JPH0634479A - Method and device for detecting gas leak from heat-treatment furnace for semiconductor - Google Patents
Method and device for detecting gas leak from heat-treatment furnace for semiconductorInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、半導体ウエハを熱処
理するのに用いる半導体用熱処理炉のガスリーク検知方
法および装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas leak detection method and apparatus for a semiconductor heat treatment furnace used for heat treating a semiconductor wafer.
【０００２】[0002]
【従来の技術】この種の半導体用熱処理炉は、一般に、
ヒーターを備えたプロセス管の内部に半導体ウエハを配
置し、前記プロセス管を加熱しながらその内部に処理用
ガスを供給すると共に徐々に排出することによって前記
半導体ウエハの熱処理を行なうものである。2. Description of the Related Art This type of semiconductor heat treatment furnace is generally
A semiconductor wafer is placed inside a process tube equipped with a heater, and a heating gas is supplied to the inside of the process tube while heating the process tube and gradually exhausted to perform heat treatment on the semiconductor wafer.
【０００３】この半導体用熱処理炉では、作動中のプロ
セス管の内圧は、処理の各段階で、ガスの供給量と排出
量との関係に応じてその外圧より高くなったり低くなっ
たりする。プロセス管の内圧が外圧より低くなった場合
には、プロセス管に接続されているガス排出管の接合部
やプロセス管の蓋のシール部などから外部ガス（例えば
空気中の酸素ガス）が入り込む恐れがある。また、半導
体ウエハの出し入れのためにプロセス管の蓋を開いた時
にも外部ガスがプロセス管内に入り込む恐れがある。そ
こで、従来より一般に、圧力制御装置を設けてプロセス
管の内圧が外圧よりも常に高くなるように調整し、水素
などの処理用ガスと酸素ガスの混合による爆発事故を防
止している。In this semiconductor heat treatment furnace, the internal pressure of the operating process tube becomes higher or lower than the external pressure thereof depending on the relationship between the gas supply amount and the gas discharge amount at each stage of processing. When the internal pressure of the process pipe becomes lower than the external pressure, external gas (for example, oxygen gas in the air) may enter from the joint of the gas exhaust pipe connected to the process pipe or the seal of the lid of the process pipe. There is. Also, when the lid of the process tube is opened for loading / unloading the semiconductor wafer, external gas may enter the process tube. Therefore, conventionally, a pressure control device is generally provided to adjust the internal pressure of the process pipe so that it is always higher than the external pressure to prevent an explosion accident due to mixing of a processing gas such as hydrogen and oxygen gas.
【０００４】このような圧力制御装置を備えた半導体用
熱処理炉の一例が、特開昭６３−３０４６２０号公報に
開示されている。この炉では、プロセス管の内圧を常時
検知し、得られた内圧データを所定の設定圧と比較して
設定圧からの偏差を算出する。次に、算出した前記偏差
に対応する信号を生成し、その信号をガス排出量を調節
する流量調節装置（バルブ）に送出する。そのバルブ
は、前記信号に応じてその開度を調整する。こうして、
プロセス管の内圧が外圧よりも常に高くなるように排出
ガス流量が制御される。An example of a semiconductor heat treatment furnace equipped with such a pressure control device is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 63-304620. In this furnace, the internal pressure of the process pipe is constantly detected, and the obtained internal pressure data is compared with a predetermined set pressure to calculate the deviation from the set pressure. Next, a signal corresponding to the calculated deviation is generated, and the signal is sent to a flow rate control device (valve) that controls the gas discharge amount. The valve adjusts its opening according to the signal. Thus
The exhaust gas flow rate is controlled so that the internal pressure of the process pipe is always higher than the external pressure.
【０００５】また、特開平３−１５１６３３号公報に
は、排出ガス中の水素分圧と酸素分圧と全ガス圧とを常
時検知し、得られた水素分圧データに応じてプロセス管
の蓋の開閉を制御すると共に、得られた酸素分圧と全ガ
ス圧とに応じてプロセス管内に供給するガスを選択する
ようにした半導体用熱処理炉が開示されている。Further, in Japanese Patent Laid-Open No. 3-151633, the partial pressure of hydrogen, the partial pressure of oxygen, and the total gas pressure in exhaust gas are constantly detected, and the lid of the process tube is closed according to the obtained partial hydrogen pressure data. There is disclosed a semiconductor heat treatment furnace in which the opening and closing of the gas is controlled and the gas to be supplied into the process tube is selected in accordance with the obtained oxygen partial pressure and the total gas pressure.
【０００６】この炉では、処理ガスとして可燃性の水素
ガスを使用する場合、まずプロセス管内に窒素ガスを供
給して滞留していた空気（酸素ガス）を排出する。そし
て、プロセス管内の酸素ガス圧が所定の基準値より小さ
くなると、窒素ガスの供給を停止し、代わりに水素ガス
を供給する。水素ガスによってプロセス管内の窒素ガス
は排出される。次に、水素ガス圧が所定の基準値より大
きくなり且つ全ガス圧も所定の基準値より大きくなる
と、半導体ウエハの熱処理が開始される。この時の全ガ
ス圧は、プロセス管に亀裂などが生じて酸素ガスが侵入
するのを防止するため、全ガス圧の基準値よりも高く維
持される。熱処理が終了すると、水素ガスの供給を停止
し、代わりに窒素ガスを供給してプロセス管から水素ガ
スを排出する。なお、プロセス管に亀裂などが生じる
と、プロセス管内の全ガス圧が所定の基準値よりも低下
するので、それを検知してプロセス管内に窒素ガスを供
給し水素ガスを排出する。In this furnace, when flammable hydrogen gas is used as the processing gas, first, nitrogen gas is supplied into the process tube to discharge the stagnant air (oxygen gas). Then, when the oxygen gas pressure in the process pipe becomes smaller than a predetermined reference value, the supply of nitrogen gas is stopped and the hydrogen gas is supplied instead. The nitrogen gas in the process pipe is discharged by the hydrogen gas. Next, when the hydrogen gas pressure becomes higher than a predetermined reference value and the total gas pressure also becomes higher than a predetermined reference value, heat treatment of the semiconductor wafer is started. At this time, the total gas pressure is kept higher than the reference value of the total gas pressure in order to prevent cracks or the like from occurring in the process pipe and invasion of oxygen gas. When the heat treatment is completed, the supply of hydrogen gas is stopped, nitrogen gas is supplied instead, and hydrogen gas is discharged from the process tube. When a crack or the like occurs in the process pipe, the total gas pressure in the process pipe falls below a predetermined reference value, and this is detected to supply nitrogen gas into the process pipe and discharge hydrogen gas.
【０００７】したがって、特開平３−１５１６３３号公
報に開示された炉では、プロセス管内に水素ガスが存在
している間に酸素ガスが侵入することが防止され、ま
た、プロセス管に生じた亀裂などによりガスリークが生
じると、プロセス管内の水素ガスは迅速に排出される。
その結果、プロセス管内部で水素と酸素が反応して爆発
事故を起こす恐れがなくなる。Therefore, in the furnace disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-151633, oxygen gas is prevented from invading while hydrogen gas is present in the process tube, and cracks and the like generated in the process tube. When a gas leak occurs due to, the hydrogen gas in the process pipe is quickly discharged.
As a result, there is no danger of hydrogen and oxygen reacting inside the process tube and causing an explosion accident.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】特開昭６３−３０４６
２０号公報に開示された従来の熱処理炉では、プロセス
管に亀裂が生じたり配管などのプロセス管との接続部に
シール不良が生じたりしてプロセス管内のガスが外部に
リークした場合、リークによって生じるプロセス管内の
ガス圧の低下を補うために流量調整バルブを絞って自動
的に排出ガス流量を減少させてしまう。したがって、こ
の炉では、流量調整バルブによってはガス圧の調整がで
きないような事態になるまでガスリークを検知すること
ができないという問題がある。Problems to be Solved by the Invention JP-A-63-3046
In the conventional heat treatment furnace disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 20 (1999), when the process tube is cracked or the connection between the process tube and the process tube is poorly sealed and the gas in the process tube leaks to the outside, the leak occurs. In order to compensate for the resulting decrease in gas pressure in the process pipe, the flow control valve is throttled to automatically reduce the flow rate of exhaust gas. Therefore, in this furnace, there is a problem that the gas leak cannot be detected until the gas pressure cannot be adjusted by the flow rate adjusting valve.
【０００９】特開平３−１５１６３３号公報に開示され
た炉では、プロセス管よりガスリークが生じると、それ
によって生じるプロセス管内の全ガス圧の低下を検知し
てプロセス管内の水素ガスを排出する。したがって、こ
の動作によってガスリークの発生を知ることは可能であ
る。しかし、この動作はリーク量がある程度大きくなっ
てからでないと生じないため、ガスリークを早期に発見
することができないという問題がある。また、水素ガス
と酸素ガスの分圧と全ガス圧を検知するので、構成が複
雑であるという問題もある。In the furnace disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 3-151633, when a gas leak occurs from the process tube, the decrease in the total gas pressure in the process tube caused by the gas leak is detected and the hydrogen gas in the process tube is discharged. Therefore, it is possible to know the occurrence of gas leak by this operation. However, since this operation does not occur until the leak amount becomes large to some extent, there is a problem that the gas leak cannot be detected early. Further, since the partial pressures of hydrogen gas and oxygen gas and the total gas pressure are detected, there is also a problem that the configuration is complicated.
【００１０】そこで、この発明の目的は、簡単な構成で
プロセス管やその近傍からのガスリークを迅速且つ確実
に検出することができる半導体用熱処理炉のガスリーク
検知方法および装置を提供することにある。Therefore, an object of the present invention is to provide a gas leak detection method and apparatus for a semiconductor heat treatment furnace which can detect gas leaks from a process tube and its vicinity quickly and reliably with a simple structure.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】この発明の半導体用熱処
理炉のガスリーク検知方法は、内部に半導体を配置した
プロセス管にガスを導入および排出しながら前記半導体
の熱処理を行なう半導体用熱処理炉のガスリーク検知方
法であって、前記プロセス管内のガスの排出量情報に基
づいて所定の基準排出量との偏差を演算し、得られた偏
差を所定の基準偏差と比較してその偏差が前記基準偏差
より大きい場合には異状信号を送出して異状を報知する
ことを特徴とする。A gas leak detection method for a semiconductor heat treatment furnace according to the present invention is a gas leak for a semiconductor heat treatment furnace that heat-treats the semiconductor while introducing and discharging the gas into a process tube in which the semiconductor is arranged. A detection method, which calculates a deviation from a predetermined reference discharge amount based on the gas discharge amount information in the process pipe, compares the obtained deviation with a predetermined reference deviation, and the deviation is smaller than the reference deviation. If it is larger, a characteristic signal is sent to notify the abnormality.
【００１２】この発明の半導体用熱処理炉のガスリーク
検知装置は、内部に半導体を配置したプロセス管にガス
を導入および排出しながら前記半導体の熱処理を行なう
半導体用熱処理炉のガスリーク検知装置であって、前記
プロセス管内のガスの排出量を検知する検知手段と、前
記検知手段によって得た排出量情報に基づいて所定の基
準排出量との偏差を演算し、得られた偏差が所定の基準
偏差より大きい場合には異状信号を送出する演算手段
と、前記異状信号を受けて異状を報知する報知手段とを
備えてなることを特徴とする。A gas leak detecting apparatus for a semiconductor heat treatment furnace according to the present invention is a gas leak detecting apparatus for a semiconductor heat treatment furnace, which heats the semiconductor while introducing and discharging a gas into a process tube in which the semiconductor is arranged. The deviation between the detection means for detecting the discharge amount of the gas in the process pipe and the predetermined reference discharge amount is calculated based on the discharge amount information obtained by the detection means, and the obtained deviation is larger than the predetermined reference deviation. In this case, it is characterized in that it comprises an arithmetic means for transmitting the abnormal signal and an informing means for receiving the abnormal signal and informing of the abnormal state.
【００１３】[0013]
【作用】プロセス管内のガス圧を自動的に所定値に調整
する装置を持つ半導体用熱処理炉では、プロセス管の亀
裂などによってガスリークが生じると、プロセス管内の
ガス圧を所定値に保持するためにガス排出量が減少せし
められる。この減少量は、正常作動時に生じるガス排出
量の変動範囲を越えるものである。In a semiconductor heat treatment furnace having a device for automatically adjusting the gas pressure in the process pipe to a predetermined value, when a gas leak occurs due to a crack in the process pipe, the gas pressure in the process pipe is kept at a predetermined value. Gas emissions are reduced. This reduction amount exceeds the fluctuation range of the gas emission amount that occurs during normal operation.
【００１４】そこで、正常作動時に生じるガス排出量の
変動範囲を越えるように基準偏差を設定しておき、検知
した実際のガス排出量から得られた偏差を前記基準偏差
と比較すれば、得られた偏差が基準偏差より大きくなっ
た時にガスリークが発生したと判定することができる。
よって、実際のガス排出量から得られた偏差が基準偏差
より大きくなった場合には、異状信号を送出してその旨
をオペレータに報知するようにすれば、ガスリークの発
生を迅速且つ確実に検出することができる。Therefore, a reference deviation is set so as to exceed the fluctuation range of the gas discharge amount that occurs during normal operation, and the deviation obtained from the detected actual gas discharge amount is compared with the reference deviation to obtain the value. It can be determined that the gas leak has occurred when the deviation exceeds the reference deviation.
Therefore, when the deviation obtained from the actual gas discharge amount becomes larger than the reference deviation, the occurrence of a gas leak can be detected quickly and surely by sending an abnormal signal to notify the operator of that fact. can do.
【００１５】また、プロセス管からの実際のガス排出量
を検知するだけでよく、従来のように異なる種類のガス
の分圧や全圧を検知するといった構成が不要なので、簡
単な構成で実現することができる。Further, since it is only necessary to detect the actual amount of gas discharged from the process pipe, and there is no need to detect the partial pressure or total pressure of different kinds of gas as in the conventional case, a simple structure is realized. be able to.
【００１６】[0016]
【実施例】以下、添付図面にしたがってこの発明の実施
例を説明する。図１は、この発明の１実施例のガスリー
ク検知装置を備えた半導体用熱処理炉の概略構成図、図
２は、同ガスリーク検知装置の動作を示すフローチャー
トである。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a heat treatment furnace for semiconductors equipped with a gas leak detection device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a flow chart showing the operation of the gas leak detection device.
【００１７】［実施例の構成］図１の半導体用熱処理炉
１０は、ボートＢに載置した半導体ウエハＷを内部の処
理室１１ｂに収容できるようにした石英製のプロセス管
１１を備えている。このプロセス管１１の処理室１１ｂ
には、ガス供給装置１５により、上端に設けたガス供給
口１１ｃから処理用ガスが供給される。処理室１１ｂ内
に供給されたガスは、プロセス管１１の下端に設けたガ
ス排出口１１ｄから管路１６を通って外部に排出され
る。[Structure of Embodiment] The semiconductor heat treatment furnace 10 shown in FIG. 1 is equipped with a quartz process tube 11 capable of accommodating a semiconductor wafer W mounted on a boat B in an internal processing chamber 11b. . Processing chamber 11b of this process pipe 11
A processing gas is supplied from the gas supply device 15 through the gas supply port 11c provided at the upper end. The gas supplied into the processing chamber 11b is discharged to the outside from the gas discharge port 11d provided at the lower end of the process pipe 11 through the pipe line 16.
【００１８】プロセス管１１の外側には、それを囲繞す
るようにヒーター１２が設けてある。このヒーター１２
により、プロセス管１１ひいてはその内部の半導体ウエ
ハＷが加熱される。A heater 12 is provided outside the process tube 11 so as to surround it. This heater 12
Thereby, the process tube 11 and, by extension, the semiconductor wafer W therein is heated.
【００１９】プロセス管１１の下端部には、処理室１１
ｂに通じる開口を開閉する蓋１１ａが取り付けてあり、
この蓋１１ａを開いて半導体ウエハＷを載置したボート
Ｂの出し入れを行なう。ボートＢを載せるテーブル１３
は、処理室１１ｂの内部で、矢印の方向に回転可能なシ
ャフト１４の上端に固定してある。At the lower end of the process tube 11, the processing chamber 11
A lid 11a for opening and closing the opening leading to b is attached,
The lid 11a is opened, and the boat B on which the semiconductor wafer W is placed is taken in and out. Table 13 on which boat B is placed
Is fixed to the upper end of the shaft 14 rotatable in the direction of the arrow inside the processing chamber 11b.
【００２０】管路１６の途中には、排出されるガスの流
量を調整するバルブ１９が設けてある。管路１６にはま
た、排出されるガスの圧力を検知するガス圧検知器１７
が接続管路１６ｂを介して取り付けてある。ガス圧検知
器１７は、検知したガス圧に対応する圧力信号をバルブ
制御装置１８に送る。A valve 19 for adjusting the flow rate of the discharged gas is provided in the middle of the conduit 16. The pipe 16 also has a gas pressure detector 17 for detecting the pressure of the discharged gas.
Is attached via a connecting pipe 16b. The gas pressure detector 17 sends a pressure signal corresponding to the detected gas pressure to the valve controller 18.
【００２１】バルブ制御装置１８は、ガス圧検知器１７
からの圧力信号に応じてバルブ制御信号を生成してバル
ブ１９に送り、排出されるガスの流量が所定値になるよ
うにバルブ１９の開度を制御する。こうして、処理室１
１ｂのガス圧が常にプロセス管１１の周囲のガス圧より
も高くなるようにしている。なお、前記バルブ制御信号
は同時に演算装置２０にも送られる。The valve control device 18 includes a gas pressure detector 17
A valve control signal is generated according to the pressure signal from the valve and sent to the valve 19, and the opening degree of the valve 19 is controlled so that the flow rate of the discharged gas becomes a predetermined value. Thus, the processing chamber 1
The gas pressure of 1b is always higher than the gas pressure around the process tube 11. The valve control signal is also sent to the arithmetic unit 20 at the same time.
【００２２】演算装置２０は、 バルブ制御装置１８が
出力した前記バルブ制御信号を受けて、その時の排出ガ
スの流量を演算した後、予め設定・記憶されている「基
準排出量」との偏差を演算する。そして、得られた偏差
が予め設定・記憶されている「基準偏差」より大きい場
合には、異状信号を異状報知器２１、ガス強制排出装置
２２およびガス供給装置１５に送る。なお、この基準偏
差は、正常作動時に生じるガス排出量の変動範囲を越え
る値に設定される。The arithmetic unit 20 receives the valve control signal output from the valve control unit 18, calculates the flow rate of the exhaust gas at that time, and then calculates the deviation from the preset "reference emission amount". Calculate Then, when the obtained deviation is larger than the “reference deviation” that is set and stored in advance, the abnormal signal is sent to the abnormal alarm 21, the forced gas discharge device 22, and the gas supply device 15. The reference deviation is set to a value that exceeds the fluctuation range of the gas discharge amount that occurs during normal operation.
【００２３】異状報知器２１は、前記異状信号を受け
て、表示パネル上のランプを点滅させたりブザー音を発
生させたりして、異状発生を視覚的あるいは聴覚的にオ
ペレータに報知する。ガス強制排出装置２２は、前記異
状信号を受けて、管路１６を介して処理室１１ｂ内のガ
スを強制的に排出する。ガス供給装置１５は、前記異状
信号を受けて、処理室１１ｂ内への処理用ガス（例えば
水素ガス）の供給を停止し、代わりに処理室１１ｂ内の
処理用ガスを排出するためのガス（例えば窒素ガス）を
供給する。Upon receiving the abnormality signal, the abnormality notification device 21 blinks a lamp on the display panel or generates a buzzer sound to visually or audibly notify the operator of the abnormality occurrence. The gas forced discharge device 22 receives the abnormal signal and forcibly discharges the gas in the processing chamber 11b through the conduit 16. In response to the abnormal signal, the gas supply device 15 stops the supply of the processing gas (for example, hydrogen gas) into the processing chamber 11b, and instead discharges the processing gas in the processing chamber 11b ( For example, nitrogen gas) is supplied.
【００２４】この実施例では、ガスリーク検知装置はガ
ス圧検知器１７、バルブ制御装置１８、流量調整バルブ
１９、演算装置２０、ガス強制排出装置２１および異状
報知器２２から構成される。また、このガスリーク検知
装置のガス排出量検知手段は、ガス圧検知器１７とバル
ブ制御装置１８から構成される。In this embodiment, the gas leak detection device comprises a gas pressure detector 17, a valve control device 18, a flow rate adjusting valve 19, a computing device 20, a forced gas discharge device 21 and an abnormality alarm 22. The gas discharge amount detecting means of the gas leak detecting device is composed of a gas pressure detector 17 and a valve control device 18.
【００２５】ガスの供給量と排出量を検知して両流量を
比較する手段を付加的に設けてもよい。この場合、ガス
リークを二重にチェックできる利点が生じる。Means for detecting the gas supply amount and the gas discharge amount and comparing the two flow rates may be additionally provided. In this case, there is an advantage that the gas leak can be double checked.
【００２６】ガスの供給量または排出量の変動状況を予
め測定しておき、得られた変動率に基づいて正常動作時
の流量値（制御信号値）を補正する手段を設けてもよ
い。It is also possible to provide a means for previously measuring the fluctuation state of the gas supply amount or the gas discharge amount and correcting the flow rate value (control signal value) in the normal operation based on the obtained fluctuation rate.
【００２７】［実施例の動作］次に、以上の構成を持つ
半導体用熱処理炉１０の動作について説明する。[Operation of Embodiment] Next, the operation of the semiconductor heat treatment furnace 10 having the above configuration will be described.
【００２８】まず、熱処理を行なう半導体ウエハＷをボ
ートＢに収容した後、プロセス管１１の蓋１１ａを開
き、そのボートＢを図１に示すような姿勢でテーブル１
３上に載置する。次に、蓋１１ａを閉じてからヒーター
１２を作動させ、プロセス管１１ひいては半導体ウエハ
Ｗを加熱する。この加熱は、処理中ずっと継続する。First, after the semiconductor wafer W to be heat-treated is accommodated in the boat B, the lid 11a of the process tube 11 is opened, and the boat B is held in the posture shown in FIG.
Place on top of 3. Next, after closing the lid 11a, the heater 12 is operated to heat the process tube 11 and thus the semiconductor wafer W. This heating continues throughout the process.
【００２９】演算装置２０には、正常作動時に生じるガ
ス排出量の変動範囲を越えるように、排出ガス流量の
「基準偏差」情報を設定し、記憶させておく。In the arithmetic unit 20, the "reference deviation" information of the exhaust gas flow rate is set and stored so as to exceed the fluctuation range of the gas exhaust amount that occurs during normal operation.
【００３０】次に、ガス供給装置１５により、ガス供給
口１１ｃを介して処理室１１ｂに各種ガス（例えば窒素
ガスや水素ガス）を供給する。処理室１１ｂ内のガス
は、ガス排出口１１ｄおよび排出管路１６を通って外部
に徐々に排出される。通常は、最初に処理室１１ｂに窒
素ガスを供給し、そこに滞留しているガスを排出する。
次に、処理用の水素ガスを供給し、半導体ウエハＷの熱
処理を行なう。処理が終了すると、水素ガスの供給を停
止し、代わりに窒素ガスを供給して水素ガスを処理室１
１ｂから除去する。Next, the gas supply device 15 supplies various gases (for example, nitrogen gas and hydrogen gas) to the processing chamber 11b through the gas supply port 11c. The gas in the processing chamber 11b is gradually discharged to the outside through the gas discharge port 11d and the discharge pipe line 16. Usually, the nitrogen gas is first supplied to the processing chamber 11b, and the gas retained therein is discharged.
Next, the hydrogen gas for processing is supplied to heat-treat the semiconductor wafer W. When the processing is completed, the supply of hydrogen gas is stopped and nitrogen gas is supplied instead to supply hydrogen gas to the processing chamber 1.
Remove from 1b.
【００３１】排出管路１６を通って排出されるガスの圧
力は常時、ガス圧検知器１７によって検知され、得られ
たガス圧情報はバルブ制御装置１８に送られる。バルブ
制御装置１８は、そのガス圧情報に応じて流量調整バル
ブ１９にバルブ制御信号を送り、排出されるガスの流量
が所定値になるようにバルブ１９の開度を調整する。例
えば、水素ガスを供給している場合、処理室１１ｂ内の
水素ガス圧が常時、例えば１５ｍｍＨ2Ｏに維持される
ように、排出される水素ガスの流量を例えば２０リット
ル／ｍｉｎに調整する。こうして、処理室１１ｂのガス
圧が常にプロセス管１１の周囲のガス圧よりも高く保持
される。The pressure of the gas discharged through the discharge conduit 16 is always detected by the gas pressure detector 17, and the obtained gas pressure information is sent to the valve controller 18. The valve control device 18 sends a valve control signal to the flow rate adjusting valve 19 according to the gas pressure information, and adjusts the opening degree of the valve 19 so that the flow rate of the discharged gas becomes a predetermined value. For example, when hydrogen gas is being supplied, the flow rate of discharged hydrogen gas is adjusted to, for example, 20 liters / min so that the hydrogen gas pressure in the processing chamber 11b is always maintained at, for example, 15 mmH 2 O. In this way, the gas pressure in the processing chamber 11b is always kept higher than the gas pressure around the process tube 11.
【００３２】以上の動作は、先に述べた従来の熱処理炉
（特開昭６３−３０４６２０号公報参照）の動作と同じ
である。The above operation is the same as that of the conventional heat treatment furnace described above (see Japanese Patent Laid-Open No. 63-304620).
【００３３】次に、図２に基づいてこの発明のガスリー
ク検知装置の動作を説明する。Next, the operation of the gas leak detection device of the present invention will be described with reference to FIG.
【００３４】ステップＳ１では、ガス圧検知器１７によ
り、処理室１１ｂから排出されるガスのガス圧が検知さ
れる。ガス圧検知器１７は、検知した圧力に応じた圧力
信号をバルブ制御装置１８に送る。In step S1, the gas pressure detector 17 detects the gas pressure of the gas discharged from the processing chamber 11b. The gas pressure detector 17 sends a pressure signal corresponding to the detected pressure to the valve controller 18.
【００３５】ステップＳ２では、前記圧力信号を受けて
バルブ制御信号が生成される。このバルブ制御信号は、
流量調整バルブ１９に送られ、流量調整バルブ１９の制
御に用いられる。この演算はバルブ制御装置１８が行な
う。In step S2, a valve control signal is generated in response to the pressure signal. This valve control signal is
It is sent to the flow rate adjusting valve 19 and used for controlling the flow rate adjusting valve 19. This calculation is performed by the valve control device 18.
【００３６】ステップＳ３では、前記バルブ制御信号に
基づいて、その時の排出ガス流量が演算される。この演
算は演算装置２０が行なう。In step S3, the exhaust gas flow rate at that time is calculated based on the valve control signal. This calculation is performed by the calculation device 20.
【００３７】ステップＳ４では、得られた排出ガス流量
と予め設定・記憶されている「基準流量」との間で減算
し、両者の偏差を算出する。この演算は演算装置２０が
行なう。In step S4, the obtained exhaust gas flow rate is subtracted from the preset "reference flow rate" to calculate the deviation between the two. This calculation is performed by the calculation device 20.
【００３８】ステップＳ５では、得られた偏差情報を予
め設定・記憶されている「基準偏差」と比較する。そし
て、得られた偏差がその「基準偏差」より小さいかそれ
に等しい場合には、ステップＳ１に戻り、ステップＳ１
〜Ｓ５の動作を繰り返す。得られた偏差がその「基準偏
差」より大きい場合には、ステップＳ６に進む。この演
算は演算装置２０が行なう。In step S5, the obtained deviation information is compared with the "reference deviation" which is preset and stored. If the obtained deviation is smaller than or equal to the "reference deviation", the process returns to step S1 and step S1.
The operations of to S5 are repeated. If the obtained deviation is larger than the “reference deviation”, the process proceeds to step S6. This calculation is performed by the calculation device 20.
【００３９】「基準偏差」は種々の形態で設定できる。
例えば、「基準偏差」をバルブ制御信号の正常値に対し
て−１０％〜＋１０％の範囲に設定し、その範囲を越え
ると異状信号を発生するようにしてもよいし、流量調整
バルブ１９の「基準開度」を例えば４０％に設定し、そ
れより減少すれば異状信号を発生させるようにしてもよ
い。The "reference deviation" can be set in various forms.
For example, the "reference deviation" may be set in the range of -10% to + 10% with respect to the normal value of the valve control signal, and an abnormal signal may be generated when the value exceeds the range. The "reference opening" may be set to, for example, 40%, and an abnormal signal may be generated if the reference opening is reduced below 40%.
【００４０】ステップＳ６では、得られた偏差がその
「基準偏差」より大きい場合に、異状の発生を報知す
る。この動作は、演算装置２０からの異状信号を受けて
異状報知器２１が行なう。これによって、オペレータは
ガスリークなどの異状が発生したことを知ることができ
る。In step S6, when the obtained deviation is larger than the "reference deviation", the occurrence of abnormality is notified. This operation is performed by the abnormality notification device 21 in response to the abnormality signal from the arithmetic unit 20. This allows the operator to know that an abnormality such as a gas leak has occurred.
【００４１】ステップＳ７では、処理室１１ｂへの水素
ガスの供給が停止される。それと同時に、処理室１１ｂ
に窒素ガスが供給され、処理室１１ｂ内に滞留している
水素ガスが排出せしめられる。この動作は、演算装置２
０からの異状信号を受けてガス供給装置１５が行なう。
これによって、処理室１１ｂ内に滞留している水素ガス
と空気中の酸素ガスが混合して爆発事故を起こすような
恐れがなくなる。In step S7, the supply of hydrogen gas to the processing chamber 11b is stopped. At the same time, the processing chamber 11b
Is supplied with nitrogen gas, and the hydrogen gas staying in the processing chamber 11b is discharged. This operation is performed by the arithmetic unit 2
The gas supply device 15 receives the abnormal signal from 0.
As a result, there is no risk that the hydrogen gas staying in the processing chamber 11b and the oxygen gas in the air are mixed to cause an explosion accident.
【００４２】ステップＳ８では、処理室１１ｂ内に滞留
している水素ガスが強制的に排出される。これにより、
ステップＳ７の窒素ガス供給動作と相まって、極めて短
時間で水素ガスの排出が完了する。この動作は、演算装
置２０からの異状信号を受けてガス強制排出装置２２が
行なう。In step S8, the hydrogen gas staying in the processing chamber 11b is forcibly discharged. This allows
Combined with the nitrogen gas supply operation in step S7, the discharge of hydrogen gas is completed in an extremely short time. This operation is performed by the forced gas discharge device 22 in response to the abnormal signal from the arithmetic unit 20.
【００４３】なお、熱処理を開始する前に、正規の処理
条件と同じ圧力および流量に設定して処理室１１ｂ内に
水素ガスの代わりに窒素ガスを供給し、その時にバルブ
制御装置１８が生成するバルブ制御信号を調査するステ
ップを設けてもよい。こうすると、得られた制御信号の
値によってガスリークの有無と、リークがある場合はそ
のリーク量を予め検知することができる。そこで、得ら
れた情報に基づいて基準偏差などを設定すれば、より確
実にガスリークを検知することができる利点がある。Before starting the heat treatment, the same pressure and flow rate as the normal processing conditions are set, and nitrogen gas is supplied into the processing chamber 11b instead of hydrogen gas, and at that time, the valve control device 18 generates. There may be the step of examining the valve control signal. By doing so, it is possible to detect the presence or absence of gas leak and the amount of leak, if any, based on the value of the obtained control signal. Therefore, setting a reference deviation or the like based on the obtained information has an advantage that the gas leak can be detected more reliably.
【００４４】以上述べたように、このガスリーク検知装
置１０は熱処理中に、例えばプロセス管１１に亀裂が生
じて処理室１１ｂ内のガスがリークした場合、それによ
って生じる処理室１１ｂの内圧低下を補償する流量調整
バルブ１９の動作をバルブ制御信号の変化を介して検知
し、それが一定限度を越える場合には直ちに異状を報知
するので、迅速且つ確実にガスリークの発生を知ること
ができる。また、プロセス管１１内に酸素が混入するの
を確実に防止することもできる。As described above, the gas leak detection apparatus 10 compensates for the decrease in the internal pressure of the processing chamber 11b caused by the crack in the process tube 11 during the heat treatment and the gas in the processing chamber 11b leaking. The operation of the flow rate control valve 19 is detected through a change in the valve control signal, and if it exceeds a certain limit, the abnormality is immediately notified, so that the occurrence of a gas leak can be known quickly and reliably. Further, it is possible to surely prevent oxygen from mixing in the process pipe 11.
【００４５】さらに、このガスリーク検知装置１０によ
れば、プロセス管１１だけでなく、プロセス管１１に接
続されている各種管路の接合箇所のシール不良や亀裂な
ども、同様に検知することができる。また、水素ガスと
酸素ガスの分圧検知用の検知器など面倒な構成も不要で
ある。Further, according to the gas leak detecting apparatus 10, not only the process pipe 11 but also the sealing failure or crack at the joint portion of various pipe lines connected to the process pipe 11 can be detected in the same manner. . Further, a troublesome structure such as a detector for detecting partial pressures of hydrogen gas and oxygen gas is not required.
【００４６】なお、上記実施例では、排出ガス圧および
バルブ制御信号から排出ガスの流量を検知しているが、
流量計によって排出ガス流量を直接的に検知してもよい
し、他の方法によってもよい。また、異状報知器２１で
ガスリークを報知すると同時にガス強制排出装置２２に
よりガスを排出するようにしているが、異状報知器２１
の報知に応じてオペレータがガスを強制的に排出できる
ように構成すれば、ガス強制排出装置２２は設けなくて
も実施可能である。In the above embodiment, the flow rate of exhaust gas is detected from the exhaust gas pressure and the valve control signal.
The flow rate of exhaust gas may be directly detected by a flow meter, or another method may be used. Further, although the abnormality alarm 21 notifies the gas leak, the forced gas discharge device 22 simultaneously discharges the gas.
If the operator is configured to forcibly discharge the gas in response to the notification, it can be implemented without providing the gas forced discharge device 22.
【００４７】[0047]
【発明の効果】この発明の半導体用熱処理炉のガスリー
ク検出方法および装置によれば、簡単な構成でプロセス
管やその近傍からのガスリークを迅速且つ確実に検出す
ることができる。According to the gas leak detecting method and apparatus of the heat treatment furnace for semiconductors of the present invention, the gas leak from the process pipe and its vicinity can be detected quickly and reliably with a simple structure.
【図１】この発明の１実施例のガスリーク検知装置を備
えた半導体用熱処理炉の概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a semiconductor heat treatment furnace equipped with a gas leak detection device according to an embodiment of the present invention.
【図２】図１の半導体用熱処理炉のガスリーク検知装置
の動作を示すフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the gas leak detection device of the semiconductor heat treatment furnace of FIG.
１０ 半導体用熱処理炉 １１ プロセス管 １１ａ プロセス管の蓋 １１ｂ プロセス管の処理室 １１ｃ プロセス管のガス供給口 １１ｄ プロセス管のガス排出口 １２ ヒーター １３ テーブル １４ シャフト １５ ガス供給装置 １６ 排出管路 １６ａ 接続管路 １７ ガス圧検知器 １８ バルブ制御装置 １９ 流量調整バルブ ２０ 演算装置 ２１ 異状報知器 ２２ ガス強制排出装置 Ｂ ウエハボート Ｗ 半導体ウエハ 10 Semiconductor Heat Treatment Furnace 11 Process Tube 11a Process Tube Lid 11b Process Tube Processing Room 11c Process Tube Gas Supply Port 11d Process Tube Gas Discharge Port 12 Heater 13 Table 14 Shaft 15 Gas Supply Device 16 Discharge Pipeline 16a Connection Pipe Line 17 Gas pressure detector 18 Valve control device 19 Flow rate control valve 20 Computing device 21 Abnormality alarm 22 Gas forced discharge device B Wafer boat W Semiconductor wafer
Claims (2)
スを導入および排出しながら前記半導体の熱処理を行な
う半導体用熱処理炉のガスリーク検知方法であって、前
記プロセス管内のガスの排出量情報に基づいて所定の基
準排出量との偏差を演算し、得られた偏差が所定の基準
偏差より大きい場合には異状信号を送出して異状を報知
することを特徴とする半導体用熱処理炉のガスリーク検
知方法。1. A gas leak detection method for a heat treatment furnace for a semiconductor, which heat-treats the semiconductor while introducing and discharging the gas into a process tube having a semiconductor disposed therein, the method being based on information on a gas discharge amount in the process tube. A gas leak detection method for a semiconductor heat treatment furnace, characterized in that a deviation from a predetermined reference emission amount is calculated, and if the obtained deviation is larger than the predetermined reference deviation, an abnormality signal is sent to notify the abnormality. .
スを導入および排出しながら前記半導体の熱処理を行な
う半導体用熱処理炉のガスリーク検知装置であって、前
記プロセス管内のガスの排出量を検知する検知手段と、
前記検知手段によって得た排出量情報に基づいて所定の
基準排出量との偏差を演算し、得られた偏差が所定の基
準偏差より大きい場合には異状信号を送出する演算手段
と、前記異状信号を受けて異状を報知する報知手段とを
備えてなることを特徴とする半導体用熱処理炉のガスリ
ーク検知装置。2. A gas leak detection device for a semiconductor heat treatment furnace, which heat-treats the semiconductor while introducing and discharging the gas into a process tube in which the semiconductor is arranged, and detects a gas discharge amount in the process tube. Detection means,
Calculating means for calculating a deviation from a predetermined reference discharge quantity based on the discharge quantity information obtained by the detecting means, and sending an abnormal signal when the obtained deviation is larger than the predetermined reference deviation; A gas leak detection device for a semiconductor heat treatment furnace, comprising: a notification means for receiving the abnormality and reporting the abnormality.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18912392A JPH0634479A (en) | 1992-07-16 | 1992-07-16 | Method and device for detecting gas leak from heat-treatment furnace for semiconductor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18912392A JPH0634479A (en) | 1992-07-16 | 1992-07-16 | Method and device for detecting gas leak from heat-treatment furnace for semiconductor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0634479A true JPH0634479A (en) | 1994-02-08 |
Family
ID=16235781
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18912392A Pending JPH0634479A (en) | 1992-07-16 | 1992-07-16 | Method and device for detecting gas leak from heat-treatment furnace for semiconductor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0634479A (en) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000356635A (en) * | 1999-06-15 | 2000-12-26 | Meidensha Corp | Concentration measuring method of chlorophyll a and device therefor |
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| JP2006261285A (en) * | 2005-03-16 | 2006-09-28 | Hitachi Kokusai Electric Inc | Substrate treatment equipment |
| JP2008270279A (en) * | 2007-04-16 | 2008-11-06 | Koyo Thermo System Kk | Heat treatment equipment, heat treatment method, and program for heat treatment equipment |
| CN103196641A (en) * | 2013-03-29 | 2013-07-10 | 中国十七冶集团有限公司 | Hot-blast stove leakproofness pressure test method |
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| US11782404B2 (en) | 2014-11-25 | 2023-10-10 | Applied Materials, Inc. | Substrate processing systems, apparatus, and methods with substrate carrier and purge chamber environmental controls |
-
1992
- 1992-07-16 JP JP18912392A patent/JPH0634479A/en active Pending
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