JPH10256168A - Gas supplying device for semiconductor manufacturing device - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gas supplying device for semiconductor manufacturing device which can supply a gas to a reaction furnace without causing any time loss. SOLUTION: A gas for treating the surface of a wafer is introduced to a reaction furnace 3 from a pipeline 3. A valve 4 which opens and closes the pipeline 3 is installed to the middle of the pipeline 3 and a mass flow controller 5 which adjusts the flow rate of the gas flowing through the pipeline 3 is installed to the pipeline 3 between the valve 4 and furnace 2. The controller 5 and valve 4 are connected to a main controller 7 through a gas controller 6. When a valve open signal is inputted to the main controller 7 from the outside, the controller 7 transmits control data required for introducing the gas to the furnace 2 to the gas controller 6. Upon receiving the data, the gas controller 6 opens the valve 4 after making the flow rate of the mass flow controller 5 zero and, after a prescribed period of time has elapsed, starts the flow rate adjustment by means of the mass flow controller 5.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造装置の
反応炉にガスを送り込むガス供給装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas supply device for feeding gas into a reaction furnace of a semiconductor manufacturing apparatus.

【０００２】[0002]

【従来の技術】図４は、従来のガス供給装置１１を示す
ものである。この図４において、ウェーハ等の基板（図
示せず）の表面処理を行う反応炉１２には、その内部に
ガスを導入するための配管１３が接続されている。そし
て、その配管１３の途中には、配管１３の開閉をするバ
ルブ１４が配置されており、更にそのバルブ１４と反応
炉１２との間にマスフローコントローラ１５が配置され
ている。このマスフローコントローラ１５は、バルブ１
４を通過して流れるガスの流量を調節するようになって
おり、ガスを円滑に反応炉１２内に導入する機能を有し
ている。そして、バルブ１４は、メインコントローラ１
６にバルブ制御部１７を介して接続されている。又、マ
スフローコントローラ１５は、流量制御部１９を介して
メインコントローラ１６に接続されている。メインコン
トローラ１６は、通信回線２０を通じてバルブ制御部１
７と流量制御部１９に制御データを送信し、バルブ制御
部１７でバルブ１４の作動を制御し、流量制御部１９で
マスフローコントローラ１５の作動を制御するようにな
っている。FIG. 4 shows a conventional gas supply device 11. As shown in FIG. In FIG. 4, a pipe 13 for introducing a gas into the inside of a reaction furnace 12 for performing a surface treatment of a substrate (not shown) such as a wafer is connected. A valve 14 for opening and closing the pipe 13 is arranged in the middle of the pipe 13, and a mass flow controller 15 is arranged between the valve 14 and the reaction furnace 12. This mass flow controller 15 is provided with the valve 1
The flow rate of the gas flowing through the filter 4 is adjusted, and has a function of smoothly introducing the gas into the reaction furnace 12. The valve 14 is connected to the main controller 1
6 is connected via a valve control unit 17. Further, the mass flow controller 15 is connected to the main controller 16 via a flow control unit 19. The main controller 16 communicates with the valve control unit 1 through the communication line 20.
The control data is transmitted to the control unit 7 and the flow control unit 19, the operation of the valve 14 is controlled by the valve control unit 17, and the operation of the mass flow controller 15 is controlled by the flow control unit 19.

【０００３】図５は、従来のガス供給装置１１の作動制
御状態を示すものである。外部からメインコントローラ
１６にバルブオープン信号が入力されると（Ｍ０１）、
メインコントローラ１６から流量制御部１９にマスフロ
ーコントローラ（必要に応じてＭＦＣと略称する）１５
を強制的に閉じさせるための制御データ（ＭＦＣ強制ク
ローズデータ）が送信される（Ｍ０２）。この制御デー
タを受信した流量制御部１９は、マスフローコントロー
ラ１５にバルブショート信号を出力して、配管１３を流
れるガスの流量を零にさせる（Ｆ０１）。次いで、メイ
ンコントローラ１６は、マスフローコントローラ１５の
応答時間（待ち時間、即ち、ガスの流量を零にするのに
要する時間）が経過した後（Ｍ０３）、バルブ制御部１
７に対してバルブオープン制御データを送信する（Ｍ０
４）。このバルブオープン制御データを受信したバルブ
制御部１７は、バルブ１４に対して開弁信号（オープン
信号）を出力する（Ｖ０１）。FIG. 5 shows an operation control state of a conventional gas supply device 11. When a valve open signal is input to the main controller 16 from outside (M01),
From the main controller 16 to the flow controller 19, a mass flow controller (abbreviated as MFC if necessary) 15
Is transmitted (MFC forcible close data) for forcibly closing (M02). The flow control unit 19 that has received the control data outputs a valve short signal to the mass flow controller 15 to reduce the flow rate of the gas flowing through the pipe 13 to zero (F01). Next, after the response time of the mass flow controller 15 (waiting time, that is, the time required to reduce the gas flow rate to zero) has elapsed (M03), the main controller 16 sets the valve control unit 1 to the valve control unit 1.
7 is transmitted to M7 (M0
4). The valve control unit 17 that has received the valve open control data outputs a valve open signal (open signal) to the valve 14 (V01).

【０００４】次いで、メインコントローラ１６は、バル
ブ制御部１７に対してバルブオープン信号を送信した
後、流量制御部１９に対してＭＦＣ強制クローズ解除デ
ータと流量設定データを送信する（Ｍ０５）。これらの
データを受信した流量制御部１９は、マスフローコント
ローラ１５の強制クローズを解除し、マスフローコント
ローラ１５を作動させて、ガス流量零の状態から流量設
定データの値まで徐々にガス流量を近づけさせる（Ｆ０
２）。図６は、反応炉１２に導入されるガスの流れ状態
を示すものであり、図６（ａ）はマスフローコントロー
ラ１５が配置されていない場合のガスの流れ状態図、図
６（ｂ）はマスフローコントローラ１５が配置されてい
る場合のガスの流れ状態図である。Next, the main controller 16 transmits a valve open signal to the valve controller 17 and then transmits MFC forced close release data and flow setting data to the flow controller 19 (M05). Upon receiving these data, the flow control unit 19 releases the forced closing of the mass flow controller 15 and activates the mass flow controller 15 to gradually bring the gas flow closer from the state of zero gas flow to the value of the flow setting data ( F0
2). 6A and 6B show the flow state of the gas introduced into the reaction furnace 12. FIG. 6A shows the flow state of the gas when the mass flow controller 15 is not provided, and FIG. It is a gas flow state diagram in case the controller 15 is arrange | positioned.

【０００５】これらの図に示すように、バルブ１４と反
応炉１２との間の配管１３にマスフローコントローラ１
５が配置されていない場合は、バルブ１４を開くと反応
炉１２側への急激なガスの流れを生じ、ガスの流れに乱
れを生じる。一方、上記従来例のように、バルブ１４と
反応炉１２との間の配管１３にマスフローコントローラ
１５が配置され、マスフローコントローラ１５が上記の
ようにメインコントローラ１６及び流量制御部１９によ
って制御された場合、反応炉１２に流入するガスの流れ
がソフトにスタートし、円滑なガスの流れが生じるた
め、反応炉１２側に流入するガスの流れに乱れを生じる
ことがない。尚、マスフローコントローラ１５は、半導
体製造装置の電源がＯＦＦされた場合、配管１３を全開
にするようになっている。[0005] As shown in these figures, a mass flow controller 1 is connected to a pipe 13 between a valve 14 and a reactor 12.
When the valve 5 is not provided, when the valve 14 is opened, a rapid gas flow to the reaction furnace 12 side occurs, and the gas flow is disturbed. On the other hand, when the mass flow controller 15 is disposed in the pipe 13 between the valve 14 and the reaction furnace 12 and the mass flow controller 15 is controlled by the main controller 16 and the flow rate control unit 19 as described above, as in the conventional example described above. Since the flow of the gas flowing into the reaction furnace 12 starts softly and a smooth gas flow is generated, the flow of the gas flowing into the reaction furnace 12 is not disturbed. The mass flow controller 15 opens the pipe 13 when the power of the semiconductor manufacturing apparatus is turned off.

【０００６】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のガス供給装置１１は、上記したように、流量
制御部１９とバルブ制御部１７に対してメインコントロ
ーラ１６から各別に制御データを送信するようになって
いたため、メインコントローラ１６側で管理するデータ
量が過大となり、メインコントローラ１６から各制御部
１７，１９への送信にタイムロスが生じるという不具合
があった。そこで、本発明は、上記従来技術の不具合を
解消することを目的とする。However, such a conventional gas supply device 11 transmits control data from the main controller 16 to the flow control unit 19 and the valve control unit 17 individually, as described above. As a result, the amount of data managed by the main controller 16 becomes excessively large, and there is a problem that transmission from the main controller 16 to each of the control units 17 and 19 causes a time loss. Therefore, an object of the present invention is to solve the above-described disadvantages of the related art.

【０００７】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明の半導体製造装置
のガス供給装置は、基板の表面処理用のガスが導入され
る反応炉と、該反応炉に接続され、反応炉の内部にガス
を案内する配管と、該配管の途中に配置され、配管の開
閉をするバルブと、該バルブと前記反応炉との間の配管
に配置され、配管内を流れるガスの流量を調節するマス
フローコントローラと、外部からバルブオープン信号が
入力されると、反応炉にガスを導入するための制御デー
タを出力するメインコントローラと、該メインコントロ
ーラからの制御データが入力されると、前記マスフロー
コントローラの流量を零にさせた後、前記バルブを開か
せ、所定時間経過後にマスフローコントローラによる流
量調整を開始させるガスコントローラと、を備えたこと
を特徴としている。According to the present invention, there is provided a gas supply apparatus for a semiconductor manufacturing apparatus, comprising: a reaction furnace into which a gas for treating a surface of a substrate is introduced; A pipe for guiding, a valve arranged in the middle of the pipe, for opening and closing the pipe, a mass flow controller arranged on the pipe between the valve and the reaction furnace, and adjusting a flow rate of gas flowing in the pipe, When a valve open signal is input from outside, a main controller that outputs control data for introducing gas into the reaction furnace, and when control data from the main controller is input, the flow rate of the mass flow controller is reduced to zero. And a gas controller for starting the flow rate adjustment by the mass flow controller after a lapse of a predetermined time.

【０００８】そして、本発明は、このような特徴的構成
を備える結果、メインコントローラとガスコントローラ
との間の通信にタイムロスを生じることなく、ガスコン
トローラがバルブとマスフローコントローラとを連動さ
せ、ガスを反応炉内にソフトに送り込む。According to the present invention, as a result of providing such a characteristic configuration, the gas controller operates the valve and the mass flow controller in cooperation with each other without causing a time loss in the communication between the main controller and the gas controller. Send it softly into the reactor.

【０００９】[0009]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき詳述する。図１は、本発明の実施の形態に係る
半導体製造装置のガス供給装置１を示す構成図である。
この図１において、反応炉２は、ウェーハ等の基板（図
示せず）の表面処理用のガスを配管３によって導入する
ようになっている。配管３の途中には、配管３を開閉す
るバルブ４が配置されている。又、このバルブ４と前記
反応炉２との間の配管３には、配管３内を流れるガスの
流量調整をするマスフローコントローラ５が配置されて
いる。そして、バルブ４とマスフローコントローラ５
は、ガスコントローラ６を介してメインコントローラ７
に接続されている。ガスコントローラ６は、メインコン
トローラ７からの支持データを通信回線９を介して受信
することにより、マスフローコントローラ５及びバルブ
４の作動を制御するようになっている。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram showing a gas supply device 1 of a semiconductor manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
In FIG. 1, a reaction furnace 2 introduces a gas for surface treatment of a substrate such as a wafer (not shown) through a pipe 3. A valve 4 for opening and closing the pipe 3 is arranged in the middle of the pipe 3. A mass flow controller 5 for adjusting the flow rate of gas flowing in the pipe 3 is disposed in the pipe 3 between the valve 4 and the reaction furnace 2. Then, the valve 4 and the mass flow controller 5
Is the main controller 7 via the gas controller 6
It is connected to the. The gas controller 6 controls the operation of the mass flow controller 5 and the valve 4 by receiving the support data from the main controller 7 via the communication line 9.

【００１０】図２は、ガス供給装置１の制御状態図を示
すものである。外部からメインコントローラ７にバルブ
オープン信号が入力されると（Ｍ１０）、メインコント
ローラ７は、ガスコントローラ６に対して所定の制御デ
ータ（例えば、バルブオープン制御データ，待ち時間デ
ータ，流量設定データ）を送信する（Ｍ１１）。そし
て、制御データを受信したガスコントローラ６は、マス
フローコントローラ５に対してバルブショート信号を出
力して、マスフローコントローラ５の流量を零にする
（Ｇ０１）。次に、ガスフローコントローラ６は、待ち
時間データに基づき、所定時間経過した後に（Ｇ０
２）、バルブ４に対してオープン（開弁）信号を出力し
（Ｇ０３）、次いでマスフローコントローラ５に対して
出力していたバルブショート信号を解除し、流量設定デ
ータに従ってマスフローコントローラ５の作動制御を行
う（Ｇ０４）。FIG. 2 shows a control state diagram of the gas supply device 1. When a valve open signal is input to the main controller 7 from outside (M10), the main controller 7 sends predetermined control data (for example, valve open control data, waiting time data, flow rate setting data) to the gas controller 6. Transmit (M11). Then, the gas controller 6 that has received the control data outputs a valve short signal to the mass flow controller 5 to reduce the flow rate of the mass flow controller 5 to zero (G01). Next, based on the waiting time data, the gas flow controller 6 determines (G0
2) Output an open signal to the valve 4 (G03), release the valve short signal output to the mass flow controller 5, and control the operation of the mass flow controller 5 according to the flow rate setting data. Perform (G04).

【００１１】図３は、メインコントローラ７による制御
状態を示すフローチャート図である。先ず、制御対象バ
ルブ番号を１にセットし（ＦＣ００）、対象バルブ番号
と制御可能バルブ数のチェックを行い（ＦＣ０１）、対
象バルブ番号が制御可能バルブ数以上であれば他の処理
に進む。対象バルブ番号が制御可能バルブ数以下であれ
ば、対象バルブについてオープン信号が入力されている
か否かをチェックし（ＦＣ０２）、バルブオープン信号
が入力されていなければ、対象バルブ番号を変更して
（ＦＣ０７）、ステップＦＣ０１に戻る。FIG. 3 is a flowchart showing a control state of the main controller 7. First, the control target valve number is set to 1 (FC00), and the target valve number and the number of controllable valves are checked (FC01). If the target valve number is equal to or more than the number of controllable valves, the process proceeds to another process. If the target valve number is equal to or less than the number of controllable valves, it is checked whether an open signal is input for the target valve (FC02). If the valve open signal is not input, the target valve number is changed ( FC07), and return to step FC01.

【００１２】バルブオープン信号が入力されていれば、
制御データの送信方法を示すデータをガスコントローラ
６に送信する（ＦＣ０３）。次に、ステップＦＣ０３の
送信データによって指定した処理方法に基づき、制御デ
ータをガスコントローラ６に送信する（ＦＣ０４，ＦＣ
０５，ＦＣ０６）。ここで、処理方法のうちＦＣ０４
は、図５に示す、ＭＦＣ強制クローズデータ（Ｍ０
２），待ち時間データ（Ｍ０３），バルブオープン制御
データ（Ｍ０４），ＭＦＣ強制クローズ解除データ及び
流量設定データをガスコントローラ６に送信することに
より、ガスコントローラ６が図５に示すＦ０１，Ｖ０
１，Ｆ０２の制御を行う方法である。又、ＦＣ０５は、
図２で示す制御を行う方法である。更に、ＦＣ０６は、
図２に示すＭ１１の制御データをコマンドとする方法で
ある。即ち、ＦＣ０６は、メインコントローラ７がガス
コントローラ６にどのバルブ４をオープンするかという
コマンドを送信すると、ガスコントローラ６が予め保存
されている待ち時間データや設定流量データに基づいて
Ｇ０１〜Ｇ０４の制御を行うという方法である。If a valve open signal is input,
Data indicating a control data transmission method is transmitted to the gas controller 6 (FC03). Next, the control data is transmitted to the gas controller 6 based on the processing method designated by the transmission data in step FC03 (FC04, FC04).
05, FC06). Here, among the processing methods, FC04
Is the MFC forced close data (M0
2), the waiting time data (M03), the valve open control data (M04), the MFC forced close release data and the flow rate setting data are transmitted to the gas controller 6, so that the gas controller 6 performs F01 and V0 shown in FIG.
1, a method of controlling F02. FC05 is
This is a method for performing the control shown in FIG. In addition, FC06
This is a method using the control data of M11 shown in FIG. 2 as a command. That is, when the main controller 7 sends a command to the gas controller 6 to open which valve 4, the gas controller 6 controls the G 01 to G 04 based on the waiting time data and the set flow rate data stored in advance. It is a method of doing.

【００１３】次に、上記ＦＣ０４〜ＦＣ０６のいずれか
のステップを終了すると、制御バルブ番号を変更し（Ｆ
Ｃ０７）、ステップＦＣ０１に戻る。以上のように本実
施の形態によれば、ガスコントローラ６によってバルブ
４とマスフローコントローラ５の作動制御を行うように
構成され、しかも、メインコントローラ７からガスコン
トローラ６に所定の制御データが送信されると、ガスコ
ントローラ６がバルブ４とマスフローコントローラ５を
連動させるように構成されているため、メインコントロ
ーラ７とガスコントローラ６間の送信にタイムロスを生
じることがない。Next, when any one of the steps FC04 to FC06 is completed, the control valve number is changed (F
C07), and the process returns to step FC01. As described above, according to this embodiment, the operation of the valve 4 and the mass flow controller 5 is controlled by the gas controller 6, and predetermined control data is transmitted from the main controller 7 to the gas controller 6. In addition, since the gas controller 6 is configured to link the valve 4 and the mass flow controller 5, there is no time loss in transmission between the main controller 7 and the gas controller 6.

【００１４】又、上記実施の形態によれば、ガスコント
ローラ６がメインコントローラ７からの制御データを受
信すると、ガスコントローラ６がその制御データに基づ
いてバルブ４及びマスフローコントローラ５の作動制御
や、作動制御のための待ち時間の管理を行うようになっ
ているため、メインコントロール７側の負荷を軽減する
ことができる。Further, according to the above embodiment, when the gas controller 6 receives the control data from the main controller 7, the gas controller 6 controls the operation of the valve 4 and the mass flow controller 5 based on the control data. Since the waiting time for the control is managed, the load on the main control 7 can be reduced.

【００１５】更に、上記実施の形態のＦＣ０６の処理方
法によれば、メインコントローラ７からガスコントロー
ラ６にコマンドのみ送信すると、ガスコントローラ６が
バルブ４及びマスフローコントローラ５の作動制御をす
るようになっているので、メインコントローラ７からガ
スコントローラ６へ送信するデータ量を削減でき、通信
時間を短くして、ガス供給作業のスピードアップ化を図
ることができる。Further, according to the FC06 processing method of the above embodiment, when only the command is transmitted from the main controller 7 to the gas controller 6, the gas controller 6 controls the operation of the valve 4 and the mass flow controller 5. Therefore, the amount of data transmitted from the main controller 7 to the gas controller 6 can be reduced, the communication time can be shortened, and the speed of the gas supply operation can be increased.

【００１６】[0016]

【発明の効果】以上のように本発明は、ガスコントロー
ラによってバルブとマスフローコントローラの作動を制
御するように構成され、メインコントローラからガスコ
ントローラに制御データが送信されると、ガスコントロ
ーラが、マスフローコントローラの流量を零にした後、
バルブを開弁し、所定時間経過後にマスフローコントロ
ーラによるガス流量調整を実行させるようになっている
ため、メインコントローラとガスコントローラとの間で
タイムロスを生じることなく、ガスコントローラによっ
てバルブとマスフローコントローラを連動させて制御す
ることができる。As described above, the present invention is configured so that the operation of the valve and the mass flow controller is controlled by the gas controller, and when the control data is transmitted from the main controller to the gas controller, the gas controller becomes the mass flow controller. After reducing the flow rate to zero,
Since the valve is opened and the gas flow is adjusted by the mass flow controller after the lapse of a predetermined time, the valve and the mass flow controller are linked by the gas controller without time loss between the main controller and the gas controller. Can be controlled.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明の実施の形態を示す半導体製造装置のガ
ス供給装置の構成図。FIG. 1 is a configuration diagram of a gas supply device of a semiconductor manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図２】同ガス供給装置の制御状態図。FIG. 2 is a control state diagram of the gas supply device.

【図３】同ガス供給装置のフローチャート図。FIG. 3 is a flowchart of the gas supply device.

【図４】従来例を示す半導体製造装置のガス供給装置の
構成図。FIG. 4 is a configuration diagram of a gas supply device of a semiconductor manufacturing apparatus showing a conventional example.

【図５】同ガス供給装置の制御状態図。FIG. 5 is a control state diagram of the gas supply device.

【図６】ガスの流れ状態図。図６（ａ）はマスフローコ
ントローラのない場合の状態図、図６（ｂ）はマスフロ
ーコントローラが設置された場合の状態図。FIG. 6 is a diagram showing a gas flow state. FIG. 6A is a state diagram when there is no mass flow controller, and FIG. 6B is a state diagram when a mass flow controller is installed.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ ガス供給装置 ２ 反応炉 ３ 配管 ４ バルブ ５ マスフローコントローラ ６ ガスコントローラ ７ メインコントローラ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Gas supply apparatus 2 Reactor 3 Piping 4 Valve 5 Mass flow controller 6 Gas controller 7 Main controller

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 基板の表面処理用のガスが導入される反
応炉と、 該反応炉に接続され、反応炉の内部にガスを案内する配
管と、 該配管の途中に配置され、配管の開閉をするバルブと、 該バルブと前記反応炉との間の配管に配置され、配管内
を流れるガスの流量を調節するマスフローコントローラ
と、 外部からバルブオープン信号が入力されると、反応炉に
ガスを導入するための制御データを出力するメインコン
トローラと、 該メインコントローラからの制御データが入力される
と、前記マスフローコントローラの流量を零にさせた
後、前記バルブを開かせ、所定時間経過後にマスフロー
コントローラによる流量調整を開始させるガスコントロ
ーラと、 を備えたことを特徴とする半導体製造装置のガス供給装
置。1. A reaction furnace into which a gas for surface treatment of a substrate is introduced, a pipe connected to the reaction furnace and guiding the gas into the reaction furnace, and a pipe arranged in the middle of the pipe to open and close the pipe. A mass flow controller arranged in a pipe between the valve and the reaction furnace to adjust a flow rate of a gas flowing in the pipe; and when a valve open signal is input from the outside, the gas is supplied to the reaction furnace. A main controller that outputs control data for introduction, and when control data from the main controller is input, the flow rate of the mass flow controller is reduced to zero, the valve is opened, and after a predetermined time has elapsed, the mass flow controller A gas supply device for a semiconductor manufacturing apparatus, comprising: a gas controller for starting a flow rate adjustment by a gas controller.