JPS62169416A - 真空装置の圧力制御方法および装置 - Google Patents

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〕 本発明は真空装置の圧力制御方法および装置に係り、特
に真空容器の減圧排気に圧縮式ポンプを使用したものに
好適な真空装置の圧力制御方法および装置に関するもの
である。

〔従来の技術〕

従来、真空装置の圧力制御には、真空容器である処理室
への気体の流入ｈ１を一定とし、排気側で圧力を制御す
るものとして １、　コンダクタンスバルブの調整（こより圧力制御す
るもの（特公昭５５−２７１４９号公報）２、排気用の
圧縮式ポンプの回転数を制御して圧力制御するもの（特
開昭５６−７４３１号公報）３、処理室の下流へバイパ
スさせて気体を流し圧力調整するもの（特開昭６０−７
４４号公報）等がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は、例えば半導体製造装置に用いた場合、
コンダクタンスバルブの調整疹こよる場合には、コンダ
クタンスバルブ自体を設けることにより配管長さが増大
し、排気能力を低下させたり。

反応生成物の付着による再現性が低下するので保守が必
要である等の問題があった。

また、圧縮式ポンプの回転数を制御する場合には、処理
後の残ガス排気時のポンプの回転数が復帰するのに時間
を要したり、圧力制御に時間を要する等の問題があった
。

さらに、処理室の下流へ気体をバイパスさせた場合には
、処理室へ流入したガスとバイパスを流れたガスとが真
空ポンプの排気口で合流するため差圧が充分でなく、処
理室への気体の逆流や圧力制御範囲が狭い等の問題があ
った。

本発明の目的は、上記問題点に対し、保守が不要で、追
従性、制御性の優れた真空装置の圧力制御方法および装
置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

通常圧縮式ポンプは、その背圧によって排気能力が変動
する。許容される背圧の範囲も例えばルーツポンプで約
１０Ｔｏｒｒ以下、複合ターボポンプで約３Ｔｏｒｒ以
下、ターボ分子ポンプで約０．２Ｔｏｒｒ以下であり、
到達圧力はルーツポンプで０．０００５Ｔｏｒｒ、複合
ターボポンプおよびターボ分子ポンプで約１Ｏ−７Ｔｏ
ｒｒである。

これらの許容圧力および致達圧力に対し、例えばスパッ
タリング中の処理室の圧力は通常０，０１〜０．００１
　Ｔｏｒｒ、反応性スパッタエツチングでは０．０２〜
Ｑ、５　Ｔｏｒｒ　、　ｐ波放電では０．０００５〜０
゜０１　Ｔｏｒｒであり、前記圧縮式ポンプを単独ある
いは組み合せて使用することにより、圧力、気体流量に
応じたものにすることができる。

前記目的は、処理室に供給された処理ガスを排気する排
気手段として、上記圧縮式ポンプを使用し、圧縮式ポン
プの背圧側にガスを供給するガス供給手段を設けるとと
もに、処理室の圧力を測定する圧力検出器と、測定した
圧力と目標圧力とを比較し補正量を算出する演算装置と
、補正１分だけガスを供給するように指示を出す制御装
置とを設けることにより達成される。

〔作　　　用〕

処理室内の圧力を圧力検出器により媚定し、該測定値と
目標の圧力値とを演算装Ｎｌこより比較演算して補正値
を求め、制御装置によって補正値分だけのガスをガス供
給装置から圧縮式ポンプの背圧側にガスを供給すること
醤こよって、処理室内の圧力を制御することができる。

〔実　施　例〕

以下、本発明の一実施例を第１図番こより説明する。

第１図は、この場合半導体製造装置の真空排気系を示し
た構成面である。

■は被処理物であるウェハ、２はウェハ１を装置する試
料台、３は試料台２を内設しウェハ１の処理を行なう処
理室である。処理室３上部には流量コントローラ５を介
してガス源６が継ないであり、処理室３下部にはバルブ
１１を介して圧縮式ポンプである複合ターボポンプ１６
が継ないである。

さらに複合ターボポンプ１６にはロータリーポンプ９が
継ないである。この場合、流量コントローラ５およびガ
ス源６により第１のガス供給手段を構成し、複合ターボ
ポンプ１６およびロータリーポンプ９で排気手段を構成
している。

処理室３および複合ターボポンプ１６の吐出側には圧力
検出器４および１３が取り付けである。また、複合ター
ボポンプ１６の吐出側すなわち背圧側には、流量コント
ローラ７を介してガス源８が継ないである。この場合、
７を景コントローラ７およびガス源８により第２のガス
供給手段を構成している。

圧力検出器４および１３は演算装置兼制御装置である制
御装置ｉ！ｌｏに継ながれ、制御装置１０は流量コント
ローラ５および７とを本なかれている。１２１ユリーク
パルブである。

上記構成により、処理室３に対し、ガス源６から処理ガ
スを送り出し、流量コントローラ５で制御装置ｌＯから
の指令分だけのガス租に調整して処理室３に導入する。

圧力検出器４が処理室３内の圧力を測定し、測定信号が
制御装置１０１こ取Ｉ）込まれて、制御装置１０により
あらかじめ設定された目標圧力との差を比較演算し補正
量を算出して、流量コントローラ７に対して補正量に見
合う信号を送る。流量コントローラ７はガス源８から送
り出されたガスを、制御装置ｌＯの指令信号に従って所
定量のガスを複合ターボポンプ１６の背圧側に送り出す
。以下、同様に制御装置１０は、一定間隔を置いて圧力
権出器４の信号を得て、流量コントローラ７にフィード
バックして、複合ターボポンプ１６の背圧を調整して、
処理室３内の圧力を所定の圧力に保つ。

圧力検出器１３は、複合ターボポンプ１６の背圧が許容
背圧以上（こなつだときｉこ信号を出し、この信号を制
御装置１０が取り込んで、流ｔコントローラ５および７
に対してガスの供給を停止させ、複合ターボポンプ１０
の破損を回避している。

ここで、ガス源６および８から送り出すガスは同一ガス
でも良く、またガスＭ８のガスが、処理室３から排気さ
れる処理ガスと反応して機器に悪影響を及ぼさないガス
であれば、ガス源６の処理ガスと同一にする必要はない
。同一ガスの場合には、ガス＃６および８を一つのもの
としても磨い。

以上、本−実施例によれば、コンダクタンスバルブを使
用しないため、排気の配管が簡便になるとともに、保守
の必要がなくなる。また、外部から複合ターボポンプの
モータ等を制御して回転数を制御しなくて４、上昇した
背圧によって回転数が制御でさ簡便である。また、複合
ターボポンプには慣性があるため背圧調整をしても直ぐ
には回転数が落ちず比較的探やかな変化になり、処理室
内の圧力調整薔こやや時間を要するが、”、の間に流量
コントロ〜　ニア５を制御してやることにより速く圧力
調整できる。さらに、複合ポンプの背圧側に圧力制御用
のガスを供給しているので、圧縮性ポンプの使用により
処理室へ圧力制御用のガスが逆流することがない等の効
果がある。

次に、他の実施例を第２肉により説明する。

第１図と同符号は同一部材を示す。第２図が第１図と異
なるところは、複合ターボポンプの後に同じく圧縮式ポ
ンプであるルーツポンプ１４を直列継ないで、ルーツポ
ンプ１４の背圧側にも圧力検出器１３’を取り付けて、
前記一実施例と同様の制御をさせたものである。

木他の実施例によれば、前記一実施例と同様の効果があ
る。

なお、圧縮式ポンプは前記実施例の組み合わせだけに限
らず、複合ターボポンプの代わりにルーツポンプ、ター
ボ分子ポンプ等の圧縮式ポンプを設けても良い。

また１本実施によれば、圧力制御中に背圧が上昇し、圧
縮式ポンプの回転数が若干低下するが、処理室での処理
終了後に、速やかにガスの供給を停止することにより、
容易に回転数が回復し、高真空排気状態へ移行でき、何
ら問題はない。

また、反応性の高いガスを用いる場合には、ロータリー
ポンプ内のオイルの劣化、材料の腐食等が起こりうるが
、背圧側に供給するガスに例えばＡｔガス等を用いれば
、Ａｒガス等で反応性の高いガスが希釈されるという効
果があり、オイルの劣化。

材料の腐食等を低減できる。

さらに１本実施例ではコンダクタンスバルブを有してい
ないが、コンダクタンスバルブを有する装置に本実施例
を併用すれば、コンダクタンスバルブによる圧力制御の
範囲を高圧側―広げることもできる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、保守が不要で、追従性、制御性を優れ
たものにすることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明の実施例である真空装置の圧力
制御装置を示す構成図である。 ３・・・・・・処理室、４　、１３．１３’・・・・・
・圧力検出器、５゜７・・・・・・流量コントロ、−ラ
、６，８・・・・・・ガス源、９・・・・・・ロータリ
ーポツプ、１０・・・・・・制御装置、１４・・・・・
・第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、真空容器内に処理ガスを供給する行程と、前記真空
   容器内を減圧排気する行程と、前記減圧排気用の圧縮式
   ポンプの背圧側にガスを供給する行程と、前記真空容器
   内の圧力を測定する行程と、前記測定した圧力を目標圧
   力と比較し補正量を演算する工程と、前記圧縮式ポンプ
   の背圧側に供給するガスを前記梅正量に従って供給する
   行程とを有することを特徴とする真空装置の圧力制御方
   法。 ２、真空容器内に処理ガスを供給する第１のガス供給手
   段と、前記真空容器内を減圧排気する圧縮式ポンプを用
   いた排気手段と、前記減圧排気用の圧縮式ポンプの背圧
   側にガスを供給する第２のガス供給手段と、前記真空容
   器内の圧力を測定する圧力検出器と、該圧力検出器で測
   定した圧力を目標圧力と比較し補正量を演算する演算装
   置と、前記圧縮式ポンプの背圧側に供給するガスを前記
   補正量に従って供給指示する制御装置とから成ることを
   特徴とする真空装置の圧力制御装置。