JPH06294673A - 半導体製造装置の流量検知器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は半導体製造装置のガス流量検知器に
関し、特にガス流量変動を確実に検知する方式を提供す
ることにある。 【構成】 フロート式の流量計と、該流量計のフロート
の移動を検知する検知手段と、該検知手段の出力で作動
し、半導体製造装置が特定の動作状態の時に、初期状態
にリセットされる状態保持回路とで構成したシステムで
達成される。 【効果】 本発明によれば、以上述べたようにガス流量
の検知を、設定通りに流れているか否かの判定で行なう
ため、例えば、ガスが流れているか否かの判断で行なう
方式（１）では、流量が多少低下しても検知が出来ない
が、本方式ではこの変動を検知できる。また、流量計の
フロートが検知器取付位置を通過するか否かを、装置の
動作ソフトウエアにより検知する方式（２）よりも、装
置動作と独立して検知する方式であるため、動作ソフト
ウエアへの負担が軽減され、検知ミスが起こりにくい半
導体製造装置の流量検知方式を提供することが出来る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主に半導体製造過程で
レジスト除去等に用いる半導体製造装置のガス流量検知
に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、半導体製造工程でレジスト除去
を行なうためには、図２に示すようにウェーハ９を収納
したカセット８と、処理するウェーハ９を処理室１１に
搬送するための搬送部１０と、処理室１１にオゾンガス
の供給や紫外線の照射を行なってウェーハ９を処理する
半導体製造装置が利用されている。この装置にはオゾン
ガスの他に窒素ガスや酸素ガス等が利用されているが、
これらのガスが供給されているか否かを、圧力計や流量
計等で検知することで各種のインタロックがかけられて
いる。更に、オゾンガスの様に酸化力の強いガスの場合
は、処理室へのオゾンガス供給のモニタとして、フロー
ト式の流量計１３を用い、フロートの移動によりガスが
流れているか否かの判定を行なっているが、ガス流量の
微少変動があった場合にも確実にこの変動を検知出来る
検知方式が望まれている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】以上説明した半導体製
造装置のガス流量検知手段は、ガスが流れているか否か
の判定を行なっているため、ガス流量が多少減少しても
流量の変動を検知することが出来ない。

【０００４】したがって、ガス流量が微少に変動した時
でも支障無くガス流量が変動したことが検知可能となる
半導体製造装置のガス流量検知器を提供することにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題は半導体製造工
程で使用するガスの流量を検知する手段として、フロー
ト式の流量計と、この流量計のフロートの移動を検知す
る検知手段と、検知手段の出力で作動する遅延手段と、
遅延手段の状態変化時に作動し、かつ半導体製造装置が
特定の動作状態の時に、初期状態にリセットされる状態
保持手段とで構成される。

【０００６】

【作用】上記構成において、例えばオゾンガスをフロー
ト式の流量計に流すと、フロートが移動することで、流
量計の側面に取り付けた検知器（例えば光学式のフォト
センサ）間の光を一時遮光する。このため検知手段の出
力は状態が一瞬変化し、元の状態に戻るが、遅延手段は
一定時間その状態を保持した後元の状態に復帰する。状
態保持手段は遅延手段の出力状態が変わる（フロートが
検知器間を通過する時）度に出力状態が交互に変化する
ため、この状態保持手段の出力を監視することで、流量
計のフロートの状態（ガスが流れているか否か、ガスの
流量）を知ることが可能となる。また、状態保持手段に
はリセット入力端子を設けており、この端子に処理室か
らウェーハを取り出したときに、リセット信号を入力す
ることで状態保持手段の動作を確実にできる。

【０００７】例えば、処理室のシャッタ（図２の１２）
を開くときに同期してリセットをかけることが可能であ
る。

【０００８】

【実施例】

（実施例１）以下、図面を参照して本発明の一実施例を
説明する。図１は本発明の一実施例を示すブロック図で
ある。図１において、ガス流量の検知部は、フロート式
の流量計１とガスの供給により移動するフロート２（２
Ｈ、２Ｍ、２Ｌ）及び光学式のフォトセンサ３Ｔ・３Ｒ
で構成した。３Ｔ・３Ｒはそれぞれフォトセンサの発光
部及び受光部を表し、発光部と受光部間（図中破線で示
した部分）をフロートが通過すると、受光部の出力状態
は変化（例えばＬレベルからＨレベルに変化し再度Ｌレ
ベルに戻る）する。遅延回路４はフロート２がフォトセ
ンサ間を通過するときに生じる信号の瞬時変化（チャタ
リング現象）を無視するためにあり、本遅延回路４はフ
ォトセンサ３Ｔ・３Ｒ及び後述の状態保持回路５に接続
される。状態保持回路５の出力は遅延回路４の出力信号
が初期状態から一度変化して元の初期状態に戻り、再度
変化するまで前の状態を保持するが、状態保持回路５の
リセット入力にリセット信号が入力されると、この時点
で初期状態に設定される。装置制御部６は装置の全体動
作の制御を司る制御部であり、ウェーハの搬送・処理及
び装置状態の監視等を行っている。７は電源部で検知
部、遅延回路、状態保持回路及び装置制御部等への電源
を供給する。

【０００９】図３は図１に示した流量検知器の動作を説
明するフローチャートであり、半導体製造装置の詳細な
動作説明は省略している。

【００１０】装置本体の基本動作の一例は、図２にも示
したように処理するウェーハ９をカートリッジ８から取
り出し、処理室１１に搬送して、ウェーハ９のレジスト
を除去し、再度カートリッジ８にウェーハ９を戻す作業
を行なうものとする。

【００１１】以下、図１のブロック図と図３に示すフロ
ーチャートに従って動作説明を行なう。装置本体の電源
を投入すると、装置は初期動作状態に設定し（図３
（ａ））、装置の動作状態の確認（例えば、処理室のス
テージの温度、各種ユーティリティの状態など）（図３
（ｂ））を行ない、処理動作の開始まで待機する。いま
処理動作開始を行なうと（図３（ｃ））ウェーハをカー
トリッジから取り出し（図３（ｄ））、処理室のシャッ
タを開け（図３（ｅ））たあと、処理室にウェーハを入
れ（図３（ｆ））、シャッタを閉め処理室にガスを流す
（図３（ｇ））。処理室にガスが流れているか否かは、
流量検知器の状態保持回路の出力を見ることで判定を行
なうことが出来る（図３（ｈ））。いま仮に状態保持回
路の出力が「Ｈレベル」であったとすると、装置制御部
は処理室のガス流量が減少したか、あるいは流れていな
いかのどちらかと判定しガス流量異常の警報を促す。
（図３（ｑ））、図３（ｈ）の判定で異常がなければ、
処理室でのウェーハ処理時間が経過した後（図３
（ｉ））、処理室へガスの供給を停止し（図３
（ｊ））、処理室のシャッタを開ける（図３（ｋ））。
このとき流量検知器の状態保持回路を初期状態にリセッ
ト（図３（ｌ））し、処理室からウェーハを取り出し
（図３（ｍ））、ウェーハカートリッジに戻す（図３
（ｎ））。

【００１２】（図３（ｏ））でカセット内のウェーハの
処理全て終了したか判定し、全て終了であれば、（図３
（ｄ））から（図３（ｏ））までの作業を繰り返す。

【００１３】（実施例２）図１のブロック図に示した詳
細図の一例を図４及び図５に示す。図４と図５の相違点
は出力仕様が異なっており、図４はトランジスタのオー
プンコレクタ仕様で、図５は無電圧出力（リレー接点）
仕様である。図６は図４の動作説明を行なうためのタイ
ムチャートを示す。以下、図４及び図６を用いて詳細な
動作説明を行なう。

【００１４】図４において、フロートの移動を検知する
センサ部は発光部３Ｔ及び受光部３Ｒで、遅延回路４は
モノステーブルマルチバイブレータ１５と、遅延時間を
決める抵抗１６及びコンデンサ１７で構成し、状態保持
回路５は、例えばエッジトリガーのフリップフロップ１
８を図のように接続し、ＣＬＲ端子には装置制御部６か
らリセット信号を入力することで達成される。

【００１５】図６（ａ）は受光部の出力信号（図４の
（ａ））を示し、３Ｒ（図４の ａで示す、Ｈレベルの
ときフロートがセンサ間の光を遮光していることを示
す。なお、波形が変動しているのはフロートがセンサ間
を通過中の過渡状態を示している。

【００１６】遅延回路４はこの過渡状態の信号変動の影
響を無くすために、センサ部の信号を抵抗１６とコンデ
ンサ１７の時定数で決めた遅延時間（τ）を適当に選定
し、モノステーブルマルチバイブレータで波形整形を行
なっている。図６（ｂ）この信号は状態保持回路（エッ
ジトリガーのフリップフロップ１８）の入力信号とな
り、信号の立上りが来るたびに、状態保持回路の出力は
状態を変化させる。

【００１７】図６（ｃ）はその状態を示しており、処理
室にガスを供給しているとき受光部からの信号が変化す
ると、状態保持回路の出力（図６（ｃ））が状態を変え
るために、この信号を監視していれば流量計のガスの流
れが変化したことがわかが、処理室のシャッタが開いた
ときは、処理室からウェーハを取り出しているときであ
るため、流量エラーと判定しない。

【００１８】また、図６（ｄ）に示した波形は、状態保
持回路の出力が受光部の出力信号（図４の（ａ））が変
化したにもかかわらず、誤動作で変化しなかった場合を
想定した波形を示している。

【００１９】この時の装置状態はガスが流れていないの
に、ガスが流れていると判定することになり不具合を生
じる。しかしながら、図６（ｅ）に示す様に、処理室か
らウェーハを取り出す時、シャッタを開くたびに状態保
持回路にリセットをかけることで、更に信頼性を工場で
きる。

【００２０】図６（ｆ）は図４のトランジスタ１９
（ｆ）の出力状態を示している。

【００２１】

【発明の効果】本発明によれば、以上述べたようにガス
流量の検知を、設定通りに流れているか否かの判定で行
なうため、例えば（１）ガスが流れているか否かの判断
で行なう方式と比較すると、流量低下による誤検知が解
消出来る。また、（２）流量計のフロートが検知器取付
位置を通過するか否かを、装置の動作ソフトウエアによ
り検知する方式と比較しても、装置動作と独立して検知
する方式であるため、誤動作が起こりにくい半導体製造
装置の流量検知方式を提供することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す半導体製造装置のガス
流量検知回路構成図である。

【図２】半導体製造装置のウェーハ搬送の概要説明図で
ある。

【図３】本発明の一実施例を示す半導体製造装置のガス
流量検知器の動作説明用のフローチャートである。

【図４】本発明の一実施例（図１）に示したガス流量検
知手段の詳細実施例図である。

【図５】本発明の一実施例を示す半導体製造装置のガス
流量検知器の動作説明用のタイムチャートである。

【図６】図４の回路の動作タイミングを示す図である。

【符号の説明】

１…フロート式流量計、２…フロート、３…透過型光セ
ンサ、４…遅延回路、５…状態保持回路、６…装置制御
部、７…電源、８…カートリッジ、９…ウェーハ、１１
…処理室、１３…ガス流量計、１５…モノステーブルマ
ルチバイブレータ、１６…抵抗、１７…コンデンサ、１
８…フリップフロップ、１９…検知信号出力用トランジ
スタ、２０…出力端子、２１…リレー。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】半導体製造工程で使用するオゾンガス、窒
   素ガス、酸素ガス及びその他のガス流量を検知する手段
   として、フロート式の流量計と、前記流量計のフロート
   の移動を検知する検知手段と、前記検知手段の出力で作
   動する遅延手段と、前記遅延手段の状態変化時に作動
   し、かつ半導体製造装置が特定の動作状態の時に、初期
   状態にリセットされる状態保持手段とで構成し、前記状
   態保持回路の出力状態を検知することで、ガス流量を検
   知することを特徴とする半導体製造装置の流量検知器。
2. 【請求項２】上記請求項１に記載の半導体製造装置の特
   定の動作状態を、処理室でガスを必要としない動作状態
   （例えば、処理室でウェーハを処理していない時）とし
   たことを特徴とする半導体製造装置の流量検知器。