JPH1011152A

JPH1011152A - 減圧処理装置の真空排気装置

Info

Publication number: JPH1011152A
Application number: JP18666796A
Authority: JP
Inventors: Mitsuhiro Masuda; 充弘増田; Takatoshi Chiba; 隆俊千葉; Hideo Nishihara; 英夫西原; Toshihiro Nakajima; 敏博中島
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1996-06-26
Filing date: 1996-06-26
Publication date: 1998-01-16

Abstract

(57)【要約】【課題】減圧処理装置の減圧処理室の内部の圧力を広
範囲にわたり安定して制御でき、従来は処理条件が変更
される毎に行なわれていた合わせ込み作業を不要にし
て、装置の稼動率を向上させることができる装置を提供
する。【解決手段】減圧処理室１と真空ポンプ４とを流路接
続しスロットルバルブ５が介設された真空排気路３の、
スロットルバルブより上流側にバラストガス導入路８を
連通接続し、真空排気路に一定流量のバラストガスを流
すようにし、コントローラ７によりスロットルバルブの
開度を調節制御して減圧処理室の内部を所望の圧力に調
整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ＣＶＤ装置、Ｒ
ＴＰ装置、エッチング装置、スパッタ装置、イオン注入
装置などのように、一定の減圧状態に保持された減圧処
理室内で基板等の被処理物に所要の処理を施す減圧処理
装置に使用され、減圧処理室内の内部を所望の圧力に調
整する真空排気装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＣＶＤ装置等の減圧処理装置において、
基板等の被処理物の処理が行なわれる減圧処理室内を真
空排気して減圧処理室内部を所要の圧力に調整し一定の
減圧状態に保持する真空排気装置としては、真空排気系
のコンダクタンス（ガスの流れやすさ）を調整するスロ
ットルバルブを調節制御するスロットルバルブ制御方式
の装置と、真空排気系へ窒素ガス等のバラストガスを導
入してその導入流量を制御するガスバラスト制御方式の
装置とが一般的に使用されている。スロットルバルブ制
御方式の真空排気装置は、その概略構成を図４に示すよ
うに、処理ガスの導入路２が連通接続された減圧処理室
１に真空排気路３を連通接続し、真空排気路３に真空ポ
ンプ４を介設するとともに、その上流側にスロットルバ
ルブ５を介設した流路構成を有している。そして、減圧
処理室１の内部の圧力を圧力センサ６によって検知し、
予め設定された目標圧力と圧力センサ６によって検知さ
れた圧力とに基づいてコントローラ７によりスロットル
バルブ５の開度を調節制御し、真空排気路３のコンダク
タンスを制御して、減圧処理室１の内部の圧力を所望の
圧力に調整するようにする。この制御方式の真空排気装
置は、応答速度が速く、圧力制御を行なえる範囲が比較
的広い、といった特徴を持っている。

【０００３】また、ガスバラスト制御方式の真空排気装
置は、その概略構成を図５に示すように、減圧処理室１
に、真空ポンプ４が介設された真空排気路３を連通接続
し、真空排気路３の途中にバラストガス、例えば窒素ガ
スの導入路８を連通接続し、窒素ガス導入路８にマスフ
ローコントローラ（以下、「ＭＦＣ」という）９を介設
するとともに、真空排気路３の、窒素ガス導入路８との
連通接続位置より下流側に手動バルブ１０を介設した流
路構成を有している。そして、圧力センサ６によって検
知された減圧処理室１の内部の圧力と予め設定された目
標圧力とに基づいてコントローラ７により、ＭＦＣ９に
内蔵されたバルブの開度を調節制御し、窒素ガス導入路
８を通して真空排気路３へ流す窒素ガスの流量を制御し
て、減圧処理室１の内部の圧力を所望の圧力に調整する
ようにする。尚、ＭＦＣ９の代わりにコンダクタンス制
御バルブを窒素ガス導入路８に介設し、そのコンダクタ
ンス制御バルブの開度をコントローラ７で調節制御し、
窒素ガス導入路８を通して真空排気路３へ流す窒素ガス
の流量を制御するような構成とされることもある。この
制御方式の真空排気装置は、リニアな制御性を有し、安
定した制御を行なえる、といった特徴を持っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】スロットルバルブ制御
方式及びガスバラスト制御方式の各真空排気装置は、上
記したような特徴をそれぞれ有しているが、それぞれの
制御方式の装置には、以下のような問題点もある。すな
わち、スロットルバルブ制御方式の真空排気装置では、
減圧処理室１の内部の圧力の制御を安定して行なうこと
ができる調整範囲は限られており、このため、所望の圧
力に安定して制御できるように、減圧処理室１へ導入さ
れる処理ガスの流量を調節したりして合わせ込み作業を
行なう必要がある。この作業は、処理条件が異なる多品
種の基板を処理しなければならない場合には、処理条件
が変わる毎にそれを行なう必要があるため、装置の稼動
率を落としてしまう要因となっていた。また、スロット
ルバルブ５の開度の調節だけで減圧処理室１の内部圧力
の制御を行なう装置では、スロットルバルブ５の開度に
よっては、特にスロットルバルブ５の開度が小さいとき
には、安定した制御を行なうことができない、といった
問題点もある。

【０００５】また、ガスバラスト制御方式の真空排気装
置では、減圧処理室１の内部の圧力をリニアに制御する
ことができる調整範囲が限られている。このため、手動
バルブ１０の開度を調節し真空排気路３のコンダクタン
スを調整するなどして合わせ込み作業を行なう必要があ
る。この合わせ込み作業は、処理条件が異なる多品質の
基板を処理する場合には、処理条件が変わる毎に行なう
必要があるので、装置の稼動率を落としてしまう要因に
なっていた。

【０００６】この発明は、以上のような事情に鑑みてな
されたものであり、減圧処理装置の減圧処理室の内部の
圧力を広範囲にわたって安定して制御することができ、
減圧処理室の内部圧力を所望の圧力に安定して制御でき
るようにするために従来は処理条件が変更される毎に行
なわれていた合わせ込み作業を不要にして、装置の稼動
率を向上させることができる真空排気装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
減圧処理装置の減圧処理室と真空排気手段とを流路接続
する真空排気路にスロットルバルブを介設し、制御手段
により前記スロットルバルブの開度を調節制御して前記
減圧処理室の内部を所望の圧力に調整する真空排気装置
において、前記真空排気路の、前記スロットルバルブよ
り上流側にバラストガスの導入路を連通接続し、真空排
気路の、スロットルバルブの方向へ一定流量のバラスト
ガスを流すようにしたことを特徴とする。

【０００８】請求項２に発明は、減圧処理装置の減圧処
理室と真空排気手段とを流路接続する真空排気路の途中
にバラストガスの導入路を連通接続し、そのバラストガ
ス導入路にＭＦＣ又はコンダクタンス制御バルブを介設
して、制御手段により前記ＭＦＣに内蔵されたバルブの
開度又は前記コンダクタンス制御バルブの開度を調節制
御して前記減圧処理室の内部を所望の圧力に調整する真
空排気装置において、前記真空排気路の、前記バラスト
ガス導入路との連通接続位置より下流側にスロットルバ
ルブを介設し、そのスロットルバルブの開度を一定に保
つようにしたことを特徴とする。

【０００９】請求項３に係る発明は、減圧処理装置の減
圧処理室と真空排気手段とを真空排気路によって流路接
続し、制御手段により調節手段を制御して前記減圧処理
室の内部を所望の圧力に調整する真空排気装置におい
て、前記真空排気路の途中にバラストガスの導入路を連
通接続し、前記真空排気路の、前記バラストガス導入路
との連通接続位置より下流側に介設されたスロットルバ
ルブと、前記バラストガス導入路に介設されたＭＦＣ又
はコンダクタンス制御バルブとから前記調節手段を構成
し、切換え手段を設け、前記制御手段により前記スロッ
トルバルブの開度を調節制御するとともに、前記バラス
トガス導入路を通して前記真空排気路の、スロットルバ
ルブの方向へ一定流量のバラストガスを流すか、前記制
御手段により前記ＭＦＣに内蔵されたバルブの開度又は
前記コンダクタンス制御バルブの開度を調節制御すると
ともに、前記スロットルバルブの開度を一定に保つかを
択一的に切り換えるようにしたことを特徴とする。

【００１０】請求項１に係る発明の真空排気装置では、
バラストガス導入路を通して真空排気路へ適当な一定流
量のバラストガスを流すことにより、減圧処理装置の減
圧処理室へ導入される処理ガスの流量を調節したりしな
くても、真空排気路に介設されたスロットルバルブによ
り減圧処理室の内部の圧力を安定して制御することがで
きる。特に、従来のようにスロットルバルブの開度が小
さくて安定した圧力制御を行なうことができないような
場合でも、真空排気路の途中からバラストガスを流すこ
とにより、真空排気路の、バラストガス導入路との連通
接続位置より下流側においてはその連通接続位置より上
流側に比べてガス流量が多くなるので、スロットルバル
ブの開度を大きくした状態でスロットルバルブの開度を
調節制御することができる。このため、スロットルバル
ブにより安定した圧力制御を行なうことが可能となる。

【００１１】請求項２に係る発明の真空排気装置では、
減圧処理装置における処理条件毎に、バラストガス導入
路に介設されたＭＦＣ又はコンダクタンス制御バルブに
よる減圧処理室の内部圧力の制御を安定して行なうこと
ができるスロットルバルブの開度を予め求めておくよう
にすれば、従来のように真空排気路に介設された手動バ
ルブの開度を一々手動で調節したりしなくても、処理条
件に応じてスロットルバルブの開度が自動的に設定され
る。そして、ＭＦＣ又はコンダクタンス制御バルブの調
節による減圧処理室の内部圧力の制御が安定して行なわ
れるように、真空排気路のコンダクタンスが調整され
る。

【００１２】請求項３に係る発明の真空排気装置では、
バラストガス導入路を通して真空排気路へ一定流量のバ
ラストガスを流しながら制御手段によりスロットルバル
ブの開度を調節制御するか、スロットルバルブの開度を
一定に保ちつつ制御手段によりＭＦＣに内蔵されたバル
ブの開度又はコンダクタンス制御バルブの開度を調節制
御するかが、切換え手段によって択一的に切り換えられ
る。そして、制御手段によりスロットルバルブの開度を
調節制御するようにしたときは、バラストガス導入路を
通して真空排気路へ一定流量のバラストガスが流される
ことにより、減圧処理装置の減圧処理室へ導入される処
理ガスの流量を調節したりしなくても、真空排気路に介
設されたスロットルバルブにより減圧処理室の内部の圧
力を安定して制御することができる。また、減圧処理装
置における処理条件毎に、スロットルバルブによる減圧
処理室の内部圧力の制御を安定して行なうことができる
ＭＦＣの内蔵バルブ又はコンダクタンス制御バルブの開
度を予め求めておくようにすれば、処理条件に応じてＭ
ＦＣの内蔵バルブ又はコンダクタンス制御バルブの開度
が自動的に設定される。一方、制御手段によりＭＦＣの
内蔵バルブ又はコンダクタンス制御バルブの開度を調節
制御するようにしたときは、減圧処理装置における処理
条件毎に、ＭＦＣ又はコンダクタンス制御バルブによる
減圧処理室の内部圧力の制御を安定して行なうことがで
きるスロットルバルブの開度を予め求めておくようにす
れば、処理条件に応じてスロットルバルブの開度が自動
的に設定される。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、この発明の最良の実施形態
について図面を参照しながら説明する。

【００１４】図１は、請求項１に係る発明の実施形態の
１例を示し、真空排気装置が設けられたＣＶＤ装置等の
減圧処理装置の概略構成図である。この真空排気装置
は、図４に示した従来のスロットルバルブ制御方式の真
空排気装置の真空排気路３に、バラストガス、例えば窒
素ガスの導入路８を連通接続した構成を有している。真
空排気路３への窒素ガス導入路８の連通接続位置は、ス
ロットルバルブ５より上流側にある。また、窒素ガス導
入路８には手動バルブ１１が介設されている。

【００１５】図１に示した真空排気装置では、真空排気
路３に介設されたスロットルバルブ５の可変コンダクタ
ンスが制御上最適な範囲になるように、手動バルブ１１
の開度が手動で調節される。そして、処理の間、窒素ガ
ス導入路８を通して真空排気路３へ一定流量の窒素ガス
が流れされる。このように、真空排気路３の途中から一
定流量の窒素ガスがスロットルバルブ５の方向へ流され
るため、圧力センサ６によって検知された減圧処理室１
の内部の圧力と予め設定された目標圧力とに基づいてコ
ントローラ７から出力される制御信号を受けたスロット
ルバルブ５により、減圧処理室１の内部圧力のフィード
バック制御が安定して行なわれることになる。

【００１６】図２は、請求項２に係る発明の実施形態の
１例を示す減圧処理装置の概略構成図である。この装置
の真空排気装置は、図５に示した従来のガスバラスト制
御方式の真空排気装置の真空排気路３に介設された手動
バルブ１０を、開度を自動的に設定することが可能であ
るスロットルバルブ５に代えた構成を有している。そし
て、バラストガス、例えば窒素ガスの導入路８に介設さ
れたＭＦＣ９をコントローラ７によって制御する構成と
なっている。尚、ＭＦＣ９に代えてコンダクタンス制御
バルブを窒素ガス導入路８に介設するようにしてもよ
い。

【００１７】図２に示した真空排気装置では、予め、減
圧処理装置における処理条件毎に、窒素ガス導入路８に
介設されたＭＦＣ９により減圧処理室１の内部圧力を安
定して制御することができるスロットルバルブ５の開度
を求めておくようにする。そして、処理を開始する前
に、スロットルバルブ５の開度を自動的に設定し、処理
の間、真空排気路３のコンダクタンスが一定に保持され
る。この状態において、圧力センサ６によって検知され
た減圧処理室１の内部の圧力と予め設定された目標圧力
とに基づいてコントローラ７からＭＦＣ９へ制御信号が
送られ、ＭＦＣ９に内蔵されたバルブの開度が調節され
て、減圧処理室１の内部の圧力がフィードバック制御さ
れる。尚、圧力センサ６によって減圧処理室１の内部の
圧力を検知しコントローラ７によりＭＦＣ９を調節し
て、窒素ガス導入路８を流れる窒素ガスの流量を制御す
ることにより、減圧処理室１の内部圧力をフィードバッ
ク制御することもできる。

【００１８】図３は、請求項３に係る発明の実施形態の
１例を示す減圧処理装置の概略構成図である。この装置
の真空排気装置は、図２に示した真空排気装置と流路構
成は同じであるが、切換えスイッチ１２を設け、コント
ローラ７によりスロットルバルブ５の開度を調節制御す
るかＭＦＣ９を調節制御するかを択一的に切り換えるこ
とができる構成となっている。

【００１９】この真空排気装置では、コントローラ７に
よりスロットルバルブ７を制御するときには、ＭＦＣ９
により窒素ガス（バラストガス）の流量制御を行なっ
て、窒素ガス導入路８を通し真空排気路３へ一定流量の
窒素ガスを流すようにし、一方、コントローラ７により
ＭＦＣ９を制御するときには、スロットルバルブ７の開
度を一定に保つようにする。このため、予め、減圧処理
装置における処理条件毎に、真空排気路３に介設された
スロットルバルブ５により減圧処理室１の内部圧力を安
定して制御することができるときの、真空排気路３への
窒素ガスの導入流量を求めておき、また、窒素ガス導入
路８に介設されたＭＦＣ９による減圧処理室１の内部圧
力の制御を安定して行なうことができるスロットルバル
ブ５の開度を求めておくようにする。そして、処理を開
始する前に、ＭＦＣ９に内蔵されたバルブの開度が自動
的に設定され、或いは、スロットルバルブ５の開度が自
動的に設定される。

【００２０】

【発明の効果】請求項１に係る発明の真空排気装置を減
圧処理装置に設けるようにしたときは、従来のスロット
ルバルブ制御方式の装置のように減圧処理室へ導入され
る処理ガスの流量を調節する合わせ込み作業を行なった
りしなくても、真空排気路に介設されたスロットルバル
ブによる減圧処理室の内部圧力の制御を広範囲にわたっ
て安定して行なうことができる。特に、スロットルバル
ブの開度が小さいときでも、安定した圧力制御を行なう
ことができる。そして、従来行なっていたような合わせ
込み作業の必要性が無くなるので、処理条件が異なる多
品種の基板を処理しなければならないような場合でも、
装置の稼動率を落とすことなくその向上を図ることがで
きる。

【００２１】請求項２に係る発明の真空排気装置を減圧
処理装置に設けるようにしたときは、処理条件毎に予
め、ＭＦＣ又はコンダクタンス制御バルブによる減圧処
理室の内部圧力の制御を安定して行なうことができるス
ロットルバルブの開度を求めておくことにより、従来の
ガスバラスト制御方式の装置におけるような手動による
合わせ込み作業を行なわなくても、処理条件に応じてス
ロットルバルブの開度が自動的に設定されるので、バラ
ストガス導入路に介設されたＭＦＣ又はコンダクタンス
制御バルブによる減圧処理室の内部圧力の制御を広範囲
にわたって安定して行なうことができる。そして、従来
行なっていたような手動による合わせ込み作業の必要性
が無くなるので、装置の稼動率を向上させることができ
る。

【００２２】請求項３に係る発明の真空排気装置を減圧
処理装置に設けるようにしたときは、処理条件毎に予
め、スロットルバルブによる減圧処理室の内部圧力の制
御を安定して行なうことができるＭＦＣの内蔵バルブ又
はコンダクタンス制御バルブの開度を求めておき、或い
は、ＭＦＣ又はコンダクタンス制御バルブによる減圧処
理室の内部圧力の制御を安定して行なうことができるス
ロットルバルブの開度を求めておくことにより、従来の
スロットルバルブ制御方式の装置のように減圧処理室へ
導入される処理ガスの流量を調節する合わせ込み作業を
行なわなくても、或いは、従来のガスバラスト制御方式
の装置におけるような手動による合わせ込み作業を行な
わなくても、処理条件に応じて、ＭＦＣの内蔵バルブ又
はコンダクタンス制御バルブの開度が自動的に設定さ
れ、或いは、スロットルバルブの開度が自動的に設定さ
れるので、真空排気路に介設されたスロットルバルブに
よる減圧処理室の内部圧力の制御を、或いは、バラスト
ガス導入路に介設されたＭＦＣ又はコンダクタンス制御
バルブによる減圧処理室の内部圧力の制御を、それぞれ
広範囲にわたって安定して行なうことができる。そし
て、従来行なっていたような合せ込み作業の必要性が無
くなるので、装置の稼動率の向上を図ることができる。
また、必要に応じて、スロットルバルブ制御方式かガス
バラスト制御方式かの何れかを選択し、最適な制御を行
なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１に係る発明の実施形態の１例を示し、
真空排気装置が設けられた減圧処理装置の概略構成図で
ある。

【図２】請求項２に係る発明の実施形態の１例を示し、
真空排気装置が設けられた減圧処理装置の概略構成図で
ある。

【図３】請求項３に係る発明の実施形態の１例を示し、
真空排気装置が設けられた減圧処理装置の概略構成図で
ある。

【図４】従来のスロットルバルブ制御方式の真空排気装
置が設けられた減圧処理装置の概略構成図である。

【図５】従来のガスバラスト制御方式の真空排気装置が
設けられた減圧処理装置の概略構成図である。

【符号の説明】

１減圧処理室２処理ガス導入路３真空排気路４真空ポンプ５スロットルバルブ６圧力センサ７コントローラ８窒素ガス（バラストガス）導入路９マスフローコントローラ１１手動バルブ１２切換えスイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者西原英夫京都市伏見区羽束師古川町322番地大日本スクリーン製造株式会社洛西事業所内 (72)発明者中島敏博京都市伏見区羽束師古川町322番地大日本スクリーン製造株式会社洛西事業所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】減圧処理装置の減圧処理室と真空排気手
段とを流路接続する真空排気路にスロットルバルブを介
設し、制御手段により前記スロットルバルブの開度を調
節制御して前記減圧処理室の内部を所望の圧力に調整す
る、減圧処理装置の真空排気装置において、前記真空排気路の、前記スロットルバルブより上流側に
バラストガスの導入路を連通接続し、真空排気路の、ス
ロットルバルブの方向へ一定流量のバラストガスを流す
ようにしたことを特徴とする、減圧処理装置の真空排気
装置。
【請求項２】減圧処理装置の減圧処理室と真空排気手
段とを流路接続する真空排気路の途中にバラストガスの
導入路を連通接続し、そのバラストガス導入路にマスフ
ローコントローラ又はコンダクタンス制御バルブを介設
して、制御手段により前記マスフローコントローラに内
蔵されたバルブの開度又は前記コンダクタンス制御バル
ブの開度を調節制御して前記減圧処理室の内部を所望の
圧力に調整する、減圧処理装置の真空排気装置におい
て、前記真空排気路の、前記バラストガス導入路との連通接
続位置より下流側にスロットルバルブを介設し、そのス
ロットルバルブの開度を一定に保つようにしたことを特
徴とする、減圧処理装置の真空排気装置。
【請求項３】減圧処理装置の減圧処理室と真空排気手
段とを真空排気路によって流路接続し、制御手段により
調節手段を制御して前記減圧処理室の内部を所望の圧力
に調整する、減圧処理装置の真空排気装置において、前記真空排気路の途中にバラストガスの導入路を連通接
続し、前記調節手段を、前記真空排気路の、前記バラストガス
導入路との連通接続位置より下流側に介設されたスロッ
トルバルブと、前記バラストガス導入路に介設されたマ
スフローコントローラ又はコンダクタンス制御バルブと
から構成し、前記制御手段により前記スロットルバルブの開度を調節
制御するとともに、前記バラストガス導入路を通して前
記真空排気路の、スロットルバルブの方向へ一定流量の
バラストガスを流すか、前記制御手段により前記マスフ
ローコントローラに内蔵されたバルブの開度又は前記コ
ンダクタンス制御バルブの開度を調節制御するととも
に、前記スロットルバルブの開度を一定に保つかを択一
的に切り換える切換え手段を設けたことを特徴とする、
減圧処理装置の真空排気装置。