JPH0560645A - 真空系多目的検査およびガス分析装置 - Google Patents

真空系多目的検査およびガス分析装置

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JPH0560645A
JPH0560645A JP22578291A JP22578291A JPH0560645A JP H0560645 A JPH0560645 A JP H0560645A JP 22578291 A JP22578291 A JP 22578291A JP 22578291 A JP22578291 A JP 22578291A JP H0560645 A JPH0560645 A JP H0560645A
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JP
Japan
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vacuum
valve
leak
port
exhaust
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JP22578291A
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Katsushi Ishida
勝士 石田
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 高密度のHeリークテスト、真空計の校正、
真空中における被試験体のガス分析等を一台で行える真
空系多目的検査およびガス分析装置を得る。 【構成】 真空排気系は油回転ポンプ10およびターボ
分子ポンプ5から構成される。テストポート1の被試験
体でのリーク量の大きさに応じて使用される排気元バル
ブ23とそのバイパスとなるスロットルバルブ22を始
めとするバルブ類には自動弁が使用される。Heリーク
確認用としての標準リークポート20と、ガス分析、H
eリークテスト、真空度計測を行なう質量分析計24と
が設けられる。荒引き排気圧力確認用のピラニ真空計
6、真空計の校正時に使用される基準真空計取付ポート
26、真空補助排気用のポート27を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体、半導体製造装
置、真空装置、真空機器等の現場における真空系の多目
的検査およびガス分析装置に関し、特に高密度のHeリ
ークテスト、真空計の校正、真空中における被試験体の
ガス分析等を一台で行える真空系多目的検査およびガス
分析装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図2は従来のHeリークディテクタの概
略構成を示したものであり、同図において1は被試験体
を取付けるテストポート、2は主排気用のスロットルバ
ルブ、3はHeガスを検知する検知器、4は荒引き排気
用の真空用手動弁、5は主排気用のターボ分子ポンプ、
6はピラニ真空計、7は荒引き・主排気切換用の真空用
手動弁、8は真空破壊を行なうための大気開放口、9は
真空破壊弁、10は荒引き排気および主排気補助ポンプ
としての油回転ポンプ、11は油回転ポンプの排気口で
ある。
【0003】このような構成による従来のHeリークデ
ィテクタは、以下のように動作される。
【0004】(1)装置の立ち上げ スロットルバルブ2、荒引きバルブ4および真空破壊弁
9を閉、荒引き・主排気切換バルブ7を開として、油回
転ポンプ10を作動させ、ターボ分子ポンプ5を荒引き
排気し、ピラニ真空計6にて荒引き排気が完了したこと
を確認する(10-1〜10-2Torr程度)。次に、ターボ
分子ポンプ5を作動させ、立ち上げが完了したことを確
認する。
【0005】(2)被試験体のHeリークテスト テストポート1に被試験体を取付けた後、スロットルバ
ルブ2および荒引き・主排気切換バルブ7は閉、荒引き
バルブ4を開として、被試験体を荒引き排気し、ピラニ
真空計6にて荒引き排気が完了したことを確認する(1
-1〜10-2Torr程度)。次に、荒引きバルブ4を閉、
荒引き・主排気切換バルブ7を開とした後、スロットル
バルブ2を徐々に開いて、被試験体の主排気を行なう。
次いで、被試験体が所定圧力(10-4Torr程度)に達す
ると、Heガス検知器3を作動させ、被試験体にHeガ
スを吹き掛け、被試験体のリークの有無を確認する。
【0006】(3)装置立ち下げ スロットルバルブ2、荒引きバルブ4および荒引き・主
排気切換バルブ7を閉にした後、Heガス検知器3、タ
ーボ分子ポンプ5および油回転ポンプ10を停止し、真
空破壊弁9を開にして、荒引き系を大気圧とする。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】従来のHeリークディ
テクタは以上のような構成とされているので、以下に列
挙するような問題点があった。
【0008】(a)一般に手動式が多いため、誤操作に
よって、ターボ分子ポンプ5あるいはHe検出器3を破
損する場合があり、また装置立ち下げの操作で真空破壊
を忘れてしまうと、配管系内に油回転ポンプ10の油を
吸い上げて汚染してしまうことがある。 (b)Heリークテスト以外の目的には使用できない。 (c)被試験体のリーク両が多い場合(10-3Torrl/se
c 程度以上のリーク)、He検出器の作動圧力が10-4
Torr程度であるため、リークテストができない場合があ
る。 (d)Heリークテストが実際に行われているかどうか
を確認するのに時間がかかる。
【0009】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、(イ)被試験体のリーク量が10-3〜1To
rrl/sec の場合にもHeリークテストを可能とし、また
(ロ)真空計の校正、(ハ)真空中における被試験体の
ガス分析、(ニ)自動化およびインターロックといった
誤動作防止、(ホ)リーク量が10-5〜10-4Torrl/se
c 程度のHe標準リークポートでのHeリークテストの
確認テスト、さらに(ヘ)補助排気により10-8Torr台
の高到達真空度の達成を全て行なえる真空系多目的検査
およびガス分析装置を得ることを目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】このような要請に応える
ために本発明に係る真空系多目的検査およびガス分析装
置は、被試験体が取付られるテストポートと、荒引き排
気用の荒引きバルブおよび荒引き・主排気切換バルブ
と、荒引き排気圧力確認用のピラニ真空計と、大気開放
口に接続される真空破壊弁と、油回転ポンプおよびター
ボ分子ポンプからなる真空排気系を備えるとともに、H
eリーク確認用としての標準リークポートと、テストポ
ートに取付けられた被試験体でのリーク量の大きさに応
じて選択的に使用される排気元バルブおよびそのバイパ
スとなるスロットルバルブと、Heリークテスト、真空
度測定および真空中における被試験体のガス分析を行な
う質量分析計と、基準真空計が選択的に取付けられて被
試験体の真空度の構成を行なう基準真空計取付ポート
と、他の真空排気系に選択的に接続される補助排気ポー
トとを設けてなる構成としたものである。
【0011】
【作用】本発明によれば、高密度のHeリークテスト、
真空計の校正、真空中における被試験体のガス分析等
を、一台の真空系多目的検査およびガス分析装置にて行
なえる。
【0012】
【実施例】図1は本発明に係る真空系多目的検査および
ガス分析装置の一実施例を示すものであり、図におい
て、前述した図2と同一または相当する部分には同一番
号を付して詳細な説明は省略する。
【0013】図において、20は標準リークポートであ
り、ガスケットに傷を付けたりすることで10-5Torrl/
sec 程度のリーク量を生じるように構成されている。2
1はこの標準リークポート20の標準リーク元バルブで
あり、通常は閉とされる。
【0014】22はスロットルバルブ、23は排気元バ
ルブであり、テストポート1に取付けられた被試験体の
リーク量が10-3〜1Torrl/sec 程度と多い場合、排気
元バルブ23を閉としてバイパスとして使用される。
【0015】24は質量分析計であり、He検知、真空
度測定、ガス分析等に用いられる。25は主排気バル
ブ、26は基準真空計が取付られる取付ポート、27は
補助排気ポートで、他の補助ポンプでさらに排気を行な
う際に使用される。
【0016】28は真空破壊弁9のゴミかみによるシー
トリークを防止するために取付けられたエア用フィルタ
(5μ程度)である。また、29は油回転ポンプ10の
油が逆拡散するのを防止するためのオイルミストエリミ
ネータ、30は油回転ポンプ10の排気中の油、ゴミ等
を除去するための排気ミストフィルタである。さらに、
上述した構成において用いるバルブ類(荒引きバルブ
4、荒引き・主排気切換バルブ7、真空破壊弁9、標準
リーク元バルブ20、スロットルバルブ22、排気もと
バルブ23、主排気バルブ25など)には、全て自動弁
を使用し、所要の条件に応じて適宜開閉制御するように
構成する。
【0017】本発明に係る真空系多目的検査およびガス
分析装置は、以上のような構成とされており、以下に説
明するように動作される。
【0018】(1)装置の立ち上げ 真空破壊弁9、スロットルバルブ22および排気元バル
ブ23を閉、荒引きバルブ4、荒引き・主排気切換バル
ブ7および主排気バルブ25を開として、油回転ポンプ
10を作動させ、ターボ分子ポンプ5を荒引き排気し、
ピラニ真空計6にて荒引き排気が完了したことを確認す
る(10-1〜10-2Torr程度)。次に、荒引きバルブ4
を閉とした後、ターボ分子ポンプ5を作動させ、立ち上
げが完了したことを確認する。
【0019】(2)Heリークテスト動作確認 荒引き・主排気切換バルブ7および主排気バルブ25を
閉、標準リーク元バルブ21、荒引きバルブ4および排
気元バルブ23を開として、標準リークポート部の荒引
きを行ない、ピラニ真空計6にて荒引き排気が完了した
ことを確認する(10-1〜10-2Torr程度)。次に、荒
引きバルブ4を閉、荒引き・主排気切換バルブ7および
主排気バルブ25を開とし、標準リークポート20の主
排気を行なう。次いで、標準リークポート部が所定圧力
(10-4Torr程度)に達すると、質量分析計24を作動
させ、Heリークテストモードにし、標準リークポート
20にHeガスを吹き掛け、検知していることを確認す
る。
【0020】(3)被試験体のHeリークテスト 標準リーク元バルブ21、荒引き・主排気切換バルブ7
および主排気バルブ25を閉、荒引きバルブ4および排
気元バルブ23を開として、被試験体の荒引きを行な
い、ピラニ真空計6にて荒引き排気が完了したことを確
認する(10-1〜10-2Torr程度)。次に、荒引きバル
ブ4を閉、荒引き・主排気切換バルブ7および主排気バ
ルブ15を開とし、被試験体の主排気を行なう。次い
で、被試験体が所定圧力(10-4Torr程度)に達する
と、質量分析計24を作動させ、Heリークテストモー
ドにし、被試験体にHeガスを吹き掛け、リークの有無
を確認する。
【0021】そして、被試験体のリーク量が大きい場合
(10-3〜1Torrl/sec )には、被試験体が所定圧力
(10-4Torr程度)に達しないため、リークテストがで
きなくなってしまう。この場合には、荒引き後、排気元
バルブ23を閉とし、スロットルバルブ22を徐々に開
いて、質量分析計24付近の真空度を10-4Torr以下と
し、被試験体にHeガスを吹き掛け、リークテストを行
なう。ただし、この方法だと、前述した方法に比べて、
Heリークテストの感度は悪くなる。
【0022】(4)真空中における被試験体のガス分析 主排気までの操作手順は、上述した(3)と全く同じで
ある。そして、被試験体が所定圧力(10-4Torr程度)
に達すると、質量分析計24を作動させ、マススペクト
ルモードにし、被試験体の真空中におけるガス分析を行
なう。マススペクトルの結果から、リークの有無{マス
ナンバー28(N2 )、32(φ2 )の比にて確認。リ
ークが有る場合には、約4:1となる}、被試験体の脱
ガス状態(特にH2O )、被試験体の汚染状態あるいは
洗浄状態(汚染がひどい場合にはマスナンバー50以上
の個所に多くのピークが見られる)を判定できる。
【0023】(5)真空計の校正 基準真空計取付ポート26に基準真空計を取付け、テス
トポート1に被試験体(真空計)を取付ける。荒引きお
よび主排気の操作は前述した(3)に準じて行なう。そ
して、その後において、基準真空計の値および質量分析
計の真空度(参考値)と被試験体の真空度を比較するこ
とにより、被試験体の真空度の校正を行なえる。
【0024】(6)自動化および誤操作防止 荒引きバルブ4、荒引き・主排気切換バルブ7、真空破
壊弁9、排気元バルブ13および主排気バルブ15に自
動弁を採用することにより、装置を小型化するととも
に、自動操作、誤操作防止(インターロック)への対応
が可能となり、ターボ分子ポンプ5および質量分析計2
4の保護を行なう。また、インターロック解除スイッチ
を設けることにより、メンテナンス時などでのインター
ロック解除を行なうことができる。
【0025】(7)補助排気 補助排気ポート27に他の真空排気系を接続することに
より、排気速度を上げることが可能となる。したがっ
て、被試験体の排気容量が大きい場合、さらに高真空を
得たい場合などに使用して効果的である。
【0026】(8)到達真空度 1×10-7Torr(ベーキング無)の真空度が得られる。
【0027】なお、本発明は上述した実施例構造には限
定されず、真空系多目的検査およびガス分析装置を構成
する各部の形状、構造等を適宜変形、変更し得るもの
で、種々の変形例が考えられよう。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る真空系
多目的検査およびガス分析装置によれば、真空排気系と
して、油回転ポンプおよびターボ分子ポンプを備えてな
り、かつ分析計として質量分析計を搭載してなる構成と
することによって、以下に列挙する種々優れた効果を奏
する。 (1)従来のHeリークディテクタにおけるHe検出器
の代わりに質量分析計を備えることで、Heリークディ
テクタよりも高感度のHeリークテストを行なうことが
できるとともに、被試験体の真空中におけるガス分析も
行なえる。 (2)自動化およびインターロックといった誤操作防止
により、ターボ分子ポンプ、質量分析計の保護が可能と
なる。 (3)被試験体のリーク量が10-3Torrl/sec 程度と多
い場合でも、Heリークテストを行なうことができる。 (4)リーク量が10-5〜10ー4Torrl/sec 程度のHe
標準リークポートを付けることにより、簡易にリークを
検知しているかどうかの確認が行なえる。 (5)基準真空計取付ポートによって、真空計の校正が
行える。 (6)補助排気ポートに他の真空排気系を接続すること
により、被試験体の排気容量が大きい場合、さらに高真
空を得たい場合にも対処することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る真空系多目的検査およびガス分析
装置の一実施例を示す概略構成図である。
【図2】従来のHeリークディテクタを示す概略構成図
である。
【符号の説明】
1 テストポート 4 荒引きバルブ 5 ターボ分子ポンプ 6 ピラニ真空計 7 荒引き・主排気切換バルブ 8 大気開放口 9 真空破壊弁 10 油回転ポンプ 11 排気口 20 標準リークポート 21 標準リーク元バルブ 22 スロットルバルブ 23 排気元バルブ 24 質量分析計 25 主排気バルブ 26 基準真空計取付ポート 27 補助排気ポート 28 エア用フィルタ 29 オイルミストエリミネータ 30 排気ミストフィルタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 21/31 Z 8518−4M

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被試験体が取付られるテストポートと、
    荒引き排気用の荒引きバルブおよび荒引き・主排気切換
    バルブと、荒引き排気圧力確認用としてのピラニ真空計
    と、大気開放口に接続される真空破壊弁と、油回転ポン
    プおよびターボ分子ポンプからなる真空排気系を備える
    とともに、Heリーク確認用としての標準リークポート
    と、前記テストポートに取付けられた被試験体でのリー
    ク量の大きさに応じて選択的に使用される排気元バルブ
    およびそのバイパスとなるスロットルバルブと、Heリ
    ークテスト、真空度測定および真空中における被試験体
    のガス分析を行なう質量分析計と、基準真空計が選択的
    に取付けられて被試験体の真空度の構成を行なう基準真
    空計取付ポートと、他の真空排気系に選択的に接続され
    る補助排気ポートとが設けられ、かつ前記各バルブは自
    動弁として構成されていることを特徴とする真空系多目
    的検査およびガス分析装置。
JP22578291A 1991-09-05 1991-09-05 真空系多目的検査およびガス分析装置 Pending JPH0560645A (ja)

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