＮＯＩＩ）、ぶ
つ化水素（ＨＦ）、塩素（ＣＺｔ）、硫化水素（Ｈ，Ｓ
）、アンモニア（ＮＨコ）、炭化水素（ＨＣ）などのガ
ス状不純物が発生する。そして、最近、クリーンルーム
内の極微量のガス状不純物が、半導体装置の歩留まりを
悪化させる原因になっていると言われている。しかも、
今後ますます半導体装置の集積度が高くなる傾向にある
ところから、このガス状不純物の問題がクローズアップ
されてくるものと考えられる。このため、各洗浄工程に
おいては、ウェハを薬品によって洗浄した後、純水を用
いて洗浄剤をウェハから洗い流し、前記した各ガス状不
純物のクリーンルーム内の濃度を０．１ｐｐｂ前後に押
さえている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、各洗浄工程の洗浄装置の排気系統が故障したり
、純水による水洗が不充分の場合には、ウェハに付着し
た洗い残りの洗浄剤に起因するガス状不純物が発生し、
クリーンルーム内を汚染する。そして、クリーンルーム
内には、複数の洗浄工程があるため、クリーンルーム内
の一点から空気をサンプリングして、室内の全体的なガ
ス状不純物濃度や洗浄残りの程度を把握しても、その原
因がどの系列の洗浄装置に基づくのか不明であり、対応
することができない。また、もともと濃度の低いこれら
のガス状不純物を、室内全体のクリーンエアで希釈した
状態で測定するため、測定上困難を伴う欠点があった。

本発明は、前記従来波４４７の欠点を解消するためにな
されたもので、ガス状不純物がクリーンルーム内の複数
の汚染源のいずれから生じたかを容易に、かつ早期に検
知することができるクリーンルームの汚染監視装置を提
供することを目的とする。

（課題を解決するための手段〕上記目的を達成するために、本発明に係るクリ−７Ｊｌ
ｚ　−ムの汚染監視装置は、クリーンルーム内の空気を
サンプリングして汚染を監視するクリーンルームの汚染
監視装置において、複数の汚染源のそれぞれに開口した
サンプリング口を有する配管と、この配管に接続され、
前記汚染源から漏出するガスを検出するガス検出器と、
前記配管の前記各サンプリング口の近傍に設けた吸引器
と、これら各吸引器を順次切り換えて駆動する制御器と
を有することを特徴としている。

ガス検出器は、質量分析針を用いることができ、特に大
気圧イオン化質量分析計が望ましい。

〔作用〕

上記の如（構成した本発明は、複数の汚染源の空気を順
次サンプリングし、ガス検出器によってガス状不純物が
漏出しているかいないかを常時監視するようにしたため
、いずれかの汚染源からガス状不純物が漏出したときに
は、どの汚染源からガス状不純物が漏出したかを容易に
、かつ迅速に知ることができる。

ガス検出器として大気圧イオン化質量分析計を使用する
と、サンプリングしたガスを大気圧下でイオン化するた
め、気体分子同士の衝突回数が多くなり、ｌ　ｐｐｂ前
後のガス状不純を検出することができ、クリーンルーム
内の微量成分をモニターするのに適する。

〔実施例〕

本発明に係るクリーンルームの汚染監視装置の好ましい
実施例を、添付図面に従って詳説する。

第１図は、本発明の実施例に係るクリーンルームの汚染
監視装置を適用した半導体装置製造用クリーンルームの
平面図である。

第１図において、クリーンルーム１０内には、７η染源
となる４つの洗浄装置１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ，，１２
Ｄが配置しである。各洗浄袋Ｗ　１２　Ａ。

１２Ｂ、１２Ｃ１１２Ｄは、それぞれ薬品洗浄槽１４Ａ
、１４Ｂ、１４Ｃ，１４Ｄおよび純水洗浄槽１６Ａ、１
６Ｂ、１６Ｃ，１６Ｄを備えている。

そして、各洗浄装置１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ，１２Ｄの
被洗浄物であるウェハを搬出するウェハ搬出部１８Ａ、
１８Ｂ、１８Ｃ，１８Ｄには、配管２０に形成したサン
プリング口２２Ａ、２２Ｂ。

２２Ｃ，２２Ｄが開口している。このサンプリング口を
有する配管２０には、ガス検出器としての大気圧イオン
化質量分析計２４が接続しである。

また、配管２０の各サンプリング口２２Ａ、２２Ｂ、２
２Ｃ，２２Ｄの近傍には、それぞれ電磁弁２６Ａ、２６
Ｂ、２６Ｃ１２６Ｄと吸引器としてのエアーポンプ２８
Ａ、２８Ｂ、２８Ｃ，２８Ｄが設けである。これらの１
ｉｍ弁２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ，２６Ｄとエアーポンプ
２８Ａ、２８Ｂ。

２８Ｃ１２８Ｄとは、制御器３０に接続されている。制
御器３０は、各電磁弁２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ５２６Ｄ
を順次作動させてサンプリング口２２Ａ、２２Ｂ、２２
Ｃ２２２Ｄと大気圧イオン化質量分析計２４とを連通、
遮断するとともに、電磁弁の解放に同期してエアーポン
プ２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃ１２８Ｄを順次駆動する。

大気圧イオン化質量分析計２４は、第２図のように測定
部本体３２がイオン化部３４、差動排気部３６および分
析部３８からなり、分析部３８に演算部（コンピュータ
）４０が接続しである。また、演算部４０には、プリン
タ４２が接続してあり、演算部４０が算出した測定結果
をプリントアウトできるようになっている。さらに、分
析部３８のイオン電流取り出し端子には、警報器４４が
接続しである。

警報器４４は、第３図に示したように、マイナス（−）
イオンモード警報部４６とプラス（＋）イオンモード警
報部４８とからなり、を源スイッチ５０やＴ４源ランプ
５２とともに大気圧イオン化質量分析計２４の前面パネ
ル５４に設けられている。マイナスイオンモード警報部
４６とプラスイオンモード警報部４８とには、それぞれ
複数の測定する物質名が記載しである。実施例の場合、
マイナスイオンモードの測定物質として亜硫酸ガス”（
Ｓｏｗ　、ｍ／Ｚ＝６４、但しｍはイオンの分子量、Ｚ
はイオン価数）、二酸化窒素（Ｎｏ、、ｍ／Ｚ＝４６）
、ぶつ化水素（ＨＦ、ｍ／Ｚ−１９）、塩素（Ｃｌ　ｔ
　、ｍ　Ｚ−３６）　、硫化水素（Ｈｚ　Ｓ、ｍ／Ｚ−
３３）の５種類を選択した。

また、プラスイオンモードの測定物質としてアンモニア
（ＮＨｓ）、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）　、プ
ロパン、エチルアルコール（エタノール）、ベンゼンの
５種類を選択した。

各モードの警報部には、各物質名に対応して警報ランプ
５６．５８と、これらの警報ランプ５６．５８を点灯さ
せる検出濃度を調節する警報濃度調節ダイヤル６０．６
２とが設けである。そして、前面パネル５４には、各モ
ードの警報部の警報ランプ５６．５Ｂをリセットするリ
セットスイッチ６４．６６が配設しである。

上記の如く構成した実施例の作用は、次のとおりである
。

電源スィッチ５０をオンし、警報濃度１１節ダイヤル６
０．６２を回して警報ランプ５６．５８を点灯させる警
報濃度を設定する０例えば、ＳＯｔの警報濃度を４０ｐ
ｐｂ　、　Ｎｏｔの警報濃度を６０ｐｐｂ、ＨＦの警報
濃度を１０ｐｐｂ、Ｃｊ！＊の警報濃度を３　ｏｐｐｂ
　、　Ｈ，Ｓの警報濃度を１０ｐｐｂに設定する。ＳＯ
ｆの濃度が４ｏｐｐｂである場合、この濃度はイオン電
流の１．３６Ｘ１０−３μＡに相当し、Ｓ０２のマスビ
ークの高さが１．３６Ｘ１０４μＡのイオン電流に相当
する高さになると、Ｓ０２に対応した警報ランプ５６が
点灯する。

洗浄装置１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ，１２０の各薬品洗浄
槽１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ１１４Ｄには、各工程に対応
してそれぞれ異なった洗浄剤が入っており、図示しない
ウェハの薬品による洗浄が行われる。薬品洗浄槽１４Ａ
、１４Ｂ、１４Ｃ，１４Ｄで洗浄されたウェハは、純水
洗浄槽１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ，１６Ｄにおいて純水に
よる水洗がなされ、洗浄剤を除去された後、ウェハ搬出
部１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ１１８Ｄから次の工程に送ら
れる。

・制御器３０（第１図）は、電磁弁２６Ａ、２６Ｂ、２
６Ｃ，２６Ｄを順次切り換えて作動し、各サンプリング
口２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ，２２Ｄと大気圧イオン化質
量分析計２４とを配管２０を介して順次連通し、作動さ
せた電磁弁に対応したエアーポンプを駆動する。すなわ
ち、制ｊ１器３゜は、例えば電磁弁２６Ａを作動して弁
を開き、サンプリング口２２Ａと大気圧イオン化質量分
析計２４とを連通ずるとともに、エアーポンプ２８Ａを
駆動してウェハ搬出部１８Ａの空気を吸引し、配管２０
を介して大気圧イオン化質量分析計２４に送る。

大気圧イオン化質量分析計２４に送られた空気（クリー
ンルーム環境大気）は、空気中に含まれる分子（物質）
がイオン化部３４においてイオン化され、イオン化され
た分子が分析部３８に導かれて質量スペクトルを形成す
る。演算部４０は、質量スペクトルから各物質の濃度を
求め、プリンタ４２に送出する。プリンタ４２は、演算
部４０から送られてきたデータを連続的にプリントアウ
トする。また、分析部３８のイオン電流取り出し端子に
接続した警報器４４は、第４図のように分析部３８に流
れるイオン電流の大きさにより、警報ランプ５６を点灯
する。

制御器３０は、洗浄装置１２Ａのサンプリングを所定時
間行った後、電磁弁２６Ａを閉じ、エアーポンプ２８Ａ
を停止するとともに、電磁弁２６Ｂを開き、エアーポン
プ２８Ｂを駆動し、洗浄装置１２Ｂのウェハ搬出部１８
Ｂの空気のサンプリングを開始する。このサンプリング
口の切り換え時には、配管２０の共通部分内のガスをサ
ンプリングガスによみで置換する。以後は、前記と同様
である。

そして、例えば洗浄装置１２ＢからＳ０７が発生してお
り、大気圧イオン化質量分析計２４の検出したＳＯ！の
濃度が４０　ｐｐｂを超えると、Ｓ０２と表示された下
の警報ランプ５６が点灯するや点灯した警報ランプ５６
は、リセットスイッチ６４が押されない限り、点灯し続
ける。なお、このとき、同時にブザーを鳴らすようにし
てもよい。

このようにして、実施例の監視装置は、ガス状不純物が
漏出すると警報ランプが点灯するため、どの洗浄装置で
どのようなガス状不純物が高濃度で発生しているかを容
易、迅速に知ることができる。そこで、警報ランプが点
灯した場合、警報を発した洗浄装置について排気系統、
薬品洗浄槽などが正常に動作しているか否かを点検し、
異常があれば直ちに補修する。このため、クリーンルー
ムの汚染を極めて少なくでき、半導体装置の歩留まりが
よくなるなどの品質管理の向上を図ることができる。

なお、ブラ゛スイオンモードの物質を検出する場合には
、図示しない大気圧イオン化質量分析計内部のスイッチ
を切り換えておこなう。

前記実施例においては、半導体装置の製造における洗浄
装置の監視について説明したが、高度の清浄度が要求さ
れる他の産業のクリーンルーム、例えばコンパクトディ
スク（ＣＤ）などを製造するためのクリーンルームの監
視にも適用することができる。また、汚染源は、洗浄装
置に限定されるものでないことは勿論である。

（発明の効果〕以上に説明した如く、本発明によれば、クリーンルーム
内の複数の汚染源の空気を順次サンプリングし、各汚染
源ごとにガス状不純物の漏出があるか否かを常時監視し
ているため、クリーンルームの汚染を掻めて少な（する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係るクリーンルームの汚染監
視装置を適用したクリーンルームの平面図、第２図は大
気圧イオン化質量分析計の説明は第３図は大気圧イオン
化質量分析計の警報器の説明図、第４図はイオン電流に
よる警報器の作動のフローチャートである。１０　・−・クリーンルーム、１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ
１１２Ｄ　−−−−洗浄袋ａ　（汚染１ＦＩ）　、２０
　−配管、２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ，２２Ｄ　・・−・
・・・サンプリング口、２４−・−・−・大気圧イオン
化質量分析計（ガス検出器）、２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ
１２６−・・−・電磁弁、２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｇ、２
８Ｄ−・・−・・−エアーポンプ（吸引器）、３０−・
・−制御器。出願人　日立プラント建設株式会社第２図第３図４′８第４図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）クリーンルーム内の空気をサンプリングして汚染
を監視するクリーンルームの汚染監視装置において、複
数の汚染源のそれぞれに開口したサンプリング口を有す
る配管と、この配管に接続され、前記汚染源から漏出す
るガスを検出するガス検出器と、前記配管の前記各サン
プリング口の近傍に設けた吸引器と、これら各吸引器を
順次切り換えて駆動する制御器とを有することを特徴と
するクリーンルームの汚染監視装置。