特許 6391171 半導体製造システムおよびその運転方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6391171

(24)【登録日】2018年8月31日

(45)【発行日】2018年9月19日

(54)【発明の名称】半導体製造システムおよびその運転方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/31 20060101AFI20180910BHJP

   C23C 16/44 20060101ALI20180910BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/31 B

   C23C16/44 J

   C23C16/44 E

【請求項の数】9

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2015-175654(P2015-175654)

(22)【出願日】2015年9月7日

(65)【公開番号】特開2017-54850(P2017-54850A)

(43)【公開日】2017年3月16日

【審査請求日】2017年8月2日

(73)【特許権者】

【識別番号】317006041

【氏名又は名称】東芝メモリ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100091982

【弁理士】

【氏名又は名称】永井 浩之

(74)【代理人】

【識別番号】100091487

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 行孝

(74)【代理人】

【識別番号】100082991

【弁理士】

【氏名又は名称】佐藤 泰和

(74)【代理人】

【識別番号】100105153

【弁理士】

【氏名又は名称】朝倉 悟

(74)【代理人】

【識別番号】100107582

【弁理士】

【氏名又は名称】関根 毅

(74)【代理人】

【識別番号】100118843

【弁理士】

【氏名又は名称】赤岡 明

(74)【代理人】

【識別番号】100124372

【弁理士】

【氏名又は名称】山ノ井 傑

(72)【発明者】

【氏名】松尾 和展

【審査官】 長谷川 直也

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−０４３１７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−１３３３８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−０７３０８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１６３１２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０４９３４２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／２０５、２１／３１、２１／３６５、２１／４６９、

２１／８６、

Ｆ０４Ｂ ４９／００−５１／００、

Ｆ０４Ｄ １９／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ウェハを処理する処理装置と、
前記処理装置から排気ガスを排出する排気ポンプと、
前記排気ポンプの動作を示す値を測定する測定部と、
前記測定部により測定された前記値に基づいて、前記排気ガスにより生成され前記排気ポンプに付着または混入した生成物の欠片を押し出す第１ガス、前記排気ポンプを冷却する第２ガス、前記排気ポンプに付着した前記生成物の特性を変化させる第３ガス、または前記排気ポンプに付着した前記生成物と反応する第４ガスを、前記排気ポンプ内に供給する制御部と、
を備え、
前記排気ポンプは、第１部分と、前記第１部分内で回転し、前記第１部分の内面に対向する外面を有する第２部分とを備え、
前記第２ガスは、前記第１部分の前記内面に付着した前記生成物と、前記第２部分の前記外面に付着した前記生成物とが接触するように、前記排気ポンプを冷却する、
半導体製造システム。

【請求項2】

前記第１ガスは、前記第１部分の前記内面または前記第２部分の前記外面に付着した前記生成物を前記欠片により削り落とす、請求項１に記載の半導体製造システム。

【請求項3】

前記第３ガスは、前記第１部分の前記内面または前記第２部分の前記外面に付着した前記生成物の特性を変化させる、請求項１または２に記載の半導体製造システム。

【請求項4】

前記第４ガスは、前記第１部分の前記内面または前記第２部分の前記外面に付着した前記生成物と反応する、請求項１から３のいずれか１項に記載の半導体製造システム。

【請求項5】

前記制御部は、前記排気ポンプの動作中に前記第１、第２、または第３ガスを前記排気ポンプ内に供給する、請求項１から４のいずれか１項に記載の半導体製造システム。

【請求項6】

前記測定部は、前記排気ポンプの回転、電流、音、振動、または温度を示す前記値を測定する、請求項１から５のいずれか１項に記載の半導体製造システム。

【請求項7】

前記第１、第２、第３、または第４ガスは、前記処理装置と前記排気ポンプとの間の流路に設けられた供給口、または前記排気ポンプの入口と出口との間に設けられた供給口に供給される、請求項１から６のいずれか１項に記載の半導体製造システム。

【請求項8】

さらに、
前記第１、第２、第３、または第４ガスを供給する１台以上のガス供給部と、
前記第１、第２、第３、または第４ガスの流量を調整する１台以上の流量調整部と、
を備える請求項１から７のいずれか１項に記載の半導体製造システム。

【請求項9】

ウェハを処理装置により処理し、
前記処理装置から排気ガスを排気ポンプにより排出し、
前記排気ポンプの動作を示す値を測定部により測定し、
前記測定部により測定された前記値に基づいて、前記排気ガスにより生成され前記排気ポンプに付着または混入した生成物の欠片を押し出す第１ガス、前記排気ポンプを冷却する第２ガス、前記排気ポンプに付着した前記生成物の特性を変化させる第３ガス、または前記排気ポンプに付着した前記生成物と反応する第４ガスを、前記排気ポンプ内に供給する、
ことを含み、
前記排気ポンプは、第１部分と、前記第１部分内で回転し、前記第１部分の内面に対向する外面を有する第２部分とを備え、
前記第２ガスは、前記第１部分の前記内面に付着した前記生成物と、前記第２部分の前記外面に付着した前記生成物とが接触するように、前記排気ポンプを冷却する、
半導体製造システムの運転方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、半導体製造システムおよびその運転方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ＡＬＤ（Atomic Layer Deposition）装置によりウェハに膜を形成する場合、ＡＬＤ装置の排気ガスは排気ポンプにより排出される。しかしながら、排気ポンプを停止して再起動する場合、排気ガスにより生成され排気ポンプのケーシングや羽根に付着した副生成物により、排気ポンプを再起動できない可能性がある。理由は、副生成物の膨張やケーシングおよび羽根の収縮により、ケーシングに付着した副生成物と羽根に付着した副生成物とが接触し固着してしまう可能性があるからである。同様の問題は、ウェハを処理するＡＬＤ装置以外の装置の排気ガスを排気ポンプにより排出する場合にも起こり得る。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００３−２９７７６２号公報

【特許文献2】特開２００８−２１４６６０号公報

【特許文献3】特開２０００−３０６８４４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

排気ポンプを適切に再起動することが可能な半導体製造システムおよびその運転方法を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

一の実施形態によれば、半導体製造システムは、ウェハを処理する処理装置と、前記処理装置から排気ガスを排出する排気ポンプと、前記排気ポンプの動作を示す値を測定する測定部とを備える。さらに、前記システムは、前記測定部により測定された前記値に基づいて、前記排気ガスにより生成され前記排気ポンプに付着または混入した生成物の欠片を押し出す第１ガス、前記排気ポンプを冷却する第２ガス、前記排気ポンプに付着した生成物の特性を変化させる第３ガス、または前記排気ポンプに付着した生成物と反応する第４ガスを、前記排気ポンプ内に供給する制御部を備える。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】第１実施形態の半導体製造システムの構成を示す概略図である。

【図2】第１実施形態の排気ポンプの問題を説明するための断面図である。

【図3】第１実施形態の排気ポンプの問題を説明するための断面図である。

【図4】第１実施形態の排気ポンプの運転方法を説明するための断面図である。

【図5】第１実施形態の排気ポンプの運転方法を説明するためのグラフである。

【図6】第２実施形態の半導体製造システムの構成を示す概略図である。

【図7】第２実施形態の排気ポンプの運転方法を説明するための断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0007】

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。

【0008】

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態の半導体製造システムの構成を示す概略図である。

【0009】

図１の半導体製造システムは、処理装置の例であるＡＬＤ装置のＡＬＤ反応炉１１と、第１原料ガス供給部１２と、第２原料ガス供給部１３と、圧力調整バルブ１４と、排気ポンプ１５と、トラップ部１６と、切り換えバルブ１７と、測定部２１と、制御部の例であるシーケンサ２２と、アルゴンガス供給部２３と、窒素ガス供給部２４と、ＭＦＣ（Mass Flow Controller）２５、２６、２７とを備えている。

【0010】

ＡＬＤ反応炉１１は、ＡＬＤによりウェハ１の表面に複数の層２ａ、２ｂを繰り返し堆積する。これにより、これらの層２ａ、２ｂを含む膜２がウェハ１に形成される。ウェハ１の例は、半導体基板や、半導体基板と被加工層とを含む被加工基板である。膜２の例は、酸化膜や窒化膜である。図１は、ＡＬＤ反応炉１１内にウェハ１を搬入し、膜２の形成後にＡＬＤ反応炉１１からウェハ１を搬出する様子を模式的に示している。ＡＬＤ反応炉１１は、複数枚のウェハ１を収容することができる。

【0011】

図１は、ウェハ１の表面に平行で互いに垂直なＸ方向およびＹ方向と、ウェハ１の表面に垂直なＺ方向を示している。本明細書においては、＋Ｚ方向を上方向として取り扱い、−Ｚ方向を下方向として取り扱う。例えば、ウェハ１と膜２との位置関係は、ウェハ１が膜２の下にあると表現される。−Ｚ方向は、重力方向と一致していてもよいし、重力方向と一致していなくてもよい。

【0012】

第１原料ガス供給部１２は、ＡＬＤ反応炉１１に第１原料ガスを供給する。第２原料ガス供給部１３は、ＡＬＤ反応炉１１に第２原料ガスを供給する。第１原料ガスの例は、ウェハ１の表面に吸着するプリカーサである。第２原料ガスの例は、プリカーサと反応して膜２を形成する酸化剤である。なお、本実施形態の半導体製造システムは、原料ガス供給部を１台のみ備えていてもよいし、原料ガス供給部を３台以上備えていてもよい。

【0013】

圧力調整バルブ１４は、ＡＬＤ反応炉１１に配管Ｐ_１により接続されており、ＡＬＤ反応炉１１からの排気ガスの流通や流量を制御するために使用される。本実施形態の半導体製造システムは、圧力調整バルブ１４の開度を調整することにより、ＡＬＤ反応炉１１内の圧力を制御することができる。

【0014】

排気ポンプ１５は、圧力調整バルブ１４に配管Ｐ_２により接続されており、ＡＬＤ反応炉１１から排気ガスを排出するように動作する。排気ポンプ１５は、配管Ｐ_２に接続された排気ガスの入口Ａ_１と、配管Ｐ_３に接続された排気ガスの出口Ａ_２とを備えている。

【0015】

トラップ部１６は、排気ポンプ１５に配管Ｐ_３により接続されており、ＡＬＤ反応炉１１からの排気ガスから所定の物質を除去する。所定の物質の例は、排気ガスにより生成された副生成物である。

【0016】

切り換えバルブ１７は、トラップ部１６に配管Ｐ_４により接続されており、ＡＬＤ反応炉１１からの排気ガスを流す流路を切り換える。符号Ｂ_１は、排気ガスを排気用の流路に流す様子を示している。符号Ｂ_２は、排気ガスを除害用の流路に流す様子を示している。

【0017】

測定部２１は、排気ポンプ１５の動作を示す値を測定する。測定部２１は例えば、排気ポンプ１５の回転、電流、音、振動、または温度を示す値を測定する。このような値の例は、排気ポンプ１５の回転数、排気ポンプ１５内の電流値、排気ポンプ１５付近の音のデシベル値、排気ポンプ１５の振動の振動数、排気ポンプ１５内の温度などである。

【0018】

シーケンサ２２は、半導体製造システムの種々の動作を制御する。例えば、シーケンサ２２は、測定部２１により測定された値に基づいて、アルゴンガス供給部２３、窒素ガス供給部２４、ＭＦＣ２５、２６、２７の動作を制御する。シーケンサ２２による制御の詳細については、後述する。

【0019】

アルゴンガス供給部２３は、アルゴン（Ａｒ）ガスをＭＦＣ２５を介して供給口Ｒ_１に供給する。供給口Ｒ_１は、配管Ｐ_２に設けられている。アルゴンガスは、アルゴンガス供給部２３から供給口Ｒ_１を介して排気ポンプ１５内に供給される。ＭＦＣ２５は、供給口Ｒ_１に供給されるアルゴンガスの質量流量を調整するために使用される。アルゴンガスは、排気ポンプ１５を冷却するために使用される。アルゴンガスは、第２ガスの例である。

【0020】

窒素ガス供給部２４は、窒素（Ｎ_２）ガスをＭＦＣ２６、２７を介して供給口Ｒ_２、Ｒ_３に供給する。供給口Ｒ_２は、配管Ｐ_２に設けられている。供給口Ｒ_３は、排気ポンプ１５の入口Ａ_１と出口Ａ_２との間に設けられている。窒素ガスは、窒素ガス供給部２４から供給口Ｒ_２、Ｒ_３の一方または両方を介して排気ポンプ１５内に供給される。ＭＦＣ２６は、供給口Ｒ_２に供給される窒素ガスの質量流量を調整するために使用される。ＭＦＣ２７は、供給口Ｒ_３に供給される窒素ガスの質量流量を調整するために使用される。窒素ガスは、排気ポンプ１５内で副生成物の欠片などが排気ポンプ１５の駆動部（例えばロータ）に噛み込まないように、副生成物の欠片を押し出すために使用される。窒素ガスは、第１ガスの例である。

【0021】

なお、アルゴンガス供給部２３と窒素ガス供給部２４は、１台以上のガス供給部の例である。また、ＭＦＣ２５、２６、２７は、１台以上の流量調整部の例である。本実施形態の半導体製造システムは、ＭＦＣ２６用の窒素ガス供給部と、ＭＣＦ２７用の窒素ガス供給部とを別々に備えていてもよい。

【0022】

図２は、第１実施形態の排気ポンプ１５の問題を説明するための断面図である。

【0023】

図２(ａ)に示すように、排気ポンプ１５は、ケーシング１５ａと、ケーシング１５ａ内に設けられたロータ１５ｂと、ロータ１５ｂに取り付けられた羽根１５ｃを備えている。ロータ１５ｂは、ケーシング１５ａ内で羽根１５ｃと共に回転する。排気ポンプ１５は、羽根１５ｃの回転により、ＡＬＤ反応炉１１から排気ガスを排出することができる。ケーシング１５ａは、第１部分の例である。ロータ１５ｂと羽根１５ｃは、第２部分の例である。

【0024】

図２(ａ)は、動作中の排気ポンプ１５を示している。図２(ａ)では、ロータ１５ｂが回転している。符号Ｓ_１は、ケーシング１５ａの内面を示す。符号Ｓ_２は、ケーシング１５ａの内面Ｓ_１に対向する羽根１５ｃの外面を示す。符号Ｄ_１は、ケーシング１５ａの内面Ｓ_１と羽根１５ｃの外面Ｓ_２との間の距離を示す。

【0025】

図２(ａ)は、排気ポンプ１５に付着した副生成物３１を示している。副生成物３１は、ＡＬＤ反応炉１１からの排気ガスにより生成され、ケーシング１５ａの内面Ｓ_１や羽根１５ｃの外面Ｓ_２などに付着する。副生成物３１は、排気ポンプ１５の上流で排気ガスにより生成され、排気ポンプ１５に混入する場合もある。副生成物３１の例は、膜２と同じ物質である。副生成物３１は、本開示の生成物の例である。

【0026】

図２(ｂ)は、急停止する排気ポンプ１５を示している。図２(ｂ)では、ロータ１５ｂの回転が急停止される。この場合、排気ポンプ１５の温度が急激に低下することで、ケーシング１５ａ、ロータ１５ｂ、および羽根１５ｃが収縮する。そのため、内面Ｓ_１と外面Ｓ_２が矢印Ｃ_１、Ｃ_２のように互いに近づき、内面Ｓ_１と外面Ｓ_２との距離が短くなる。図２(ｂ)は、この距離がＤ_１からＤ_２に変化した様子を示している。また、この状態で排気ポンプ１５内に大気が混入すると、副生成物３１が膨張する。膨張の理由は、副生成物３１が大気中の水分を吸収することや、副生成物３１が大気中の水分により加水分解されることなどである。

【0027】

副生成物３１が膨張し排気ポンプ１５が収縮すると、内面Ｓ_１の副生成物３１と外面Ｓ_２の副生成物３１とが接触し固着してしまう。よって、排気ポンプ１５を再起動する際に、ロータ１５ｂが回転しないまたは回転しにくくなる。その結果、排気ポンプ１５を再起動することができなくなる。

【0028】

図３は、第１実施形態の排気ポンプ１５の問題を説明するための断面図である。

【0029】

図３(ａ)は、動作中の排気ポンプ１５を示している。図３(ｂ)は、ゆっくり停止する排気ポンプ１５を示している。この場合、副生成物３１や排気ポンプ１５の温度がゆっくり低下することで、内面Ｓ_１の副生成物３１や外面Ｓ_２の副生成物３１の一部が、ロータ１５ｂの回転が完全に停止するまでに削られる。よって、内面Ｓ_１の副生成物３１と外面Ｓ_２の副生成物３１とが固着することを防止でき、排気ポンプ１５を再起動することができる。

【0030】

排気ポンプ１５は例えば、半導体製造システムのメンテナンス時に停止される。この場合、図２(ｂ)のように排気ポンプ１５を急停止すると、排気ポンプ１５を再起動することができなくなる。この問題は、図３(ｂ)のように排気ポンプ１５をゆっくり停止することで対処可能である。しかしながら、図３(ｂ)の場合には、排気ポンプ１５を停止するために長い時間が掛かってしまう。また、図３(ｂ)の場合でも副生成物３１が固着する可能性は残り、その場合には排気ポンプ１５を再起動できなくなる。

【0031】

図４は、第１実施形態の排気ポンプ１５の運転方法を説明するための断面図である。

【0032】

図４(ａ)は、動作中の排気ポンプ１５を示している。図４(ａ)では、窒素ガス供給部２４から排気ポンプ１５内に窒素ガスを供給する。図４(ａ)は、排気ポンプ１５に付着または混入した副生成物３１の欠片３２の落下物を示している。本実施形態では、流量の大きい窒素ガスを排気ポンプ１５内に供給することで、排気ポンプ１５内で欠片３２などが排気ポンプ１５の駆動部（例えばロータ１５ｂ）に噛み込まないように、欠片３２を押し出すことができる。さらに、欠片３２は、流量の大きい窒素ガスに押し出され、内面Ｓ_１と外面Ｓ_２の副生成物３１を削り落とす。本実施形態では、窒素ガスが排気ポンプ１５を冷却することを抑制するために、窒素ガス供給部２４で加熱された窒素ガスを排気ポンプ１５内に供給してもよい。

【0033】

本実施形態によれば、排気ポンプ１５内に窒素ガスを供給することで、内面Ｓ_１の副生成物３１と外面Ｓ_２の副生成物３１とが固着することを抑制することができる。これにより、排気ポンプ１５を再起動できない事態を防止することが可能となる。

【0034】

図４(ｂ)も、動作中の排気ポンプ１５を示している。図４(ｂ)では、アルゴンガス供給部２５から排気ポンプ１５内にアルゴンガスを供給する。アルゴンガスは、熱伝導率が低いという性質を有している。よって、本実施形態では、アルゴンガスを排気ポンプ１５内に供給することで、おおむねケーシング１５ａのみを冷却することができる。理由は、回転中のロータ１５ｂは熱を発しているため、熱伝導率の低いアルゴンガスではあまり冷却されないからである。その結果、ケーシング１５ａのみが矢印Ｃ_１のように収縮し、内面Ｓ_１の副生成物３１と外面Ｓ_２の副生成物３１が接触する。この際、ロータ１５ｂは回転しているため、この接触により内面Ｓ_１の副生成物３１と外面Ｓ_２の副生成物３１が互いに削られる。

【0035】

本実施形態によれば、排気ポンプ１５内にアルゴンガスを供給することで、内面Ｓ_１と外面Ｓ_２の副生成物３１の接触を誘発することができ、内面Ｓ_１と外面Ｓ_２から副生成物３１を削り落とすことができる。これにより、排気ポンプ１５を再起動できない事態を防止することが可能となる。

【0036】

なお、本実施形態の排気ポンプ１５は、羽根１５ｃの外面Ｓ_２にコーティング膜１５ｄを有することが望ましい。これにより、内面Ｓ_１と外面Ｓ_２の副生成物３１の接触により羽根１５ｃが損傷することを防止することができる。コーティング膜１５ｄの例は、めっき層やポリマー膜である。

【0037】

本実施形態では、動作中の排気ポンプ１５に窒素ガスやアルゴンガスを供給した後、排気ポンプ１５を停止する。よって、本実施形態によれば、排気ポンプ１５をゆっくり停止しなくても、排気ポンプ１５を適切に再起動することが可能となる。本実施形態では、窒素ガスとアルゴンガスは、排気ポンプ１５内に同時に供給してもよいし、排気ポンプ１５内に別々に供給してもよい。以下、図５を参照して、窒素ガスとアルゴンガスの供給タイミングや供給量について説明する。

【0038】

図５は、第１実施形態の排気ポンプ１５の運転方法を説明するためのグラフである。

【0039】

図５の縦軸は、排気ポンプ１５内の所定の地点で測定部２１により測定された電流値を示す。図５の横軸は、時間を示す。符号Ｉ_０は、電流値の閾値を示す。

【0040】

排気ポンプ１５内の副生成物３１の付着量が少ない場合、電流値は閾値Ｉ_０よりも十分に低くなる。しかしながら、副生成物３１の付着量が多くなると、矢印Ｅ_１のように電流値が増加する。理由は、副生成物３１によりロータ１５ｂが回転しにくくなり、排気ポンプ１５がロータ１５ｂの回転数を維持するために電流値を増加させるからである。副生成物３１の付着量がさらに多くなると、矢印Ｅ_２のように電流値がさらに増加し、電流値が閾値Ｉ_０よりも高くなる。この場合、動作中の排気ポンプ１５が、副生成物３１により停止してしまう可能性もある。

【0041】

本実施形態のシーケンサ２２は、測定部２１から電流値の測定結果を受信し、この電流値に基づいて窒素ガスとアルゴンガスを排気ポンプ１５内に供給する。具体的には、シーケンサ２２は、電流値が閾値Ｉ_０より低い場合には、窒素ガス供給部２４とアルゴンガス供給部２３に供給停止信号を出力し、窒素ガスとアルゴンガスの供給を停止する。また、シーケンサ２２は、電流値が閾値Ｉ_０より高い場合には、窒素ガス供給部２４とアルゴンガス供給部２３に供給指示信号を出力し、窒素ガスとアルゴンガスを排気ポンプ１５内に供給する。これにより、副生成物３１の付着量を低減することができ、ロータ１５ｂを再び回転しやすくすることができる。窒素ガスとアルゴンガスは例えば、電流値が閾値Ｉ_０よりも低くなるまで供給される。

【0042】

また、本実施形態のシーケンサ２２は、測定部２１からの電流値に基づいて、窒素ガスの流量とアルゴンガスの流量を制御する。例えば、シーケンサ２２は、電流値と閾値Ｉ_０との差が増加した場合には、ＭＦＣ２６または２７により窒素ガスの流量を増加させ、ＭＦＣ２５によりアルゴンガスの流量を増加させる。また、シーケンサ２２は、電流値と閾値Ｉ_０との差が減少した場合には、ＭＦＣ２６または２７により窒素ガスの流量を減少させ、ＭＦＣ２５によりアルゴンガスの流量を減少させる。これにより、副生成物３１の付着量をより効果的に低減することができる。

【0043】

なお、窒素ガスとアルゴンガスの供給は、異なる閾値により制御してもよい。また、窒素ガスとアルゴンガスの供給は、異なる種類の測定値により制御してもよい。例えば、シーケンサ２２は、排気ポンプ１５内の電流値に基づいて窒素ガスを供給し、排気ポンプ１５付近の音のデシベル値に基づいてアルゴンガスを供給してもよい。

【0044】

以上のように、本実施形態の測定部２１は、排気ポンプ１５の動作を示す値を測定し、本実施形態のシーケンサ２２は、測定部２１により測定された値に基づいて、欠片３２を押し出して副生成物３１を削り落とす第１ガスまたは排気ポンプ１５を冷却する第２ガスを排気ポンプ１５内に供給する。第１ガスの例は窒素ガスであり、第２ガスの例はアルゴンガスである。よって、本実施形態によれば、排気ポンプ１５の動作中に副生成物３１を適切に処理し、排気ポンプ１５を適切に再起動することが可能となる。

【0045】

なお、本実施形態では、副生成物３１を削り落とすために、動作中の排気ポンプ１５内に、副生成物３１の欠片３２を模擬する模擬材料を供給してもよい。このような模擬材料の例は、副生成物３１と同じ材質のパウダーである。本実施形態によれば、このような模擬材料を使用し、流量の大きい窒素ガスで押し出すことで、副生成物３１を削り落とすことが可能となる。

【0046】

排気ポンプ１５の動作中に、窒素ガスの流量を複数段階に変化させる実験を行った。この実験では、動作中の排気ポンプ１５が欠片３２により停止してしまう頻度を測定した。その結果、窒素ガスの流量が増加するほど、排気ポンプ１５が停止する頻度が減少することが分かった。

【0047】

（第２実施形態）
図６は、第２実施形態の半導体製造システムの構成を示す概略図である。

【0048】

図６の半導体製造システムは、図１に示す構成要素に加えて、水分供給部２８とＭＦＣ２９とを備えている。水分供給部２８は、１台以上のガス供給部の例である。ＭＦＣ２９は、１台以上の流量調整部の例である。

【0049】

水分供給部２８は、水分を含むガスをＭＦＣ２９を介して供給口Ｒ_４に供給する。供給口Ｒ_４は、配管Ｐ_２に設けられている。このようなガスの例は、空気である。空気は、水分供給部２８から供給口Ｒ_４を介して排気ポンプ１５内に供給される。ＭＦＣ２９は、供給口Ｒ_４に供給される空気の質量流量を調整するために使用される。空気は、排気ガスにより生成され排気ポンプ１５に付着した副生成物３１の特性を変化させるために使用される。空気は、第３ガスの例である。

【0050】

なお、水分供給部２８は、フッ酸（ＨＦ）ガスを供給するフッ酸供給部に置き換えてもよい。フッ酸ガスは、副生成物３１と反応させるために使用可能である。フッ酸ガスは、第４ガスの例である。

【0051】

図７は、第２実施形態の排気ポンプ１５の運転方法を説明するための断面図である。

【0052】

図７は、動作中の排気ポンプ１５を示している。図７では、水分供給部２８から排気ポンプ１５内に空気を供給する。本実施形態では、空気を排気ポンプ１５内に供給することで、内面Ｓ_１や外面Ｓ_２の副生成物３１を水分にさらす。その結果、副生成物３１が水分を吸収することや、副生成物３１が水分により加水分解されることにより、副生成物３１の特性が変化する。具体的には、副生成物３１の膜質が劣化して、副生成物３１がもろく削れやすくなる。

【0053】

よって、本実施形態によれば、排気ポンプ１５内に空気を供給することで、副生成物３１を内面Ｓ_１や外面Ｓ_２から削り落とすことが容易となる。これにより、排気ポンプ１５を再起動できない事態を防止することが可能となる。

【0054】

一方、内面Ｓ_１や外面Ｓ_２の副生成物３１をフッ酸ガスにさらすことでも、副生成物３１の膜質が劣化して、副生成物３１が内面Ｓ_１や外面Ｓ_２から除去しすくなる。理由は、フッ酸ガスは、エッチングで頻繁に使用されることからも明らかなように、多くの副生成物３１と反応しやすいからである。なお、本実施形態では、フッ酸ガス以外のエッチングガスを使用してもよい。

【0055】

空気やフッ酸ガスの供給タイミングや供給量は、窒素ガスとアルゴンガスの供給タイミングや供給量と同様に制御可能である。本実施形態のシーケンサ２２は、測定部２１から電流値の測定結果を受信し、この電流値に基づいて空気（またはフッ酸ガス）を排気ポンプ１５内に供給する。シーケンサ２２は、空気の供給と停止を水分供給部２８により制御し、空気の流量をＭＦＣ２９により制御する。

【0056】

なお、窒素ガス、アルゴンガス、および空気の供給は、異なる閾値により制御してもよい。また、窒素ガス、アルゴンガス、および空気の供給は、異なる種類の測定値により制御してもよい。例えば、シーケンサ２２は、排気ポンプ１５内の電流値に基づいて窒素ガスを供給し、排気ポンプ１５付近の音のデシベル値に基づいてアルゴンガスを供給し、排気ポンプ１５内の温度に基づいて空気を供給してもよい。

【0057】

以上のように、本実施形態のシーケンサ２２は、測定部２１により測定された値に基づいて、副生成物３１の欠片３２を押し出す第１ガス、排気ポンプ１５を冷却する第２ガス、副生成物３１の特性を変化させる第３ガス、または副生成物３１と反応する第４ガスを排気ポンプ１５内に供給する。第１ガスの例は窒素ガスであり、第２ガスの例はアルゴンガスであり、第３ガスの例は空気であり、第４ガスの例はフッ酸ガスである。よって、本実施形態によれば、排気ポンプ１５の動作中に副生成物３１を適切に処理し、排気ポンプ１５を適切に再起動することが可能となる。

【0058】

なお、第１および第２実施形態のＡＬＤ反応炉１１は、ウェハ１を処理するその他の装置に置き換えてもよい。このような装置の例は、ウェハ１を加熱する炉や、ウェハ１上の膜２を加工するチャンバなどである。第１および第２実施形態の排気ポンプ１５は、このような装置の排気ガスにも適用可能である。

【0059】

以上、いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例としてのみ提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図したものではない。本明細書で説明した新規なシステムおよび方法は、その他の様々な形態で実施することができる。また、本明細書で説明したシステムおよび方法の形態に対し、発明の要旨を逸脱しない範囲内で、種々の省略、置換、変更を行うことができる。添付の特許請求の範囲およびこれに均等な範囲は、発明の範囲や要旨に含まれるこのような形態や変形例を含むように意図されている。

【符号の説明】

【0060】

１：ウェハ、２：膜、２ａ、２ｂ：層、
１１：ＡＬＤ反応炉、１２：第１原料ガス供給部、１３：第２原料ガス供給部、
１４：圧力調整バルブ、１５：排気ポンプ、
１５ａ：ケーシング、１５ｂ：ロータ、１５ｃ：羽根、１５ｄ：コーティング膜、
１６：トラップ部、１７：切り換えバルブ、２１：測定部、２２：シーケンサ、
２３：アルゴンガス供給部、２４：窒素ガス供給部、
２５、２６、２７：ＭＦＣ、２８：水分供給部、２９：ＭＦＣ、
３１：副生成物、３２：欠片

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】