JPH06140295A - ガス供給監視装置及び方法 - Google Patents
ガス供給監視装置及び方法Info
- Publication number
- JPH06140295A JPH06140295A JP28636392A JP28636392A JPH06140295A JP H06140295 A JPH06140295 A JP H06140295A JP 28636392 A JP28636392 A JP 28636392A JP 28636392 A JP28636392 A JP 28636392A JP H06140295 A JPH06140295 A JP H06140295A
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- Japan
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- gas supply
- gas feed
- sensor
- malfunction
- abnormality
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明はガス供給監視装置に関し、異常を早
期に検出することを目的とする。 【構成】 定量ガス供給装置3は、所定流量のガスを処
理装置1に供給し続ける。AEセンサ21を、定量ガス
供給装置3自体に設ける。このAEセンサ21の出力に
基づいて、異常検出手段22が異常を検出するよう構成
する。
期に検出することを目的とする。 【構成】 定量ガス供給装置3は、所定流量のガスを処
理装置1に供給し続ける。AEセンサ21を、定量ガス
供給装置3自体に設ける。このAEセンサ21の出力に
基づいて、異常検出手段22が異常を検出するよう構成
する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はガス供給監視装置及び方
法に係り、特に半導体ウェハの処理を行う処理装置への
プロセスガスの供給状況を監視する装置に関する。
法に係り、特に半導体ウェハの処理を行う処理装置への
プロセスガスの供給状況を監視する装置に関する。
【0002】半導体ウェハの処理においては、所定量の
プロセスガスが正常に供給されていることが、製品の歩
留りを向上させる上で重要である。
プロセスガスが正常に供給されていることが、製品の歩
留りを向上させる上で重要である。
【0003】このため、処理装置へプロセスガスを供給
するプロセスガス供給装置には、ガスの供給状況を監視
する装置が備えられている。
するプロセスガス供給装置には、ガスの供給状況を監視
する装置が備えられている。
【0004】このガス供給監視装置は、異常となったこ
とを出来るだけ早期に検出できるものであることが望ま
しい。検出が遅れると、その分、製品の歩留りが低下し
てしまうからである。
とを出来るだけ早期に検出できるものであることが望ま
しい。検出が遅れると、その分、製品の歩留りが低下し
てしまうからである。
【0005】
【従来の技術】図7は従来のガス供給監視装置を示す。
図中、1は半導体ウェハの処理を行う処理装置、2はプ
ロセスガス源である。
図中、1は半導体ウェハの処理を行う処理装置、2はプ
ロセスガス源である。
【0006】3は定量ガス供給装置であり、プロセスガ
ス源2から処理装置1へ到る配管4の途中に設けてあ
り、マスフローコントローラ(MFC)5、空気作動弁
6,7、電磁弁8、圧縮空気源9等よりなる構成であ
る。
ス源2から処理装置1へ到る配管4の途中に設けてあ
り、マスフローコントローラ(MFC)5、空気作動弁
6,7、電磁弁8、圧縮空気源9等よりなる構成であ
る。
【0007】CPU10からの設定信号によって、MF
C5は流す流量が所定の値となるように設定される。
C5は流す流量が所定の値となるように設定される。
【0008】またCPU10からの開閉弁信号によっ
て、電磁弁8が開弁又は閉弁される。電磁弁8が開弁さ
れると、空気作動弁6,7が圧縮空気源9よりの圧縮空
気によって開弁される。
て、電磁弁8が開弁又は閉弁される。電磁弁8が開弁さ
れると、空気作動弁6,7が圧縮空気源9よりの圧縮空
気によって開弁される。
【0009】弁6,7が開弁されているとき、MFC5
によって定められた流量のプロセスガスが処理装置1に
供給される。
によって定められた流量のプロセスガスが処理装置1に
供給される。
【0010】11はピラニ真空計であり、処理装置1の
内部に設けてある。
内部に設けてある。
【0011】定量ガス供給装置3が故障を起こし、処理
装置1内へ供給されるプロセスガスの流量が異常となる
と、処理装置1内の真空度が多少変化し、ピラニ真空計
11がこのことを検出し、警報装置12が動作し、異常
を知らせる。
装置1内へ供給されるプロセスガスの流量が異常となる
と、処理装置1内の真空度が多少変化し、ピラニ真空計
11がこのことを検出し、警報装置12が動作し、異常
を知らせる。
【0012】即ち、従来の装置は、処理装置1の内部に
設けたピラニ真空計11が真空度の異常を検出したとき
に警報を発する構成である。
設けたピラニ真空計11が真空度の異常を検出したとき
に警報を発する構成である。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】ピラニ真空計11が異
常を検出するのは、定量ガス供給装置3に異常が生じ、
これによって配管4に送り出されるガスの流量が変化
し、処理装置1内へ供給されるガスの流量が変化し、こ
の影響が処理装置1内に徐々に広がり、処理装置1内の
真空度が変化し、ピラニ真空計11に及んだ時点であ
る。
常を検出するのは、定量ガス供給装置3に異常が生じ、
これによって配管4に送り出されるガスの流量が変化
し、処理装置1内へ供給されるガスの流量が変化し、こ
の影響が処理装置1内に徐々に広がり、処理装置1内の
真空度が変化し、ピラニ真空計11に及んだ時点であ
る。
【0014】このため、異常が検出されるのは、図8に
示すように、定量ガス供給装置3に異常が生じた時点か
ら、相当の時間T1 遅れてしまう。
示すように、定量ガス供給装置3に異常が生じた時点か
ら、相当の時間T1 遅れてしまう。
【0015】この結果、異常が検出された後に直ちに適
切な措置をとったとしても、異常が検出される直前に処
理されたウェハは不良となってしまい、製品の歩留りが
低下してしまう。
切な措置をとったとしても、異常が検出される直前に処
理されたウェハは不良となってしまい、製品の歩留りが
低下してしまう。
【0016】そこで、本発明は、定量ガス供給装置にA
E(Acoustic Emission)センサを設けて直接ガス流量を
監視し定量ガス供給装置が異常となったことを検出する
ようにして、異常を早期に検出することを実現したガス
供給監視装置を提供することを目的とする。
E(Acoustic Emission)センサを設けて直接ガス流量を
監視し定量ガス供給装置が異常となったことを検出する
ようにして、異常を早期に検出することを実現したガス
供給監視装置を提供することを目的とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】図1に、本発明のガス供
給監視装置20及び方法の原理構成を示す。
給監視装置20及び方法の原理構成を示す。
【0018】図中、図7に示す構成部分と対応する部分
には同一符号を付す。
には同一符号を付す。
【0019】21はAE(Acoustic Emission)センサで
あり、定量ガス供給装置3に取り付けられて設けてあ
る。このAEセンサ21は、装置3の動作状態に対応し
た電圧波形(AE信号)を出力する。
あり、定量ガス供給装置3に取り付けられて設けてあ
る。このAEセンサ21は、装置3の動作状態に対応し
た電圧波形(AE信号)を出力する。
【0020】22は異常検出手段であり、AEセンサ2
1の出力を入力され、このAEセンサ21の出力に基づ
いて、定量ガス供給装置3の動作が異常となったことを
検出する。
1の出力を入力され、このAEセンサ21の出力に基づ
いて、定量ガス供給装置3の動作が異常となったことを
検出する。
【0021】
【作用】定量ガス供給装置3にAEセンサ21を設け、
このAEセンサ21の出力に基づいて動作異常を検出す
る構成は、定量ガス供給装置3の動作が異常となった時
点でこのことが検出されるように作用する。
このAEセンサ21の出力に基づいて動作異常を検出す
る構成は、定量ガス供給装置3の動作が異常となった時
点でこのことが検出されるように作用する。
【0022】
【実施例】図2は本発明の一実施例になるガス供給監視
装置30を示す。
装置30を示す。
【0023】図中、図1及び図7に示す構成部分と対応
する部分には同一符号を付す。
する部分には同一符号を付す。
【0024】21-1,21-2,21-3,21-4はAEセ
ンサであり、夫々空気作動弁6、MFC5、空気作動弁
7、電磁弁8に取り付けられてある。
ンサであり、夫々空気作動弁6、MFC5、空気作動弁
7、電磁弁8に取り付けられてある。
【0025】AEセンサ21-1〜21-4は、圧電セラミ
ックスが組込まれた構造であり、弁6,7,8の動作及
びMFC5の動作、及び弁6,7及びMFC5内のガス
の流れによって生ずる振動が圧電セラミックスに機械的
応力として加わり、圧電セラミックスに誘電分極を生
じ、電界が発生するものである。例えば、弁6が開弁
し、プロセスガスが流れたときには、AEセンサ21-1
は、電圧信号である図3(A)に示すAE信号を出力す
る。
ックスが組込まれた構造であり、弁6,7,8の動作及
びMFC5の動作、及び弁6,7及びMFC5内のガス
の流れによって生ずる振動が圧電セラミックスに機械的
応力として加わり、圧電セラミックスに誘電分極を生
じ、電界が発生するものである。例えば、弁6が開弁
し、プロセスガスが流れたときには、AEセンサ21-1
は、電圧信号である図3(A)に示すAE信号を出力す
る。
【0026】図中、符号31は開弁動作によるAE信号
波形であり、これに続く、符号32はプロセスガスの流
れによるAE信号波形である。電圧振幅はA1 >A2 で
ある。
波形であり、これに続く、符号32はプロセスガスの流
れによるAE信号波形である。電圧振幅はA1 >A2 で
ある。
【0027】また、MFC5内をプロセスガスが流れた
ときには、AEセンサ21-2は、図3(B)又は(C)
に示すAE信号波形33,34を出力する。
ときには、AEセンサ21-2は、図3(B)又は(C)
に示すAE信号波形33,34を出力する。
【0028】図3(B)はプロセスガスの流量がQ1 l
/min の場合であり、図3(C)は流量がQ1 より多い
Q2 l/min の場合である。電圧振幅は、A4 >A3 で
ある。
/min の場合であり、図3(C)は流量がQ1 より多い
Q2 l/min の場合である。電圧振幅は、A4 >A3 で
ある。
【0029】上記より分かるように、電圧振幅はガス流
量に略比例する。
量に略比例する。
【0030】弁6,7又はMFC5に異常が生じ、ここ
を流れるガス流量が変化すると、AEセンサ21-1,2
1-3,21-2のAE信号波形が変化する。
を流れるガス流量が変化すると、AEセンサ21-1,2
1-3,21-2のAE信号波形が変化する。
【0031】図3(D)は、例えば、弁6に、時刻t8
で異常が発生し、弁6内を流れるプロセスガスの流量が
減った場合の、AEセンサ21-1のAE信号波形であ
る。
で異常が発生し、弁6内を流れるプロセスガスの流量が
減った場合の、AEセンサ21-1のAE信号波形であ
る。
【0032】AE信号波形35は、弁6に異常が発生し
た時刻t1 に対して遅れることなく、これと同じ時刻t
1 から、AE信号波形36に変化する。電圧振幅は、A
6 <A5 である。
た時刻t1 に対して遅れることなく、これと同じ時刻t
1 から、AE信号波形36に変化する。電圧振幅は、A
6 <A5 である。
【0033】図3(E)は、例えば、MFC5に、時刻
t2 で異常が発生し、MFC5内を流れるプロセスガス
の流量が減った場合のAEセンサ21-2のAE信号波形
である。
t2 で異常が発生し、MFC5内を流れるプロセスガス
の流量が減った場合のAEセンサ21-2のAE信号波形
である。
【0034】AE信号波形37は、MFC5に異常が発
生した時刻t2 に対して遅れることなく、これと同じ時
刻t2 から、AE信号波形38に変化する。電圧振幅は
A8<A7 である。
生した時刻t2 に対して遅れることなく、これと同じ時
刻t2 から、AE信号波形38に変化する。電圧振幅は
A8<A7 である。
【0035】図2中、40はAE計測装置であり、図3
のAE波形を「0」,「1」の数値データに変換する。
のAE波形を「0」,「1」の数値データに変換する。
【0036】41はマイクロコンピュータであり、CP
U42、入口出力部43、メモリ44よりなり、AE計
測装置40から供給されるデータの評価を行い、定量ガ
ス供給装置3の動作の異常を検出する。
U42、入口出力部43、メモリ44よりなり、AE計
測装置40から供給されるデータの評価を行い、定量ガ
ス供給装置3の動作の異常を検出する。
【0037】上記メモリ44には、後述する各評価パラ
メータの評価基準値であるマスタデータ及び処理装置1
が行う処理レシピが予め格納されている。なお、マスタ
データは、処理レシピ毎に相違している。
メータの評価基準値であるマスタデータ及び処理装置1
が行う処理レシピが予め格納されている。なお、マスタ
データは、処理レシピ毎に相違している。
【0038】上記のAE計測装置40及びマイクロコン
ピュータ41が異常検出手段22を構成する。
ピュータ41が異常検出手段22を構成する。
【0039】次に、ガス供給を監視する動作について説
明する。
明する。
【0040】まず、AEセンサ21-1〜21-4からの
AE信号に関して評価するパラメータについて説明す
る。
AE信号に関して評価するパラメータについて説明す
る。
【0041】図4に示すように、AE信号50に関して
評価するパラメータは、例えば (i) リングダウンカウント (ii) ピーク値 (iii) 立上り時間 (iV) 接続時間 である。リングダウンカウントは、閾値電圧Vsを決
め、山の数をカウントして行う。 次に、マイクロコンピュータ41の動作について、図
5を参照して説明する。
評価するパラメータは、例えば (i) リングダウンカウント (ii) ピーク値 (iii) 立上り時間 (iV) 接続時間 である。リングダウンカウントは、閾値電圧Vsを決
め、山の数をカウントして行う。 次に、マイクロコンピュータ41の動作について、図
5を参照して説明する。
【0042】まず、AE計測装置40からのAE信号波
形の数値データをとり込む(ST1)。
形の数値データをとり込む(ST1)。
【0043】次いで、取り込んだAE信号数値データを
信号処理して、雑音を除去する(ST2)。
信号処理して、雑音を除去する(ST2)。
【0044】次いで、取り込んだAE信号数値データよ
り図4の評価パラメータ(リングダウンカウント、ピー
ク値、立上り時間、接続時間)を抽出する(ST3)。
り図4の評価パラメータ(リングダウンカウント、ピー
ク値、立上り時間、接続時間)を抽出する(ST3)。
【0045】また、処理装置1が現在行っている処理レ
シピに対応するマスタデータをメモリ44から取り込む
(ST4)。
シピに対応するマスタデータをメモリ44から取り込む
(ST4)。
【0046】次に、ステップST3で抽出した評価パラ
メータを、ステップST4が取り込んだマスタデータと
比較して、各評価パラメータが規格内であるか否かを判
断する(ST5)。
メータを、ステップST4が取り込んだマスタデータと
比較して、各評価パラメータが規格内であるか否かを判
断する(ST5)。
【0047】判断結果が「YES」の場合には、処理装
置1からの情報に基づいて、ウェハ処理が終了したか否
かを判断する(ST6)。
置1からの情報に基づいて、ウェハ処理が終了したか否
かを判断する(ST6)。
【0048】判断結果が「NO」の場合には、ステップ
ST1に戻り上記の動作を再度行う。
ST1に戻り上記の動作を再度行う。
【0049】判断結果が「YES」の場合には、マイク
ロコンピュータ41の動作は終了する。
ロコンピュータ41の動作は終了する。
【0050】次に、上記評価パメラータが規格から外れ
ていた場合について説明する。
ていた場合について説明する。
【0051】この場合には、上記のステップST5の判
断結果が「NO」となる。
断結果が「NO」となる。
【0052】このときには、この時点のAE信号数値デ
ータをメモリ44に記憶させる(ST7)。
ータをメモリ44に記憶させる(ST7)。
【0053】続いて、警報信号を出力する(ST8)。
【0054】この信号は、図2中表示装置60に送ら
れ、ここに警報が表示される。
れ、ここに警報が表示される。
【0055】また、緊急停止信号を出力する(ST
9)。
9)。
【0056】この信号は、図2中処理装置1に送られ、
処理装置1は動作を緊急に停止する。
処理装置1は動作を緊急に停止する。
【0057】次に、定量ガス供給装置3に異常が発生
した時点、警報表示の時点、緊急停止の時点との関係
を、図6を参照する。
した時点、警報表示の時点、緊急停止の時点との関係
を、図6を参照する。
【0058】例えば時刻t1 で弁6に異常が発生したと
仮定する。
仮定する。
【0059】AEセンサ21-1のAE信号波形は、弁6
が異常となったと同時に、符号35から符号36で示す
状態となる。マイクロコンピュータ41は、直ちに警報
信号及び緊急停止信号を出力する。これにより、上記時
刻t1 に対して遅れることなく、警報表示がなされ、且
つ装置1が緊急停止される。
が異常となったと同時に、符号35から符号36で示す
状態となる。マイクロコンピュータ41は、直ちに警報
信号及び緊急停止信号を出力する。これにより、上記時
刻t1 に対して遅れることなく、警報表示がなされ、且
つ装置1が緊急停止される。
【0060】即ち、処理装置1内の雰囲気が異常となる
前の時点で、警報表示がなされ、且つ装置1が停止され
る。
前の時点で、警報表示がなされ、且つ装置1が停止され
る。
【0061】このため、処理を行っているウェハが不良
となってしまうことがなく、歩留りは低下しない。
となってしまうことがなく、歩留りは低下しない。
【0062】また、上記異常に対する措置を早期にとる
ことが出来る。
ことが出来る。
【0063】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1の発明に
よれば、直接ガス流量を監視して定量ガス供給手段の動
作が異常となった時点で異常を検出することが出来、然
して、定量ガス供給手段が異常となったことによる影響
が処理装置に及ぶ以前に異常を検出することが出来る。
よれば、直接ガス流量を監視して定量ガス供給手段の動
作が異常となった時点で異常を検出することが出来、然
して、定量ガス供給手段が異常となったことによる影響
が処理装置に及ぶ以前に異常を検出することが出来る。
【0064】請求項2の発明によれば、定量ガス供給手
段が異常となったことによる影響が処理装置に及ぶ以前
に、即ち処理装置内のガスの雰囲気が異常となる以前の
時点で処理装置の動作を停止させることが出来る。これ
により、処理中の物が不良品となってしまうことが無
く、製品の歩留りが低下することを防止できる。
段が異常となったことによる影響が処理装置に及ぶ以前
に、即ち処理装置内のガスの雰囲気が異常となる以前の
時点で処理装置の動作を停止させることが出来る。これ
により、処理中の物が不良品となってしまうことが無
く、製品の歩留りが低下することを防止できる。
【0065】請求項3の発明によれば、定量ガス供給手
段が異常となったことによる影響が処理装置に及ぶ以前
に、即ち処理装置内のガスの雰囲気が異常となる以前の
時点で警報を表示させることが出来る。これにより、作
業者は異常となったことに対する措置を早期にとること
が出来る。
段が異常となったことによる影響が処理装置に及ぶ以前
に、即ち処理装置内のガスの雰囲気が異常となる以前の
時点で警報を表示させることが出来る。これにより、作
業者は異常となったことに対する措置を早期にとること
が出来る。
【0066】請求項4の発明によれば、直接ガス流量を
監視して定量ガス供給手段の動作が異常となった時点で
異常を検出することが出来、然して、定量ガス供給手段
が異常となったことによる影響が処理装置に及ぶ以前に
異常を検出することが出来る。
監視して定量ガス供給手段の動作が異常となった時点で
異常を検出することが出来、然して、定量ガス供給手段
が異常となったことによる影響が処理装置に及ぶ以前に
異常を検出することが出来る。
【図1】本発明のガス供給監視装置及び方法の原理構成
図である。
図である。
【図2】本発明のガス供給監視装置の一実施例を示す図
である。
である。
【図3】AE信号波形を示す図である。
【図4】AE信号に関する評価パラメータを説明する図
である。
である。
【図5】図2中、マイクロコンピュータの動作のフロー
チャートである。
チャートである。
【図6】弁の異常発生時点と、警報表示時点と、緊急停
止時点との時間的関係を示す図である。
止時点との時間的関係を示す図である。
【図7】従来のガス供給監視装置を示す図である。
【図8】異常検出の遅れを説明する図である。
2 プロセスガス源 3 定量ガス供給装置 4 配管 5 マスフローコントローラ(MFC) 6,7 空気作動弁 8 電磁弁 9 圧縮空気源 20 ガス供給監視装置 21,21-1,21-4 AEセンサ 22 異常検出手段 30 ガス供給監視装置 31〜38 AE信号波形 40 AE計測装置 41 マイクロコンピュータ 42 CPU 43 入出力部 44 メモリ 50 AE信号 60 表示装置
Claims (4)
- 【請求項1】 マスフローコントローラ(5)及び弁
(6,7,8)を備えてなり、処理装置(1)に所定流
量のガスを供給する定量ガス供給手段(3)を有するガ
ス供給装置において、 該定量ガス供給手段(3)自体にAEセンサ(21-1〜
21-4)を設け、 該AEセンサが出力する電圧信号から評価パラメータを
抽出し、これをマスタデータと比較して、該定量ガス供
給手段の動作が異常となったことを検出する異常検出手
段(22)を備えた構成としたことを特徴とするガス供
給監視装置。 - 【請求項2】 上記動作異常検出手段は、上記定量ガス
供給手段の動作が異常となったことを検出すると共に、
上記処理装置の動作を緊急に停止させる構成としたこと
を特徴とする請求項1記載のガス供給監視装置。 - 【請求項3】 上記動作異常検出手段は、上記定量ガス
供給手段の動作が異常となったことを検出すると共に、
表示手段(60)に警報を表示させる構成としたことを
特徴とする請求項1記載のガス供給監視装置。 - 【請求項4】 処理装置(1)に所定流量のガスを供給
する定量ガス供給手段(3)自体に設けたAEセンサ
(21-1〜21-4)出力電圧信号から評価パラメータを
抽出し、 抽出した評価パラメータをマスタデータと比較して上記
定量ガス供給手段の動作が異常となったことを検出する
構成としたことを特徴とするガス供給監視方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28636392A JP3304430B2 (ja) | 1992-10-23 | 1992-10-23 | ガス供給監視装置及び方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28636392A JP3304430B2 (ja) | 1992-10-23 | 1992-10-23 | ガス供給監視装置及び方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06140295A true JPH06140295A (ja) | 1994-05-20 |
JP3304430B2 JP3304430B2 (ja) | 2002-07-22 |
Family
ID=17703419
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP28636392A Expired - Fee Related JP3304430B2 (ja) | 1992-10-23 | 1992-10-23 | ガス供給監視装置及び方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3304430B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010117330A (ja) * | 2008-11-14 | 2010-05-27 | Kanto Chem Co Inc | エアオペレートバルブ診断方法、エアオペレートバルブ診断装置、及びエアオペレートバルブ |
-
1992
- 1992-10-23 JP JP28636392A patent/JP3304430B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010117330A (ja) * | 2008-11-14 | 2010-05-27 | Kanto Chem Co Inc | エアオペレートバルブ診断方法、エアオペレートバルブ診断装置、及びエアオペレートバルブ |
TWI482955B (zh) * | 2008-11-14 | 2015-05-01 | Kanto Kagaku | Air operated valve diagnostic method, air operated valve diagnostic device and air operated valve |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3304430B2 (ja) | 2002-07-22 |
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