JPH10149965A - 基板処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 パーティクルの浮遊を防止しつつパージでき
るような効果的な基板処理装置を提供する。 【解決手段】 エッチング装置のメインチャンバには、
パージガスを導入するパージガス管３９が接続され、パ
ージガス管３９には流量制御機器４０が設けられてい
る。流量制御機器４０内には、パージガス管３９の途中
に設けられた流量調節弁４６と、流量調節弁４６の弁開
度を時間を追って制御して流量を制御するタイマー回路
５２とが内蔵されている。導入ラインのパージガスの流
量値が、導入初期では所定の比較的小さい値に、導入中
期では比較的大きい値になるように、予めタイマー回路
５２に設定し、パージガスを導入する。これにより、従
来に比べて導入ライン本数の少ない省スペース化された
エッチング装置で、短時間でパージを終了することがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ウエハ基板の処理
に最適な基板処理装置に関し、更に詳しくは、パーティ
クルの浮遊を防止しつつパージできる効果的なパージ手
段を備えた基板処理装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体素子の微細化及びウエハの大口径
化に伴い、半導体素子を製造する際、ウエハ等の基板へ
のパーティクルの付着防止対策は益々重要になってきい
る。この対策の一つとして、基板処理装置に備えられた
ウエハ等の基板を出し入れする室にパージガスを導入し
てパージする際、パーティクルが舞い上がって浮遊する
ことを防止するためにパージガスの導入流量を小さくし
ているが、導入に時間がかかりスループットが低下す
る。一方、パージガスを導入して室内ガス圧が比較的高
い状態では、低い状態に比べ、導入流量が比較的多くて
もパーティクルは舞い上がらない。このため、通常、流
量の大きいメインパージラインと小さいスローパージラ
インとを室に接続して設け、パージ過程では、導入初期
にはスローパージラインを、導入中期や終期にはメイン
パージラインを使用するライン切換を行っている。以
下、パージを必要とする基板処理装置としてエッチング
装置を例に挙げ、添付した図面を参照しながら説明す
る。

【０００３】図３は、従来のエッチング装置の構成概念
図である。従来のエッチング装置１０は、メインチャン
バ１２と、ゲートバルブ１３を介してメインチャンバ１
２へ基板を導入するロード室１４と、ゲートバルブ１５
を介してメインチャンバ１２から基板を導出するアンロ
ード室１６とを備え、メインチャンバ１２、ロード室１
４及びアンロード室１６には、それぞれ、パージガスを
導入する導入ライン１８Ａ、Ｂ、Ｃが接続されている。
導入ライン１８Ａは、メインチャンバ１２に接続された
フィルタ２０と、フィルタ２０の上流に接続されたメイ
ンパージライン２２と、メインパージライン２２に並列
に接続されたスローパージライン２４とから構成され
る。メインパージライン２２及びスローパージライン２
４には、それぞれ、開閉弁２６、２８が設けられてい
る。導入ライン１８Ｂ、Ｃの構成も同様である。また、
メインチャンバ１２には、その下流にＡＰＣ（Auto Pre
ssure Control）３０による弁開度の調節機構を有する
開閉弁３２、ターボポンプ３４を順次備えており、ロー
ド室１４及びアンロード室１６には、それぞれ、ドライ
ポンプ（図示せず）が接続されている。

【０００４】メインチャンバ１２に混入した空気等の不
純物ガスをパージするには、先ず、ターボポンプ３４に
よりメインチャンバ１２内を真空引きして開閉弁３２を
閉じる。次いで、開閉バルブ２８を開け、スローパージ
ライン２４により窒素ガスをパージガスとして所定圧力
に到達するまで導入する。窒素ガスの流量は、パーティ
クルが舞い上がらない程度で比較的小さい。次いで、開
閉バルブ２８を閉じ、開閉バルブ２６を開け、メインパ
ージライン２２により窒素ガスを所定圧力に到達するま
で導入する。窒素ガスの流量は、パーティクルが舞い上
がらない程度で、かつ、スローパージライン２４での流
量に比べて大きい。以下、上述の弁操作過程を数回繰り
返し、パージを終了する。ロード室１４又はアンロード
室１６の場合でも、メインチャンバ１２の場合と同様に
して不純物ガスをパージする。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のウエ
ハ処理装置ではパージラインを並列に設けているので、
それだけスペースが必要になり、コストが嵩むという問
題があった。以上のような事情に照らして、本発明の目
的は、パーティクルの浮遊を防止しつつパージできる効
果的なパージ手段を備えた基板処理装置を提供すること
である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者は、鋭意検討の
結果、弁開度を自在に制御できる流量調節弁を有する一
本の導入ラインを従来の導入ラインに代えて備えること
を考えつき、本発明を完成するに至った。

【０００７】上記目的を達成するために、本発明に係る
基板処理装置は、基板処理室、基板処理室に基板を搬入
するためのロード室、及び基板処理室から基板を搬出す
るためのアンロード室にそれぞれパージガスを導入する
パージガス管を設け、基板を受入れて基板に所定の処理
を施す前に、パージガスによりロード室、基板処理室及
びアンロード室をパージするようにした基板処理装置に
おいて、ロード室、基板処理室及びアンロード室にそれ
ぞれ接続された各パージガス管には、パージガスの流量
を計測する流量計と、弁開度を自在に調節してパージガ
スの流量を調整できる流量調節弁とが設けられ、かつ流
量計で計測したパージガス流量に基づいて流量調節弁の
弁開度を調節して、パージガスを所定の流量でそれぞれ
ロード室、基板処理室及びアンロード室に導入するよう
にした制御装置を備えていることを特徴としている。

【０００８】基板処理装置が真空ポンプ等の減圧手段を
備え、パージする前に各室を真空引きしておくことが望
ましい。本発明により、従来に比べ、パージガス管の本
数が少なくて済み、それだけコストが低減された基板処
理装置が実現する。

【０００９】本発明の好適な実施態様は、制御装置が、
各パージガス管毎にタイマーを備え、パージガス導入開
始後、タイマーに設定した第１の設定時間の間、低い流
量でパージガスを導入し、次いで第２の設定時間の間、
第１の設定時間のときの流量より大きい流量でパージガ
スを導入するようにしたことを特徴としている。これに
より、パージガスの導入流量を、室内のガス圧力が低い
とき、例えば導入初期では少なくし、室内のガス圧力が
高いとき、例えば導入中期や終期では多くすることによ
り、パーティクルが舞い上がらずに、かつ短時間で、パ
ージを終了することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下に、実施例を挙げ、添付図面
を参照して、本発明の実施の形態を具体的かつより詳細
に説明する。実施例 本実施例は、本発明をエッチング装置に適用した例であ
る。図１は本実施例のエッチング装置の概念図である。
本実施例のエッチング装置３６は、導入ライン１８Ａ、
Ｂ、Ｃに代えて、メインチャンバ１２、ロード室１４及
びアンロード室１６にそれぞれ接続したパージガスを導
入する導入ライン３８Ａ、Ｂ、Ｃを備えている。これを
除いて従来のエッチング装置１０と同じであり、図１で
は、図３と同じ部品には同じ符号を付してその説明を省
略する。

【００１１】導入ライン３８Ａは、メインチャンバ１２
に接続されたパージガス管３９と、パージガス管３９の
途中に設けられたフィルタ２０と、フィルタ２０の上流
に設けられ、パージガスの導入流量を制御する流量制御
機器４０とを備えている。図２は、流量制御機器４０の
構成概念を示す平面部分断面図である。パージガス管３
９の流量制御機器４０内の部分には、流量調節弁４６
と、流量調節弁４６の上流でパージガス管３９に並列に
接続された径の細い計測用配管部４４とが設けられてい
る。計測用配管部４４には開閉弁４５とガスの流量を計
測するセンサ４２とが、また、パージガス管３９の流量
調節弁４６に並列な部分には開閉弁４７が、それぞれ設
けられている。流量制御機器４０には、センサ４２から
の信号により流量を算出する計算回路５０と、算出され
た流量がフィードバックされ流量調節弁４６の弁開度を
制御するタイマー回路５２とが内蔵されている。流量制
御機器４０の外枠５４には、計算回路５０により算出さ
れた流量を表示する表示パネル５６が設けられている。
また、外枠５４には、流量と時間との関係を設定する操
作パネル５８とが設けられており、導入過程での流量と
時間との関係をタイマー回路５２に設定することが可能
である。

【００１２】メインチャンバ１２に混入した空気等の不
純物ガスを導入ライン３８Ａによりパージするには、導
入ライン３８Ａの窒素ガスの流量が、導入初期（以下、
第１導入過程と言う）ではパーティクの舞い上がらない
比較的小さい上限値に、導入を開始して第１導入過程経
過後の導入中期及び終期（以下、第２導入過程と言う）
ではパーティクの舞い上がらない比較的大きい上限値に
なるように、第１の設定時間及び第２の設定時間を予め
タイマー回路５２に操作パネル５８により設定する。次
いで、ターボポンプ３４によりメインチャンバ１２内を
真空引きして開閉弁３２を閉じる。次いで、タイマー回
路５２を作動させると、第１導入過程が行われて窒素ガ
スが所定の流量で導入され、その際、メインチャンバ１
２内のパーティクルは舞い上がらない。第１の設定時間
が経過すると、第２導入過程が開始され、タイマー回路
５２により流量調節弁４６の弁開度が大きくなり、窒素
ガスは、流量が第１導入過程に比べて大きい流量で導入
される。第２導入過程では、メインチャンバ１２内の圧
力が第１導入過程に比べて高い圧力に到達しているの
で、パーティクルは舞い上がらない。第１導入過程、第
２導入過程を数回繰り返し、パージを終了する。

【００１３】ロード室１４、アンロード室１６に混入し
た不純物ガスをパージする場合でも、メインチャンバ１
２と同様にして行う。

【００１４】本実施例では、第２導入過程での流量は、
第１導入過程に比べて速い。よって、導入時間が短縮さ
れ、スループットが向上する。また、導入ライン３８は
一本のラインであるので、従来の２本からなる導入ライ
ン１８に比べ、それだけ省スペース化が実現される。

【００１５】尚、メインチャンバ１２のガス圧力が高い
と弁開度を小さくし、低いと弁開度を大きくする弁制御
回路をタイマー回路５２に代えて備えていても、同様の
効果が得られる。

【００１６】

【発明の効果】本発明によれば、基板処理装置は、ロー
ド室、基板処理室及びアンロード室にそれぞれ接続され
た各パージガス管に流量計及び弁開度を自在に調整でき
る流量調節弁と、パージガスを所定の流量でそれぞれ各
室に導入するように流量調節弁を制御する制御装置とを
備えている。これにより、省スペース化のされた基板処
理装置を用いて、パージガスの導入過程で流量を可変に
制御し、各室内のパーティクルが舞い上がらないように
パージガスを導入することにより短時間でパージを終了
することができ、スループットが向上する。好適には、
制御装置が、各パージガス管毎にタイマーを備えてい
る。これにより、パージガス導入開始後、タイマーに設
定した第１の設定時間の間、低い流量でパージガスを導
入し、次いで第２の設定時間の間、第１の設定時間のと
きの流量より大きい流量でパージガスを導入することが
でき、短時間でパーティクルが舞い上がらないように各
室内をパージすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例のエッチング装置の概念図である。

【図２】本実施例のエッチング装置の導入ラインの構成
概念を示す平面部分断面図である。

【図３】従来のエッチング装置の構成概念図である。

【符号の説明】

１０……エッチング装置、１２……メインチャンバ、１
３……ゲートバルブ、１４……ロード室、１５……ゲー
トバルブ、１６……アンロード室、１８Ａ、Ｂ、Ｃ……
導入ライン、２０……フィルタ、２２……メインパージ
ライン、２４……スローパージライン、２６、２８……
開閉弁、３０……ＡＰＣ、３２……開閉弁、３４……タ
ーボポンプ、３６……エッチング装置、３８Ａ、Ｂ、Ｃ
……導入ライン、３９……パージガス管、４０……流量
制御機器、４２……センサ、４４……計測用配管部、４
５……開閉弁、４６……流量調節弁、４７……開閉弁、
５０……計算回路、５２……タイマー回路、５４……外
枠、５６……表示パネル、５８……操作パネル。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板処理室、基板処理室に基板を搬入す
   るためのロード室、及び基板処理室から基板を搬出する
   ためのアンロード室にそれぞれパージガスを導入するパ
   ージガス管を設け、基板を受入れて基板に所定の処理を
   施す前に、パージガスによりロード室、基板処理室及び
   アンロード室をパージするようにした基板処理装置にお
   いて、 ロード室、基板処理室及びアンロード室にそれぞれ接続
   された各パージガス管には、パージガスの流量を計測す
   る流量計と、弁開度を自在に調節してパージガスの流量
   を調整できる流量調節弁とが設けられ、かつ流量計で計
   測したパージガス流量に基づいて流量調節弁の弁開度を
   調節して、パージガスを所定の流量でそれぞれロード
   室、基板処理室及びアンロード室に導入するようにした
   制御装置を備えていることを特徴とする基板処理装置。
2. 【請求項２】 制御装置が、各パージガス管毎にタイマ
   ーを備え、パージガス導入開始後、タイマーに設定した
   第１の設定時間の間、低い流量でパージガスを導入し、
   次いで第２の設定時間の間、第１の設定時間のときの流
   量より大きい流量でパージガスを導入するようにしたこ
   とを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。