JPH05283367A - Device for recovering normal pressure of air-tight chamber - Google Patents
Device for recovering normal pressure of air-tight chamberInfo
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- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D16/00—Control of fluid pressure
- G05D16/20—Control of fluid pressure characterised by the use of electric means
- G05D16/2006—Control of fluid pressure characterised by the use of electric means with direct action of electric energy on controlling means
- G05D16/2013—Control of fluid pressure characterised by the use of electric means with direct action of electric energy on controlling means using throttling means as controlling means
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、気密室の常圧復帰装置
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an atmospheric pressure restoring device for an airtight chamber.
【0002】[0002]
【従来の技術】気密室を用いた真空処理・加工は、各種
装置において種々行われている。例えば半導体製造装置
では、エピタキシャル成長、プラズマCVD、LPCV
D、スパッタ、反応性イオンエッチング、真空蒸着、イ
オン打込み、イオンビーム応用装置、電子ビーム応用装
置、分子線エピタキシ等の各種装置において、真空処理
が行われている。真空処理によれば、プラズマ放電や、
電子ビーム、イオンビーム等の物理的あるいは化学的現
象を適宜生み出すことができるとともに、活性種の平均
自由工程を長くすることができ、またそれに強い指向性
をもたせることができる。さらに真空状態下の処理で
は、大気圧下に比べて均一な処理を行うことができ、か
つ低温化や高清浄度化にも寄与する。2. Description of the Related Art Vacuum processing and processing using an airtight chamber are variously performed in various devices. For example, in semiconductor manufacturing equipment, epitaxial growth, plasma CVD, LPCV
Vacuum processing is performed in various devices such as D, sputtering, reactive ion etching, vacuum deposition, ion implantation, ion beam application equipment, electron beam application equipment, and molecular beam epitaxy. According to vacuum processing, plasma discharge,
A physical or chemical phenomenon such as an electron beam or an ion beam can be appropriately generated, and the mean free path of the active species can be lengthened, and a strong directivity can be imparted to it. Further, in the treatment under the vacuum state, the treatment can be performed more uniformly than under the atmospheric pressure, and it contributes to lowering the temperature and improving the cleanliness.
【0003】一般に、このような各種の真空処理装置に
は、真空処理室内に被処理物を取り入れ、あるいは取り
出すための気密室、例えばロードロック室が付設されて
いる。以下、気密室としてロードロック室を用いた場合
を説明する。ロードロック室は、真空処理室を大気に開
放しないで被処理物の取入・取出を行うことを可能とす
るものであって、真空処理室の前後またはどちらか一方
にゲートバルブを介して配置されている。そしてこのゲ
ートバルブと真空排気系動作の組合せ動作によって、ロ
ードロック室の真空排気と常圧復帰とが繰り返し行わ
れ、被処理物の取入・取出時においても真空処理室内の
常圧復帰を行うことなく各種プロセスが継続されるよう
になっている。Generally, such various vacuum processing apparatuses are provided with an airtight chamber, for example, a load lock chamber, for taking in or taking out an object to be processed in the vacuum processing chamber. The case where a load lock chamber is used as the airtight chamber will be described below. The load lock chamber allows the loading and unloading of objects to be processed without opening the vacuum processing chamber to the atmosphere.The load lock chamber is placed in front of or behind the vacuum processing chamber via a gate valve. Has been done. By the combined operation of the gate valve and the vacuum exhaust system operation, the vacuum exhaust of the load lock chamber and the normal pressure return are repeatedly performed, and the normal pressure inside the vacuum process chamber is returned even when the object to be processed is taken in or taken out. Various processes can be continued without any effort.
【0004】このように真空処理の前後において、ロー
ドロック室を通して被処理物の取入・取出を行う場合に
は、まずロードロック室内にN2 ガス等の不活性ガスを
供給し、これによりロードロック室内の常圧復帰を行
い、ついでロードロック室のドアを開けて被処理物の受
け渡しを行っている。このときロードロック室の常圧復
帰の終了を知るため、従来からコンベクトロンや圧力ス
イッチ等の圧力センサーが用いられており、これら圧力
センサーによってロードロック室内の圧力を計測してい
る。When the object to be treated is taken in and taken out through the load lock chamber before and after the vacuum treatment as described above, first, an inert gas such as N 2 gas is supplied into the load lock chamber to load the load. The atmospheric pressure in the lock chamber is restored, and then the door of the load lock chamber is opened to transfer the objects to be processed. At this time, in order to know the end of the return of the load lock chamber to the normal pressure, pressure sensors such as a convextron and a pressure switch have been conventionally used to measure the pressure in the load lock chamber.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述した
コンベクトロンや圧力スイッチ等の圧力センサーでは、
ロードロック室内の圧力を十分高精度に計測することが
できないという改善点がある。特に外気圧が種々の環境
によって変動した場合には、ロードロック室の内外に予
定しない差圧を生じてしまう。そしてその予定外の差圧
を生じたままロードロック室のドア開放を行うと、ドア
開口部に予定外の気流を生じることとなり、これにより
塵埃微粒子(パーティクル)の舞い上がり等を招来し
て、被処理物が汚染されるおそれがある。またドア開放
時に、気流漏れによる音が発生するという改善点もあ
る。このような改善点は、ロードロック室以外の気密室
を用いる常圧復帰装置においても同様である。However, in the above-mentioned pressure sensors such as the convectron and the pressure switch,
There is an improvement that the pressure in the load lock chamber cannot be measured with sufficiently high accuracy. In particular, when the external atmospheric pressure fluctuates due to various environments, an unexpected differential pressure is generated inside and outside the load lock chamber. When the door of the load lock chamber is opened with the unplanned pressure difference, an unplanned air flow is generated in the door opening, which causes dust particles (particles) to fly up. The processed material may be contaminated. There is also an improvement in that noise is generated due to airflow leakage when the door is opened. Such improvements are also the same in the normal pressure restoring device using an airtight chamber other than the load lock chamber.
【0006】本発明は、気密室の常圧復帰時において、
気密室内の圧力を簡易かつ正確に検知し、気密室のドア
開放を良好に行うことができるようにした気密室の常圧
復帰装置を提供することを目的とする。[0006] The present invention, when returning to the normal pressure of the airtight chamber,
An object of the present invention is to provide a normal pressure restoring device for an airtight chamber, which is capable of simply and accurately detecting the pressure in the airtight chamber and satisfactorily opening the door of the airtight chamber.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明にかかる常圧復帰装置は、ほぼ真空状態に維持さ
れた気密室の内部を大気に開放して、当該気密室の真空
圧を破壊し、ほぼ大気圧に戻す常圧復帰装置において、
上記気密室には、当該気密室の室内側圧力と室外側圧力
との相対的な圧力差を検出する差圧計が設けられてなる
構成を有している。In order to achieve the above object, a normal pressure restoring device according to the present invention opens the inside of an airtight chamber which is maintained in a substantially vacuum state to the atmosphere so that the vacuum pressure of the airtight chamber is reduced. In a normal pressure restoration device that destroys and returns to almost atmospheric pressure,
The airtight chamber is provided with a differential pressure gauge for detecting a relative pressure difference between the indoor pressure and the outdoor pressure of the airtight chamber.
【0008】[0008]
【作用】このような構成を有する手段においては、差圧
計によって気密室内外の相対的な圧力差が検知され、し
たがって外部大気圧の変動にかかわらず、室内側と室外
側との圧力関係が精度良く検知されるようになってい
る。In the means having such a structure, the differential pressure gauge detects the relative pressure difference between the inside and the outside of the airtight chamber, so that the pressure relationship between the inside and the outside is accurate regardless of the fluctuation of the external atmospheric pressure. It is well detected.
【0009】[0009]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。まず本発明にかかる気密室の常圧復帰装置
をプラズマエッチング装置に適用した例を説明する。図
1に示されているように、気密性を有する真空処理室1
内には、エッチング用の平行平板電極2が内装されてい
るとともに、排気管3を介して接続された真空ポンプ4
によって、所定の処理真空状態が達成されるように構成
されている。Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. First, an example in which the atmospheric pressure restoring device for an airtight chamber according to the present invention is applied to a plasma etching device will be described. As shown in FIG. 1, an airtight vacuum processing chamber 1
A parallel plate electrode 2 for etching is provided inside, and a vacuum pump 4 connected through an exhaust pipe 3
Is configured so that a predetermined processing vacuum state is achieved.
【0010】また上記真空処理室1の両側部には、被処
理物としての半導体ウエハ28の搬送方向に沿って気密
性を有するロードロック室6,7が、ゲートバルブ8,
9を介して並設されている。ゲートバルブ8,9は、気
密的に開放及び閉塞動作を行うものであって、このゲー
トバルブ8,9の開閉によって、上記真空処理室1の室
内側とロードロック室6,7の室内側とが気密的に連通
・閉塞可能に構成されている。またこれらロードロック
室6,7の反対側の各端には、気密的な開放・閉塞を行
うゲートバルブ10,11が設けられており、これらの
各ゲートバルブ10,11の開閉によって、ロードロッ
ク室6,7の室内側が、気密的に閉塞され、あるいは室
外側大気に開放される構成になされている。On both sides of the vacuum processing chamber 1, load-lock chambers 6 and 7 having airtightness along the transfer direction of the semiconductor wafer 28 as an object to be processed, gate valves 8, and gate valves 8 are provided.
9 are arranged side by side. The gate valves 8 and 9 perform opening and closing operations in an airtight manner, and by opening and closing the gate valves 8 and 9, the inside of the vacuum processing chamber 1 and the inside of the load lock chambers 6 and 7 are opened. Is airtightly configured to be able to communicate and close. Further, gate valves 10 and 11 for airtightly opening and closing are provided at the respective ends on the opposite side of the load lock chambers 6 and 7, and the load lock is performed by opening and closing the gate valves 10 and 11. The indoor sides of the chambers 6 and 7 are airtightly closed or open to the outdoor atmosphere.
【0011】さらに上記ロードロック室6,7のゲート
バルブ10,11に対面するようにして、センダー12
及びレシバー13が配置されている。これらセンダー1
2及びレシバー13には、被処理物としての半導体ウエ
ハ28が複数枚にわたって格納可能である。一方前記ロ
ードロック室6,7の室内側には、半導体ウエハ28を
移送させるための搬送アーム5,5が配置されており、
上記センダー12に格納されている半導体ウエハ28
が、ロードロック室6の搬送アーム5によって取り込ま
れ、あるいはロードロック室7の搬送アーム5によって
半導体ウエハ28が上記レシバー13に格納される構成
になされている。上述した各ゲートバルブ8,9,1
0,11は、個別に開閉動作可能になされており、それ
により各ロードロック室6,7及び真空処理室1の気密
状態は、個別に形成され、個別に開放されるように構成
されている。Further, the sender 12 is arranged so as to face the gate valves 10 and 11 of the load lock chambers 6 and 7.
And the receiver 13 is arranged. These senders 1
A plurality of semiconductor wafers 28 as objects to be processed can be stored in the receiver 2 and the receiver 13. On the other hand, transfer arms 5, 5 for transferring the semiconductor wafer 28 are arranged inside the load lock chambers 6, 7.
Semiconductor wafer 28 stored in the sender 12
However, the semiconductor wafer 28 is taken in by the transfer arm 5 of the load lock chamber 6 or stored in the receiver 13 by the transfer arm 5 of the load lock chamber 7. Each gate valve 8, 9, 1 described above
0 and 11 are individually openable and closable so that the airtight state of each of the load lock chambers 6 and 7 and the vacuum processing chamber 1 is formed individually and opened individually. .
【0012】上記ロードロック室6,7の一側壁には、
当該ロードロック室6,7の室内側に開口する排気管1
6,17が接続されている。これら各排気管16,17
は、真空ポンプ18,19にそれぞれ接続されている
が、その途中部分に、ロードロック室6,7の各室内動
作に同期して排気制御を行うエアーオペレーションバル
ブ14,15がそれぞれ設けられている。On one side wall of the load lock chambers 6 and 7,
Exhaust pipe 1 opening to the inside of the load lock chambers 6 and 7
6, 17 are connected. Each of these exhaust pipes 16, 17
Are connected to vacuum pumps 18 and 19, respectively, and air operation valves 14 and 15 that perform exhaust control in synchronization with the indoor operations of the load lock chambers 6 and 7, respectively, are provided in the middle thereof. ..
【0013】一方上記ロードロック室6,7の反対側の
側壁には、パージガス供給管21,22が接続されてい
る。これらパージガス供給管21,22は、一体の配管
系に結合されてガス供給部20に接続されている。また
これらパージガス供給管21,22の各途中部分には、
ロードロック室6,7の室内動作に同期して給気制御を
行うエアーオペレーションバルブ23,24がそれぞれ
設けられているとともに、このエアーオペレーションバ
ルブ23,24の下流側すなわちロードロック室6,7
側に、ガス流量を微調整するニードルバルブ25,26
が設けられている。これら常圧復帰装置を構成するガス
供給機構は、ロードロック室6,7の大気開放時に所定
のタイミングでパージガスを供給するものであって、上
記ガス供給部20には、パージガスとして清浄ガス、例
えば浄化された窒素ガスが蓄えられている。On the other hand, purge gas supply pipes 21 and 22 are connected to the opposite side walls of the load lock chambers 6 and 7. The purge gas supply pipes 21 and 22 are connected to the gas supply unit 20 by being connected to an integrated piping system. In addition, in the middle of each of these purge gas supply pipes 21 and 22,
Air operation valves 23 and 24 for controlling air supply in synchronization with the indoor operation of the load lock chambers 6 and 7 are provided, respectively, and downstream of the air operation valves 23 and 24, that is, the load lock chambers 6 and 7.
Side, needle valves 25, 26 for finely adjusting the gas flow rate
Is provided. The gas supply mechanism constituting these normal pressure recovery devices supplies a purge gas at a predetermined timing when the load lock chambers 6 and 7 are opened to the atmosphere, and the gas supply unit 20 supplies a clean gas such as a purge gas to the gas supply unit 20. Purified nitrogen gas is stored.
【0014】上記排気管16,17及びパージガス供給
管21,22の接続位置関係は、大気開放時に当該ロー
ドロック室6,7内に導入される清浄ガスが、ロードロ
ック室6,7内に存在しているパーティクルを平均的に
排除するとともに、搬送アーム5上に存在する半導体ウ
エハ28(図示省略)上にパーティクルを落下させない
構成になされている。すなわち図2(a),(b)に示
されているように、上記排気管16,17は、ロードロ
ック室6,7の一方の側壁6a,7aにおける上方隅部
に各々接続されているとともに、パージガス供給管2
1,22は、上記排気管16,17とほぼ対角の位置関
係にある底面6b,7bの隅部に接続されている。した
がってパージガス供給管21,22により下方隅部側か
ら室内に導入された清浄ガスは、図2中の矢印Aで示さ
れているように、ロードロック室6,7内をほぼ平均的
に通過しつつ上方隅部の排気管16,17から排出され
るように構成されている。The exhaust pipes 16 and 17 and the purge gas supply pipes 21 and 22 are connected to each other in such a positional relationship that the clean gas introduced into the load lock chambers 6 and 7 at the time of opening to the atmosphere exists in the load lock chambers 6 and 7. The particles are removed on average, and the particles are not dropped onto the semiconductor wafer 28 (not shown) existing on the transfer arm 5. That is, as shown in FIGS. 2A and 2B, the exhaust pipes 16 and 17 are connected to the upper corners of the side walls 6a and 7a of the load lock chambers 6 and 7, respectively. , Purge gas supply pipe 2
Reference numerals 1 and 22 are connected to the corners of the bottom surfaces 6b and 7b, which are substantially diagonally related to the exhaust pipes 16 and 17, respectively. Therefore, the clean gas introduced into the chamber from the lower corner side by the purge gas supply pipes 21 and 22 almost uniformly passes through the load lock chambers 6 and 7 as indicated by an arrow A in FIG. Meanwhile, it is configured to be discharged from the exhaust pipes 16 and 17 in the upper corners.
【0015】なおこれら排気管16,17及びパージガ
ス供給管21,22は、上述したようにほぼ対角の位置
関係にあればどこでもよく、例えば排気管16,17が
取り付けられている側壁6a,7aに対して、パージガ
ス供給管21,22を、これに対面している反対側の側
壁6c,7cの下方隅部に取り付けるように構成するこ
とも可能である。The exhaust pipes 16 and 17 and the purge gas supply pipes 21 and 22 may be located in any diagonal positions as described above, for example, the side walls 6a and 7a to which the exhaust pipes 16 and 17 are attached. On the other hand, the purge gas supply pipes 21 and 22 may be configured to be attached to the lower corners of the opposite side walls 6c and 7c facing the purge gas supply pipes 21 and 22.
【0016】上記パージガス供給管21,22のロード
ロック室6,7に対する接続開口部分には、供給窒素ガ
スの清浄度を高めるためのフィルタ27が装着されてい
る。このフィルタ27は、例えばステンレス(SUS)
製の焼結体から形成されている。A filter 27 for enhancing the cleanliness of the supplied nitrogen gas is attached to the connection opening portions of the purge gas supply pipes 21 and 22 to the load lock chambers 6 and 7. The filter 27 is, for example, stainless steel (SUS).
It is formed of a sintered body.
【0017】さらに上記ロードロック室6,7には、当
該ロードロック室6,7内の圧力と外部大気圧との圧力
差を検出する差圧計30,31がそれぞれ設けられてい
る。またこの差圧計30,31には、ロードロック室
6,7内の絶対圧を検知する圧力センサー32,33が
それぞれ付設されている。上記各差圧計30,31は、
室内外の被測定雰囲気を計器内に取り入れるためのイン
レットを一対備えており、これら一対のインレットのう
ちの一方側のインレットは、バルブ34,35を介して
クロードロック室6,7にそれぞれ連通接続されている
とともに、他方側のインレットは、ロードロック室6,
7の室外大気に各々開放されている。本実施例における
差圧計30,31としては、大気圧の近傍領域例えば7
00Torr前後の領域において、微小圧力例えば0.01
Kg/cmm2 以下の単位の圧力測定が可能なものが採用され
ている。Further, the load lock chambers 6 and 7 are provided with differential pressure gauges 30 and 31 for detecting a pressure difference between the pressure in the load lock chambers 6 and 7 and the external atmospheric pressure. Further, the differential pressure gauges 30 and 31 are respectively provided with pressure sensors 32 and 33 for detecting the absolute pressure in the load lock chambers 6 and 7. The differential pressure gauges 30 and 31 are
It has a pair of inlets for introducing the measured atmosphere inside and outside the room into the instrument, and one inlet of the pair of inlets is connected to the Claude Lock chambers 6 and 7 via valves 34 and 35, respectively. And the inlet on the other side is the load lock chamber 6,
It is open to each of the 7 outdoor atmospheres. As the differential pressure gauges 30 and 31 in this embodiment, a region near the atmospheric pressure, for example, 7
In the region around 00 Torr, a minute pressure, for example 0.01
The one that can measure pressure in units of Kg / cmm 2 or less is used.
【0018】一方上記圧力センサー32,33は、ロー
ドロック室6,7内のみの圧力を測定するように構成さ
れており、コンベクトロンや圧力スイッチ等が採用され
ている。この圧力センサー32,33は、真空から大気
圧まで比較的広い測定可能範囲を有するものであるが、
従来技術の欄でも述べたように、測定精度はそれほど高
くはなく、しかも室外側の大気圧とは無関係に、ロード
ロック室6,7内の絶対圧のみを測定するものである。On the other hand, the pressure sensors 32 and 33 are constructed so as to measure the pressure only in the load lock chambers 6 and 7, and a convectron, a pressure switch or the like is adopted. The pressure sensors 32 and 33 have a relatively wide measurable range from vacuum to atmospheric pressure.
As described in the section of the prior art, the measurement accuracy is not so high, and only the absolute pressure in the load lock chambers 6 and 7 is measured regardless of the atmospheric pressure on the outdoor side.
【0019】このような構成からなるエッチング装置に
よる処理動作を以下述べる。エッチング処理にあたって
は、まずセンダー12から供給される半導体ウエハ28
がロードロック室6内に搬入されるが、この半導体ウエ
ハ28の搬入に先立って、ロードロック室6の常圧復帰
が以下のようにして実行される。The processing operation of the etching apparatus having such a structure will be described below. In the etching process, first, the semiconductor wafer 28 supplied from the sender 12
Are loaded into the load lock chamber 6, and prior to the loading of the semiconductor wafer 28, the normal pressure in the load lock chamber 6 is restored as follows.
【0020】まず所定の真空状態に維持されているロー
ドロック室6のエアーオペレーションバルブ23が開に
なされ、パージガス供給管21からパージ用の窒素ガス
がロードロック室6内に導入される。このときの窒素ガ
ス導入量は、排気能力や室内の容積によって異なるが、
真空状態から大気圧の状態に達するまでの時間やパーテ
ィクルの流れを考慮した微流量、例えば2〜6リットル
/分程度に設定される。このパージ用の窒素ガスを一挙
大量に供給すると、パーティクルを巻上げて汚染の原因
となってしまうからである。First, the air operation valve 23 of the load lock chamber 6 which is maintained in a predetermined vacuum state is opened, and purging nitrogen gas is introduced into the load lock chamber 6 from the purge gas supply pipe 21. The amount of nitrogen gas introduced at this time depends on the exhaust capacity and the volume of the room,
A minute flow rate, for example, 2 to 6 liters / minute, is set in consideration of the time from the vacuum state to the atmospheric pressure state and the flow of particles. This is because if a large amount of this nitrogen gas for purging is supplied at once, the particles will wind up and cause contamination.
【0021】そしてこのパージ用の窒素ガスの導入と同
時に、排気管16のエアーオペレーションバルブ14
が、例えば数秒程度の間にわたって開状態になされる。
これにより導入当初の窒素ガスが、ロードロック室6内
に残存しているパーティクルとともに室外へ排除され
る。パーティクルの排除が終了すると、排気管16のエ
アーオペレーションバルブ14は閉じられる。At the same time when the nitrogen gas for purging is introduced, the air operation valve 14 of the exhaust pipe 16
However, it is opened for several seconds, for example.
As a result, the nitrogen gas initially introduced is removed to the outside together with the particles remaining in the load lock chamber 6. When the removal of particles is completed, the air operation valve 14 of the exhaust pipe 16 is closed.
【0022】パージ用の窒素ガスは、その後も引き続き
パージガス供給管21からロードロック室6内に導入さ
れ続け、ロードロック室6内の圧力が室外側の大気圧に
近付けられていく。このとき真空状態から大気圧近傍に
至るロードロック室6内の圧力は、まず圧力センサー3
4によって測定される。この圧力センサー34による測
定は、ロードロック室6内の圧力を、比較的粗い精度
で、しかも室外側の大気圧とは無関係の絶対圧を測定す
るものである。そしてロードロック室6内の圧力が大気
圧に近付いてくると、以下のような差圧計30による測
定が開始される。The nitrogen gas for purging continues to be continuously introduced into the load lock chamber 6 through the purge gas supply pipe 21, and the pressure in the load lock chamber 6 approaches the atmospheric pressure on the outdoor side. At this time, the pressure in the load lock chamber 6 from the vacuum state to the vicinity of the atmospheric pressure is first measured by the pressure sensor 3
4 is measured. The measurement by the pressure sensor 34 is to measure the pressure inside the load lock chamber 6 with relatively coarse accuracy, and also to measure the absolute pressure that is unrelated to the atmospheric pressure outside the room. Then, when the pressure in the load lock chamber 6 approaches the atmospheric pressure, the following measurement by the differential pressure gauge 30 is started.
【0023】すなわちパージ用の窒素ガスの導入によっ
て、ロードロック室6内の圧力が大気圧の近傍領域、例
えば700Torr前後の領域まで昇圧されると、バルブ3
2が開らかれ、ロードロック室6内の雰囲気が差圧計3
0に導入される。これによりロードロック室6の室内側
圧力と室外側圧力である大気圧との差圧が、上記差圧計
30によって高精度に測定される。そしてロードロック
室6内の圧力が、大気圧に対して例えば0.01Kg/cmm
2 以下の微小圧力だけ高くなったことが上記差圧計30
により測定されたら、それまでロードロック室6内にパ
ージ用の窒素ガスを導入していたパージガス供給管21
のエアーオペレーションバルブ23が閉塞され、ロード
ロック室6の常圧復帰が終了する。That is, when the pressure in the load lock chamber 6 is increased to a region near atmospheric pressure, for example, a region around 700 Torr by the introduction of nitrogen gas for purging, the valve 3
2 is opened, and the atmosphere in the load lock chamber 6 is the differential pressure gauge 3
Introduced to zero. As a result, the differential pressure between the pressure inside the load lock chamber 6 and the atmospheric pressure, which is the pressure outside the load lock chamber 6, is accurately measured by the differential pressure gauge 30. The pressure in the load lock chamber 6 is, for example, 0.01 kg / cmm with respect to the atmospheric pressure.
The above differential pressure gauge 30 shows that only a small pressure of 2 or less has increased.
Purge gas supply pipe 21 in which the nitrogen gas for purging has been introduced into the load lock chamber 6 until then.
The air operation valve 23 is closed, and the return of the load lock chamber 6 to the normal pressure is completed.
【0024】このように差圧計30を用いて、ロードロ
ック室6の室内外の差圧を測定することとすれば、従来
の圧力センサーよりも高精度の測定が可能になるととも
に、各々の環境条件によって外気圧が変動した場合で
も、ロードロック室6の室内外の圧力差の関係を、予定
した通りに常に設定することができる。When the differential pressure gauge 30 is used to measure the differential pressure between the inside and outside of the load lock chamber 6, the measurement can be performed with higher accuracy than the conventional pressure sensor, and each environment can be measured. Even if the outside air pressure fluctuates depending on the conditions, the relationship between the pressure difference between the inside and the outside of the load lock chamber 6 can always be set as planned.
【0025】以上のようにしてロードロック室6の常圧
復帰が終了すると、ロードロック室6のゲートバルブ1
0が開けられるが、このときには、上述したようにロー
ドロック室6内外における圧力差の関係が初期設定通り
に維持されている。より具体的には、本実施例ではロー
ドロック室6の室内側の圧力が、室外側の大気圧に対し
て微小圧力だけ高く設定されている。このためゲートバ
ルブ10が開放されたときには、ロードロック室6の室
内側から室外側へ向かって極僅かな気流を生じ、これに
より塵埃微粒子(パーティクル)は、室外側へ排除され
るとともに、ゲートバルブ10の開放に伴う音の発生は
最小限に抑えられる。When the return of the load lock chamber 6 to the normal pressure is completed as described above, the gate valve 1 of the load lock chamber 6 is completed.
0 is opened, but at this time, the relationship of the pressure difference between the inside and the outside of the load lock chamber 6 is maintained as the initial setting as described above. More specifically, in this embodiment, the pressure on the indoor side of the load lock chamber 6 is set higher than the atmospheric pressure on the outdoor side by a minute pressure. Therefore, when the gate valve 10 is opened, a very slight air flow is generated from the indoor side of the load lock chamber 6 toward the outdoor side, whereby dust particles (particles) are removed to the outdoor side and the gate valve 10 is opened. Generation of sound associated with opening 10 is minimized.
【0026】ゲートバルブ10が開放状態になされる
と、このゲートバルブ10通してロードロック室6から
搬送アーム5が伸び、センダー12から供給される半導
体ウエハ28が搬送アーム5により把持され、ロードロ
ック室6内に取り込まれる。このとき上述したようにロ
ードロック室6内は、外部の圧力と同じほぼ大気圧状態
にある。ついでゲートバルブ10が閉塞されてロードロ
ック室6内が気密状態になされた後、ロードロック室6
内が、真空処理室1の真空度より低い真空度まで真空排
気される。この真空状態下において半導体ウエハ28
は、ゲートバルブ8を通して真空処理室1内に移送され
る。ゲートバルブ8が閉塞された後のロードロック室6
は、上述したと同様の手順で大気開放すなわち常圧復帰
が行われ、次の半導体ウエハ28がロードロック室6内
に取り込まれる。When the gate valve 10 is opened, the transfer arm 5 extends from the load lock chamber 6 through the gate valve 10, the semiconductor wafer 28 supplied from the sender 12 is gripped by the transfer arm 5, and the load lock is performed. It is taken into the chamber 6. At this time, as described above, the inside of the load lock chamber 6 is in the substantially atmospheric pressure state, which is the same as the outside pressure. Then, after the gate valve 10 is closed to make the load lock chamber 6 airtight, the load lock chamber 6 is closed.
The inside is evacuated to a vacuum degree lower than the vacuum degree of the vacuum processing chamber 1. Under this vacuum state, the semiconductor wafer 28
Are transferred into the vacuum processing chamber 1 through the gate valve 8. Load lock chamber 6 after gate valve 8 is closed
In the same manner as described above, the atmosphere is released, that is, the normal pressure is restored, and the next semiconductor wafer 28 is taken into the load lock chamber 6.
【0027】半導体ウエハ28が搬入された真空処理室
1では、ゲートバルブ8が閉塞され後に真空ポンプ4に
よる真空排気が急速に行われ、真空処理室1内が所定の
真空度に保たれる。そしてこの真空処理室1内で、高周
波電力によるプラズマエッチング処理が行われる。エッ
チング処理を終えた半導体ウエハ28は、ロードロック
室7の搬送アーム5に把持されつつ、所定真空圧のロー
ドロック室7内に移送される。In the vacuum processing chamber 1 into which the semiconductor wafer 28 is loaded, the gate valve 8 is closed, and then the vacuum pump 4 rapidly evacuates the vacuum processing chamber 1 to maintain the inside of the vacuum processing chamber 1 at a predetermined vacuum degree. Then, in this vacuum processing chamber 1, a plasma etching process by high frequency power is performed. The semiconductor wafer 28 that has undergone the etching process is transferred to the load lock chamber 7 of a predetermined vacuum pressure while being held by the transfer arm 5 of the load lock chamber 7.
【0028】ついで所定の真空状態とされているロード
ロック室7のエアーオペレーションバルブ24が開にな
され、パージガス供給管22からパージ用の窒素ガスが
ロードロック室7内に導入される。そしてこのパージ用
の窒素ガスの導入と同時に、排気管17側のエアーオペ
レーションバルブ15が例えば数秒程度の間にわたって
開状態になされ、導入当初の窒素ガスが、ロードロック
室7内に残存しているパーティクルとともに室外へ排除
される。パーティクルの排除が終了すると、排気管17
のエアーオペレーションバルブ15は閉じられる。パー
ジ用の窒素ガスは、その後も引き続きパージガス供給管
22からロードロック室7内に導入され続け、ロードロ
ック室7内の圧力が室外側の大気圧に近付けられてい
く。このときの真空状態から大気圧近傍に至るロードロ
ック室7内の圧力は、まず圧力センサー35によって測
定される。この圧力センサー35による測定は、ロード
ロック室7内の圧力を、比較的粗い精度で、しかも室外
の大気圧とは無関係の絶対圧を測定するものであるが、
ロードロック室7内の圧力が大気圧に近付くと、差圧計
31による測定が開始される。Next, the air operation valve 24 of the load lock chamber 7, which is kept in a predetermined vacuum state, is opened, and purging nitrogen gas is introduced into the load lock chamber 7 from the purge gas supply pipe 22. Simultaneously with the introduction of this purging nitrogen gas, the air operation valve 15 on the side of the exhaust pipe 17 is opened for, for example, several seconds, and the nitrogen gas initially introduced remains in the load lock chamber 7. Excluded outside with particles. When the particles are removed, the exhaust pipe 17
The air operation valve 15 is closed. The nitrogen gas for purging continues to be continuously introduced into the load lock chamber 7 through the purge gas supply pipe 22, and the pressure in the load lock chamber 7 approaches the atmospheric pressure on the outdoor side. At this time, the pressure in the load lock chamber 7 from the vacuum state to the vicinity of the atmospheric pressure is first measured by the pressure sensor 35. The measurement by the pressure sensor 35 is to measure the pressure in the load lock chamber 7 with relatively coarse accuracy, and to measure the absolute pressure that is unrelated to the atmospheric pressure outside the room.
When the pressure in the load lock chamber 7 approaches the atmospheric pressure, the measurement by the differential pressure gauge 31 is started.
【0029】すなわちパージ用の窒素ガスの導入によっ
て、ロードロック室7内の圧力が大気圧の近傍領域、例
えば700Torr前後になされると、バルブ33が開らか
れて、ロードロック室7内の圧力と外部の圧力である大
気圧との差圧が、差圧計31により高精度で測定開始さ
れる。そしてロードロック室7内の圧力が、大気圧に対
して例えば0.01Kg/cmm2 以下の微小圧力だけ高くな
ったことが上記差圧計31により測定されたら、それま
でロードロック室7内にパージ用の窒素ガスを導入して
いたパージガス供給管22のエアーオペレーションバル
ブ24が閉塞され、ロードロック室7の常圧復帰が終了
する。That is, when the pressure in the load lock chamber 7 is brought to a region near the atmospheric pressure, for example, around 700 Torr by the introduction of nitrogen gas for purging, the valve 33 is opened and the pressure in the load lock chamber 7 is increased. The differential pressure gauge 31 starts highly accurate measurement of the differential pressure between the external pressure and the atmospheric pressure. The pressure in the load lock chamber 7, if that is higher by a small pressure, for example 0.01 kg / cmm 2 or less with respect to the atmospheric pressure measured by the differential pressure gauge 31, purging the load lock chamber 7 until it The air operation valve 24 of the purge gas supply pipe 22 which has introduced the nitrogen gas for use is closed, and the return of the load lock chamber 7 to the normal pressure is completed.
【0030】このように差圧計31を用いて、ロードロ
ック室7内外の差圧を測定することとすれば、従来の圧
力センサーより高精度の測定が可能になるとともに、各
々の環境条件によって外気圧が変動した場合でも、ロー
ドロック室7内外の圧力差の関係を、常に予定した通り
に設定することができる。When the differential pressure gauge 31 is used to measure the differential pressure inside and outside the load-lock chamber 7 as described above, it is possible to measure with higher accuracy than the conventional pressure sensor, and it is possible to measure the differential pressure depending on each environmental condition. Even when the atmospheric pressure fluctuates, the relationship between the pressure difference inside and outside the load lock chamber 7 can always be set as planned.
【0031】以上のようにしてロードロック室7の常圧
復帰が終了すると、ロードロック室7のゲートバルブ1
1が開けられ、搬送アーム5によって半導体ウエハ28
がレシーバ13に搬出される。When the return to normal pressure of the load lock chamber 7 is completed as described above, the gate valve 1 of the load lock chamber 7 is completed.
1 is opened, and the semiconductor wafer 28 is transferred by the transfer arm 5.
Are carried out to the receiver 13.
【0032】本実施例では、差圧計30,31に対して
圧力センサー34,35を併用しつつ圧力測定を行って
いるため、ロードロック室6,7の相対圧を極めて円滑
に計測することができるが、圧力センサーを用いない実
施例も可能である。In the present embodiment, since the pressure measurement is performed while using the pressure sensors 34 and 35 for the differential pressure gauges 30 and 31, the relative pressure in the load lock chambers 6 and 7 can be measured extremely smoothly. However, embodiments without a pressure sensor are possible.
【0033】以上述べた実施例は、本発明をエッチング
装置に用いたものであるが、本発明はこれに限定するこ
となく、エピタキシャル成長、プラズマCVD、LPC
VD、スパッタ、反応性イオンエッチング、真空蒸着、
イオン打込み、イオンビーム応用装置、電子ビーム応用
装置、分子線エピタキシ等の装置にも同様に適用するこ
とができ、さらに各種真空下で半導体ウエハやLCD基
板等の被処理物を取り扱う装置、その他種々の気密室を
有する全ての装置に対しても適用することができるもの
である。Although the embodiments described above use the present invention in an etching apparatus, the present invention is not limited to this, and epitaxial growth, plasma CVD, LPC are possible.
VD, sputtering, reactive ion etching, vacuum deposition,
The same can be applied to devices such as ion implantation, ion beam applied devices, electron beam applied devices, molecular beam epitaxy, etc., and devices for handling objects such as semiconductor wafers and LCD substrates under various vacuums, and various other types. It can also be applied to all devices having an airtight chamber.
【0034】[0034]
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、気密
室内の圧力を、室外大気圧との相対圧にて簡易かつ正確
に検知することができるため、常圧復帰時における気密
室内の圧力を予定した圧力に常時維持することができ、
気密室のドア開放時における塵埃微粒子(パーティク
ル)の舞い上がりを防止して被処理物の汚染を回避する
ことができるとともに、気流によるドア開放音を極小に
抑えることができる。As described above, according to the present invention, the pressure in the airtight chamber can be easily and accurately detected by the relative pressure with the outdoor atmospheric pressure. The pressure can be maintained at the planned pressure at all times,
It is possible to prevent dust particles (particles) from flying up when the door of the airtight chamber is opened to avoid contamination of the object to be processed, and to minimize the door opening noise caused by the air flow.
【図1】本発明を適用したエッチング装置の構成を表し
た平面断面説明図である。FIG. 1 is a plan cross-sectional explanatory view showing the configuration of an etching apparatus to which the present invention is applied.
【図2】図1に表した装置に用いられているロードロッ
ク室の構成を表した側面断面説明図及び平面断面説明図
である。FIG. 2 is a side cross-sectional explanatory view and a plan cross-sectional explanatory view showing a configuration of a load lock chamber used in the device shown in FIG.
1 真空処理室 6,7 ロードロック室 28 半導体ウエハ 30,31 差圧計 34,35 圧力センサー 1 Vacuum processing chamber 6, 7 Load lock chamber 28 Semiconductor wafer 30, 31 Differential pressure gauge 34, 35 Pressure sensor
Claims (2)
室外大気に開放することによって、当該気密室内を常圧
に復帰させ略大気圧に戻す気密室の常圧復帰装置におい
て、 上記気密室には、当該気密室の室内側圧力と室外側圧力
との相対的な圧力差を検出する差圧計が設けられている
ことを特徴とする気密室の常圧復帰装置。1. A normal pressure restoration device for an airtight chamber, wherein the inside of the airtight chamber maintained in a substantially vacuum state is opened to the outdoor atmosphere to restore the atmospheric pressure of the airtight chamber to approximately atmospheric pressure. A normal pressure restoring device for an airtight chamber, wherein a pressure difference gauge for detecting a relative pressure difference between an inner pressure and an outer pressure of the airtight chamber is provided in the airtight chamber.
装置において、 差圧計には、真空圧から大気圧近傍の圧力まで、気密室
内の絶対圧を検知する圧力センサーが付設されているこ
とを特徴とする気密室の常圧復帰装置。2. The normal pressure restoring device for an airtight chamber according to claim 1, wherein the differential pressure gauge is provided with a pressure sensor for detecting an absolute pressure in the airtight chamber from a vacuum pressure to a pressure near atmospheric pressure. A device for restoring normal pressure in an airtight chamber characterized by being
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JPH05283367A true JPH05283367A (en) | 1993-10-29 |
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1992
- 1992-03-31 JP JP10581392A patent/JP3153323B2/en not_active Expired - Fee Related
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