JPH04196313A - 半導体製造装置 - 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】 〔産業上の利用性〕 この発明は、真空処理室のウェハロード側及びウェハア
ンロード側の少なくとも一方にロードロック室を有する
半導体製造装置に関する。

〔従来の技術〕

半導体基板等を真空の状態で加工、処理する真空処理室
のウェハアンロード側又はウェハロード側には、通常、
処理室内と外気とを直接接触させないために、ロードロ
ック室を接続している。

ここで、ロードロック室の排気を短時間で行うことによ
り、半導体装置の生産性を向上させることか可能である
か、特開昭６０−２３８１３３号公報では、排気及び給
気速度を一定に保ったままでロードロック室の容積を小
さくすることにより、上記課題を解決する方法か提案さ
れている。

〔発明か解決しようとする課題〕

しかしなから、上記従来例のようにロードロック室の容
積を小さくすると、特に排気及び給気の開始時に、その
圧力変化率の絶対値か大きくなり、ロードロック室内の
塵か巻き上げられて半導体基板に塵か付着し易くなると
いう問題点かあった。

一方、この問題点を解決する方法として、特開昭６２−
１２８５３８号公報では、処理する半導体基板を円板状
の基台で支持し、これをロードロック室の上面の蓋に押
しつけて、蓋に形成した凹部に半導体基板を収納してロ
ードロック室から遮蔽する方法も提案されているか、同
方法によっては、機械的な動作部かかえって塵発生源と
なり、必ずしも上記問題点を解決することかできなかっ
た。加えて、同方法は塵の巻き上げ自体を防止するもの
ではなく、−度、塵か巻き上げられると、この塵が再度
沈下するまでには長時間かかり、結果として生産性か低
下してしまうという問題点もあった。

勢いこのような塵の巻き上げを避けるために、排気及び
吸気速度を下げると排気及び吸気に要する時間か長くな
り、もって半導体装置の生産住方低下するという課題か
あった。

そこで、この発明はこれら問題点を考慮してなされたも
のであって、この発明の目的は、ロードロツタ室の塵の
巻き上げを防止するとともに、ロードロック室の排気及
び給気を効率良く行い、もって生産性の向上を達成する
ことができる半導体製造装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、このような目的を達成することにより前記課
題を解決するために、真空処理室と、この真空処理室の
ウェハロード側もしくはウェハアンロード側にそれぞれ
設置されたロードロック室とを有し、各ロードロック室
には排気装置及び吸気装置か接続されてなる半導体製造
装置において、前記各ロードロック室内の圧力状態を常
時監視する圧力センサと、この圧力センサの圧力検出値
に基ついて、排気又は給気開始時において排気又は給気
速度を小さくし、排気又は給気終了時に近づくにつれて
排気又は給気速度を大きくなるように前記排気装置又は
吸気装置の排気又は吸気速度を連続的に制御する排気又
は吸気速度制御手段と、を備えてなることを特徴とする
ものである。

〔作用〕

排気及び給気による塵の巻き上げ量は、排気及び給気開
始時においてロードロック室内の圧力変化率の絶対値か
大きいほと多くなるか、ロードロック室の圧力変化率の
絶対値は、排気速度、給気速度を一定とすると、排気及
び給気開始時に大きくなり、排気及び給気終了時に近づ
くにつれて小さくなる。

本発明は、この条件のもとで、圧力センサによりロード
ロック室内圧力を常時監視することにより、排気又は吸
気制御装置が、排気又は給気開始時に排気速度又は給気
速度を小さくするようにして、ロードロック室の圧力変
化率の絶対値を小さくし、もって、塵の巻き上げを防止
する。

しかも、排気又は給気終了時には、ロードロック室の圧
力変化率を大きくしても塵の巻き上げの影響は小さいた
めに、排気又は吸気開始以降では排気速度又は給気速度
を大きくし、排気又は給気時間を短縮して排気又は給気
効率を向上させる。

〔実施例〕

本発明の第１実施例を、第１図乃至第３図に基づいて説
明する。本実施例は、本発明の制御装置をロードロック
室の排気装置に取り付けた例を示す。

第１図には、半導体製造装置のロードロック室周辺の構
成図を示す。図示しない真空処理室のウェハロード側に
取り付けられたロードロック室ＩＡには、同室ＩＡの排
気を行う真空ポンプ２か接続されている。また、同室Ｉ
Ａには、同室内の圧力を常時検出する圧力センサ３を取
り付けており、さらに圧力センサ３からの情報に基つい
て真空ポンプ２の作動を制御する制御装置４を取り付け
ている。そして、この制御装置４は、圧力センサ３の計
測値に基づいて、圧力か高い場合（排気開始時）に排気
速度Ｓを小さくし、圧力か低い場合（排気終了時）に排
気速度Ｓを大きくするように排気装置３を制御する。同
制御は、例えはマイクロコンピュータにより、第２図の
ような圧力Ｐ−排気速度Ｓ特性を示す演算処理を行うな
どして行われる。

一方、ロードロック室ＩＡの圧力Ｐ及び真空排気に要す
る時間Ｔを示すと以下のようになる。

Ｐ＝　（Ｐｏ−Ｐａ）ｅｘｐ（−−ｔ）　十ＰａＶ 但し、　Ｓ：排気速度（Ａ／ｍｉｎ：Ｉ■＝ロードロッ
ク室の内容積［Ａ） Ｐｌ　：目的圧力（ｔｏｒｒ） Ｐａ：ポンプの到達圧力（ｔｏｒｒ） ＰＯ：常圧（ｔｏｒｒ） ここて、これらの結果をロードロック室内の減圧特性図
として第３図に示す。同図は、真空ポンプ２の到達圧力
Ｐａのもと、常圧Ｐｏから低圧Ｐ。

に減圧する状態を示す。

本発明方式Ａでは、圧力Ｐが高い状態では排気速度Ｓを
小さくし、圧力Ｐか低くなるに従って排気速度Ｓを大き
くするために、排気開始時における圧力変化率はα１の
ごとく小さくなり、排気終了時にはα２のごとく大きく
なる。従って、同圧力変化率は、同図実線のような上方
に弓なりの減圧特性を示すことかわかる。

これに対して、排気速度Ｓニ一定の排気を行う従来方式
Ｂをみてみると、同図点線に示すように、排気開始時に
おける圧力変化率の絶対値はβ１のごとく大きく、この
特産を巻き上げるか、逆に排気終了時においてはβ２と
小さくなり、結果として排気時間Ｔ８を大きなものとし
ていることかわかる。

従って、本発明方式へによっては、排気速度Ｓを制御す
ることによってロードロック室ＩＡ内の圧力Ｐの時間変
化量の絶対値１ｄＰ／ｃｌｔｌを、排気開始時で従来方
式Ｂに比へて小さくし、また排気時間ＴＡを従来方式Ｂ
の排気時間Ｔ、に比べて短いものとすることか１わかる
。

本発明の第２実施例を、第４図乃至第６図によって説明
する。本実施例は、本発明の制御装置をロードロック室
の給気装置に取り付けたものである。

第４図には、半導体製造装置のロードロック室周辺の構
成図を示すか、第１実施例の真空ポンプ２の代わりにマ
スフローコントローラ５を収り付けている。そして、本
実施例の制御装置！４は、やはり圧力センサ３の計測値
に基づいて、圧力か低い場合（給気開始時）に給気速度
Ｒを小さくし、圧力が高い場合（給気終了時）に給気速
度Ｒを大きくするよう給気装置５を制御するものである
。

同制鍾は、第１実施例と同様に、第５４こ示す圧力Ｐ−
給気速度Ｒ特性を示す演算処理を制卸装置４か行うこと
によりなされる。

そして、ロードロック室ＩＢ内の圧力Ｐ、Ｔｈびリーク
（給気）時間Ｔは以下のように求めるとかできる。

但し、　Ｒ：給気速度〔β／ｍ１ｎ） −Ｐｂ：給気ガスの背圧 （リークガスの背圧）　　（ｔｏｒｒ）Ｐ２　：リーク
前の圧力（ｔｏｒｒ） なお、一般には、リークガスの背圧ｐｂと常圧Ｐｏを等
しく設定する。

この状態におけるロードロック室内の増圧特性図として
第６図に示す。同図は、マスフローコントローラ５のリ
ークガスの背圧Ｐｂのもと、低圧Ｐ２から常圧Ｐｃに増
圧する状態を示す。但し、この場合、リークガスの背圧
Ｐｂと常圧Ｐｏは同圧であるとする。

ここて、給気速度Ｒ＝一定の給気を行う従来方式Ｂを比
較例として示すか、同従来方法Ｂによっては同図点線の
ような増圧特性を示して、圧力変化率の絶対値は給気開
始時に急峻な傾斜のβ３となり、給気終了時には緩やか
な傾斜のβ４となる。

それに対して、本発明方式Ａの増圧特性は同図実線のよ
うな、下方に弓なりの増圧特性を示し、この圧力変化率
は給気開始時においてはα３のように緩やかであり、給
気終了時にはα４のように急峻な傾向を示す。従って、
本発明方式Ａは、ロードロック室ＩＢ内の圧力変化率の
絶対値１６Ｐ／’ｄｔｌを、給気開始時で従来方式Ｂよ
り小さくすることができ、また給気時間ＴＡを従来の給
気時間Ｔ、に比べてより短くできる。

なお、本実施例のその他の構成及び作用については第１
実施例と同様であるために説明を省略する。

このように、これら実施例の半導体製造装置によっては
、ロードロック室ＩＡ、ＩＢの排気及び給気を行う際、
排気及び給気開始時の圧力変化率の絶対値を小さいもの
とすることかできる。従って、同室内での塵の巻き上げ
を防止する効果を得るために、処理する半導体基板等の
品質低下を防止することかできる。

さらに、排気及び給気終了時において、圧力変化率の絶
対値を大きくすることにより、効率の良い排気及び給気
を行うことかでき、従来の制御方式に比べて、排気時間
及び給気時間を短くすることにより生産性を向上させる
ことかできる。

なお、排気及び給気速度の制御は、これら実施例に示す
ものに限られるものではなく、排気及び給気開始時に速
度を大きく、終了時に速度を小さくする制御であれば、
例えば圧力変化率＝一定とした制御であってもよく、容
器の形状や構造等を考慮して決定することかできる。

〔発明の効果〕

従って、本発明の半導体製造装置によっては、室内の排
気速度゛及び給気速度を、これら速度か塵の巻き上げに
大きな影響を与える排気又は給気開始時に小さくし、排
気速度及び給気速度を排気又は給気終了時に向かっては
大きくすることによってロードロック室の排気及び給気
を効率良く行い、排気及び給気時間を小さなものとする
ことかでき、もって半導体装置の生産性の向上を達成す
ることかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１実施例の半導体製造装置のロードロック室
周辺の構成図、第２図は圧力−排気速度の制御特性を示
すグラフ、第３図は同実施例による減圧特性を示すグラ
フ、第４図は第２実施例の半導体製造装置のロードロッ
ク室周辺の構成図、第５図は圧力−給気速度の制御特性
を示すグラフ、第６図は同実施例による増圧特性を示す
グラフである。 ＩＡ、ＩＢ・・・ロードロック室、２・・・真空ポンプ
、３・・・圧力センサ、４・・・制御装置、５・・・マ
スフローコントローラ 特許出願人　　川崎製鉄株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）真空処理室と、この真空処理室のウェハロード側
   もしくはウェハアンロード側にそれぞれ設置されたロー
   ドロック室とを有し、各ロードロック室には排気装置及
   び吸気装置が接続されてなる半導体製造装置において、
   前記各ロードロック室内の圧力状態を常時監視する圧力
   センサと、この圧力センサの圧力検出値に基づいて、排
   気又は給気開始時において排気又は給気速度を小さくし
   、排気又は給気終了時に近づくにつれて排気又は給気速
   度を大きくなるように前記排気装置又は吸気装置の排気
   又は吸気速度を連続的に制御する排気又は吸気速度制御
   手段と、を備えてなることを特徴とする半導体製造装置
   。