(57)【要約】【課題】簡便な方法でバルブの動作タイミングを制御することができ、シーケンサプログラムのステップ数を減らし、設定ミスによる事故を防ぐことのできる基板処理装置を提供する。【解決手段】基板１０を処理する処理室２０と、処理室２０内に処理用ガスを供給するガス供給ライン（４，４ａ，４ｂ）と、ガス供給ラインに設けられ流体により駆動する複数の流体駆動バルブ（１ａ、１ｂ）と、流体駆動バルブを動作させる流体ライン２に設置され流体駆動バルブヘの流体の吸入または排出のスピードを変化させるスピードコントローラ（３ａ，３ｂ）とを備える。【選択図】　　　　図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を処理する処理室と、
前記処理室内に処理用ガスを供給するガス供給ラインと、
前記ガス供給ラインに設けられ流体により駆動する流体駆動バルブと、
前記流体駆動バルブを動作させる流体ラインに設置され前記流体駆動バルブヘの流体の吸入または排出のスピードを変化させるスピードコントローラと
を備えた基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、処理室内にガスを供給して基板を処理する基板処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、処理室内にガスを供給して半導体基板を処理する基板処理装置には、基板を処理する処理室内に処理用ガスを供給するガス供給ラインを設け、このガス供給ラインに流体駆動バルブとして例えばエア駆動バルブを複数設けるようにしている。これら複数のエア駆動バルブの開閉を、時間をずらして制御させたい場合は、シーケンサプログラムにより各々のエア駆動バルブヘの駆動用圧縮空気の流入を制御する必要があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、シーケンサプログラムにより各々のエア駆動バルブヘの駆動用圧縮空気の流入を制御する際、決まったバルブ開閉パターンにおいて、わずかな時間をずらして動作させる場合でもそれぞれに１ステップのプログラムが必要である。これはシーケンサプログラムのステップ数を増大させ複雑化させる原因となり、また、エア駆動バルブの開閉タイミングをシーケンサプログラムによってのみ制御しているため、その設定を忘れた場合、事故に繋がる危険性も持っていた。
【０００４】
本発明は上述した点に鑑みてなされたもので、簡便な方法でバルブの動作タイミングを制御することができ、これによってシーケンサプログラムのステップ数を減らし、設定ミスによる事故を防ぐことのできる基板処理装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明に係る基板処理装置は、基板を処理する処理室と、前記処理室内に処理用ガスを供給するガス供給ラインと、前記ガス供給ラインに設けられ流体により駆動する流体駆動バルブと、前記流体駆動バルブを動作させる流体ラインに設置され前記流体駆動バルブヘの流体の吸入または排出のスピードを変化させるスピードコントローラとを備えたものである。
【０００６】
この構成によれば、スピードコントローラにより各流体駆動バルブヘの流体の吸入または排出のスピードを変化させることができるため、シーケンサプログラムを単純化させることができ、シーケンサプログラムのステップ数を減らし、設定ミスによる事故を防ぐことができる。
【０００７】
なお、実施の形態によれば、基板を処理する処理室と、前記処理室内に処理用ガスを供給するガス供給ラインと、前記ガス供給ラインに設けられ流体により駆動する複数の流体駆動バルブと、前記流体駆動バルブを動作させる流体ラインに設置され前記流体駆動バルブヘの流体の吸入または排出のスピードを変化させるスピードコントローラとを備え、前記ガス供給ラインを流れる処理用ガスの流量を制御するようにした基板処理方法が提供される。また、このガス流量を制御することにより、半導体装置を製造する方法が提供される。また、スピードコントローラを備えなくても、電磁弁ユニットとシーケンサとの間に出力信号の終了時間を遅らせる要素（例えば積分回路やタイマ回路やマルチバイブレータで構成される）を設けることで、流量制御を行うようにした基板処理装置、基板処理方法並びに半導体装置の製造方法が開示されている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１〜図３は、本発明に係る基板処理装置の概念を説明する図である。これらの図は、流体駆動バルブとしてのエア駆動バルブ１を動作させる駆動用圧縮空気ライン（チューブ）２において、圧縮空気の流入方向または流出方向にスピードコントローラ３を挿入することにより、バルブ１ヘの圧縮空気の吸入または排出を遅らせ、バルブ動作タイミングを遅延させる原理を示している。図１は、エア駆動バルブ１の駆動開始時を遅延させる場合、図２は、エア駆動バルブ１の駆動終了時を遅延させる場合、図３は、エア駆動バルブ１の駆動開始時及び駆動終了時を遅延させる場合をそれぞれ示している。なお、スピードコントローラ自体は公知のものである。
【０００９】
さらに、これらを用いた本発明に係る基板処理装置の概念を説明する。例えば、図４に、ガスＡの供給ライン４ａにＭＦＣ５ａを介してエア駆動バルブ１ａが設けられると共にエア駆動バルブ１ａの流体ライン２ａに電磁弁ユニット６ａが設けられ、更に、希釈ガスの供給ライン４ｂにＭＦＣ５ｂを介してエア駆動バルブ１ｂが設けられると共にエア駆動バルブ１ｂの流体ライン２ｂに電磁弁ユニット６ｂが設けられ、エア駆動バルブ１ａと１ｂを介したガスが同一ラインに統合される構成を示す。従来、かかる構成において、ガスＡが高濃度で流れる場合をなくす場合は、電磁弁ユニット６ｂにおけるエア駆動バルブ１ｂを駆動する時間幅（第１パルス幅）に対して、電磁弁６ａにおけるエア駆動バルブ１ａを駆動するパルス幅を短くし、且つ第１パルス幅内に含まれるように電磁弁ユニット６ａ，６ｂをそれぞれ制御しなければならず、このため、少なくとも二つの異なる幅を有し、且つ同期しないパルス（制御時間幅）を形成しなければならなかった。
【００１０】
これに対して、図５に示すように、エア駆動バルブ１ａと１ｂに対してそれぞれスピードコントローラ３ａと３ｂを取り付けるようにすれば、共通の電磁弁ユニット６による一つの時間幅制御において、エア駆動バルブ１ａの駆動開始時を遅らせると共にエア駆動バルブ１ｂの駆動終了時を遅らせることができ、シーケンサプログラムを単純化させることができる。図７は、この場合の動作タイミングチャートを示しており、エア駆動バルブ１ｂの動作（図７の最上段）内で、エア駆動バルブ１ａが動作（図７の２段目）されることが容易に理解される。
なお、図６は、図４に示す構成において、いずれの電磁弁ユニット６ａ，６ｂにも同一のスピードコントローラを同方向に設ければ、駆動パルス幅を共に同一時間だけずらすことができる場合を示していて、駆動時間幅を共通にずらせる（図６の場合は、駆動時間幅を遅くずらせる）ことが容易にできることを示している。
【００１１】
図８は、上述した概念に基づいた本発明に係る基板処理装置の構成を示す図である。図８に示すように、基板１０を処理する処理室２０には、ＭＦＣ５ａとエア駆動バルブ１ａを介したガス供給ライン４ａからのガスＡと、ＭＦＣ５ｂとエア駆動バルブ１ｂを介したガス供給ライン４ｂからの希釈ガスとが混合されて供給されるが、バルブ１ａと１ｂへのガスの吸入または排出のスピード（タイミング）は、バルブ１ａと１ｂを動作させる流体ライン２に設置されたスピードコントローラ３ａと３ｂにより変化させることができるようになされている。なお、図において、６は電磁弁ユニット、３０は処理室２０内の基板１０を加熱するヒータ、４０はガス排出口を示す。
【００１２】
したがって、エア駆動バルブ１ａと１ｂの開閉タイミングを個別に制御することができ、シーケンサプログラムを単純化させることができ、シーケンサプログラムのステップ数を減らし、設定ミスによる事故を防ぐことができる。
【００１３】
次に、スピードコントローラの他の設置例について説明すると、例えば、図９に示すように、ＭＦＣ５の両端にエア駆動バルブ１ｃと１ｄを設け、使用後にその中を真空にしておきたい場合、従来は電磁弁ユニット６ｃによる駆動終了時に対して電磁弁ユニット６ｄの駆動終了時を遅くするよう時間幅制御を行わなければならなかったが、本発明によれば、図１０に示すように、エア駆動バルブ１ｄに対してスピードコントローラ３をエア駆動バルブ１ｄの動作終了時が遅くなるように取り付けることにより、二つの電磁弁ユニットを設ける必要が無くなり、一つの時間幅制御（一つの電磁弁ユニット６）で容易に実現することができるようになる。図１１は、この場合の動作タイミングチャートを示している。なお、図９において、２ｃと６ｃはエア駆動バルブ１ｃに対応する流体ラインと電磁弁ユニットを示し、２ｄと６ｄはエア駆動バルブ１ｄに対応する流体ラインと電磁弁ユニットを示し、４はガス供給ラインを示している。
【００１４】
なお、本発明の参考として、図１２に示すように、各々のエア駆動バルブ１ａ、１ｂと対をなす電磁弁ユニット６ａ、６ｂに対して積分回路７やタイマー回路・マルチバイブレータ回路など、出力信号の終了時間の遅延を行う回路をシーケンサ８との間に入れることにより、シーケンサ８上では、一つの制御で各々のエア駆動バルブ１ａ、１ｂの動作遅延時間を正確に制御することができるようになる。
【００１５】
図１３は、前記積分回路７の一例を示す回路図である。図示する積分回路は、シーケンサ８に接続された抵抗Ｒ１、Ｒ２とコンデンサｃ及びトランジスタＴｒを備え、トランジスタＴｒのコレクタ端子がリレー９ａ、９ｂの駆動用電圧端子に接続され、エミッタ端子がリレー接続端子に接続される。なお、抵抗Ｒ１、Ｒ２とコンデンサｃは、固定型でも可変型でもよいのは勿論である。
【００１６】
上述したように、半導体製造装置等におけるエア駆動バルブの開閉タイミングをスピードコントローラを用いることによりずらすことができると共に、スピードコントローラの代わりに、積分回路やタイマー回路を用いることによってもずらすことができる。
【００１７】
一対で動作するバルブの片方若しくは両方を遅延動作させるためには、従来では各々に電磁弁ユニットを必要とし、その電磁弁を制御するリレーなども必要であり、また、シーケンサも各々の電磁弁を独立制御するためプログラムもその分複雑化していた。しかし、本発明により簡単な部品を加えるだけで、電磁弁やそれを制御するためのリレーなどの部材を半分にすることができ、また、シーケンサプログラムも単純化でき、ヒューマンエラーなどによる誤動作の危険性も併せて回避することができるようになる。
【００１８】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係る基板処理装置によれば、流体駆動バルブを動作させる流体ラインに設置されて流体駆動バルブヘの流体の吸入または排出のスピードを変化させるスピードコントローラを備えたので、容易に流体駆動バルブの動作タイミングを制御することができ、従って、シーケンサプログラムのステップ数を減らし、設定ミスによる事故を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る基板処理装置の概念を説明するもので、スピードコントローラにより駆動開始時を遅延させる場合の説明図である。
【図２】本発明に係る基板処理装置の概念を説明するもので、スピードコントローラにより駆動終了時を遅延させる場合の説明図である。
【図３】本発明に係る基板処理装置の概念を説明するもので、スピードコントローラにより駆動開始時並びに駆動終了時を遅延させる場合の説明図である。
【図４】本発明に係る基板処理装置の概念をさらに説明するもので、スピードコントローラが設けられてない場合のエア駆動バルブとＭＦＣ及び電磁弁ユニットの配置例を示す図である。
【図５】本発明に係る基板処理装置の概念をさらに説明するもので、図４に対してスピードコントローラが設けらた場合の配置例を示す図である。
【図６】本発明に係る基板処理装置の概念をさらに説明するもので、図４に対して１対の電磁弁ユニットと１対のスピードコントローラを設けた場合の配置例を示す図である。
【図７】図５の動作タイミングチャートを示す図である。
【図８】本発明に係る基板処理装置を示す構成図である。
【図９】本発明に係る基板処理装置の概念をさらに説明するためのもので、１対の電磁弁ユニットが備えられ、スピードコントローラが設けられていない場合の配置例を示す図である。
【図１０】本発明に係る基板処理装置の概念をさらに説明するもので、図９に対してスピードコントローラが設けられた場合の配置例を示す図である。
【図１１】図１０の動作タイミングチャートを示す図である。
【図１２】本発明に係る基板処理装置を説明するもので、スピードコントローラに代えて積分回路を備えた場合の構成図である。
【図１３】図１２の積分回路の一例を示す回路図である。
【符号の説明】
１、１ａ、１ｂ　エア駆動バルブ（流体駆動バルブ）
２、２ａ、２ｂ　流体ライン
３、３ａ、３ｂ　スピードコントローラ
４、４ａ、４ｂ　ガス供給ライン
５、５ａ、５ｂ　ＭＦＣ
６、６ａ、６ｂ　電磁弁ユニット
７　　　　　　　積分回路
８　　　　　　　シーケンサ
９ａ、９ｂ　　　リレー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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