特許 7518888 高圧熱処理装置用ガス管理アセンブリ

(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】

(24)【登録日】2024-07-09

(45)【発行日】2024-07-18

(54)【発明の名称】高圧熱処理装置用ガス管理アセンブリ

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/31 20060101AFI20240710BHJP

   H01L 21/324 20060101ALI20240710BHJP

   C23C 16/44 20060101ALI20240710BHJP

   B01J 3/00 20060101ALI20240710BHJP

   B01J 3/02 20060101ALI20240710BHJP

   B01J 3/04 20060101ALI20240710BHJP

【ＦＩ】

H01L21/31 E

H01L21/324 R

C23C16/44 B

B01J3/00 A

B01J3/02 A

B01J3/04 H

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2022203609

(22)【出願日】2022-12-20

(65)【公開番号】P2023091778

(43)【公開日】2023-06-30

【審査請求日】2022-12-20

(31)【優先権主張番号】10-2021-0182552

(32)【優先日】2021-12-20

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】522494798

【氏名又は名称】エイチピエスピ カンパニー リミテッド

【氏名又は名称原語表記】ＨＰＳＰ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．

【住所又は居所原語表記】２６， Ｓａｍｓｕｎｇ １－ｒｏ １－ｇｉｌ， Ｈｗａｓｅｏｎｇ－ｓｉ， Ｇｙｅｏｎｇｇｉ－ｄｏ， １８４４９， Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ

(74)【代理人】

【識別番号】110002262

【氏名又は名称】ＴＲＹ国際弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】イム グンヨン

【審査官】河合 俊英

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－１２９９２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０２０－５２６９２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０１６２８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１３４３２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１９９２１４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／３１

Ｈ０１Ｌ ２１／３２４

Ｃ２３Ｃ １６／４４

Ｂ０１Ｊ ３／００

Ｂ０１Ｊ ３／０２

Ｂ０１Ｊ ３／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

内部空間を備えるハウジングと、
前記内部空間に配置され、高圧熱処理装置の内部チャンバと外部チャンバにガスを供給するように構成された給気モジュールと、
前記内部空間に配置され、前記内部チャンバから対象物に対する熱処理によるガスを排気するように構成された排気モジュールと、
前記内部空間において前記排気モジュールに連結されて、前記内部チャンバに残留する残留ガスを検出するように構成される検出モジュールと、
前記残留ガスに対する前記検出モジュールの検出結果に基づいて、前記給気モジュール及び前記排気モジュールのうち少なくとも１つを制御する制御モジュールとを含み、
前記排気モジュールは、
前記内部チャンバに連通されて、前記内部チャンバからガスを外部に案内するように形成される排気ラインを含み、
前記検出モジュールは、
前記排気ラインから分岐する分岐ラインと、
前記内部空間に配置され、前記分岐ラインに設置される検出バルブと、
前記検出バルブの開放により前記内部チャンバから流入する流動から前記残留ガスを検出するように構成されるガス検出器とを含む、高圧熱処理装置用ガス管理アセンブリ。

【請求項2】

前記検出モジュールは、
前記ガス検出器が前記ハウジングの外部に配置される、請求項１に記載の高圧熱処理装置用ガス管理アセンブリ。

【請求項3】

前記ガス検出器は、
活性ガス検出器と流入ガス検出器の少なくとも１つを含み、
前記活性ガス検出器は、対象物に作用するように前記内部チャンバに投入された活性ガスを検出するように構成され、
前記流入ガス検出器は、外部から前記内部チャンバに流入された流入ガスを検出するように構成される、請求項２に記載の高圧熱処理装置用ガス管理アセンブリ。

【請求項4】

前記検出モジュールは、
前記活性ガス検出器の前流に配置されて、前記活性ガス検出器に流入する前記流動の圧力を基準圧力以下に下げる圧力調節器をさらに含む、請求項３に記載の高圧熱処理装置用ガス管理アセンブリ。

【請求項5】

前記制御モジュールは、
前記活性ガス検出器を対象物に対する熱処理後に作動するよう制御し、
前記流入ガス検出器を対象物に対する熱処理前に作動するように制御する、請求項３に記載の高圧熱処理装置用ガス管理アセンブリ。

【請求項6】

前記制御モジュールは、
前記ガス検出器を作動させる場合、前記内部チャンバに不活性ガスを供給するように前記給気モジュールを制御する、請求項２に記載の高圧熱処理装置用ガス管理アセンブリ。

【請求項7】

前記内部空間のガスを排出するように構成される排出モジュールをさらに含み、
前記ガス検出器は、
前記排出モジュールに連通される、請求項２に記載の高圧熱処理装置用ガス管理アセンブリ。

【請求項8】

前記内部空間に外部空気の流入を許容するように構成される流入モジュールをさらに含み、
前記排出モジュールの作動により前記外部空気は前記流入モジュールを介して前記内部空間に流入した後に前記排出モジュールを介して排出される、請求項７に記載の高圧熱処理装置用ガス管理アセンブリ。

【請求項9】

前記内部空間の環境を感知する感知モジュールをさらに含み、
前記制御モジュールは、
前記感知モジュールの感知結果から前記内部空間においてガス漏れが発生したと判断した場合、前記給気モジュールによるガス供給を中止させる、請求項８に記載の高圧熱処理装置用ガス管理アセンブリ。

【請求項10】

内部空間を備えるハウジングと、
前記内部空間に配置され、高圧熱処理装置のチャンバから対象物に対する熱処理によるガスを排気するように構成される排気モジュールと、
前記内部空間において前記排気モジュールに連結され、対象物に対する熱処理の前及び後の少なくとも１つの時点で前記チャンバに残留する残留ガスを検出するように構成される検出モジュールと、
前記残留ガスに対する前記検出モジュールの検出結果に基づいて、前記排気モジュールを作動させて前記チャンバ内のガスを排気するように構成される制御モジュールとを含み、
前記排気モジュールは、
前記チャンバに連通されて、前記チャンバからガスを外部に案内するように形成される排気ラインを含み、
前記検出モジュールは、
前記排気ラインから分岐する分岐ラインと、
前記内部空間に配置され、前記分岐ラインに設置される検出バルブと、
前記検出バルブの開放により前記チャンバから流入する流動から前記残留ガスを検出するように構成されるガス検出器とを含み、
前記残留ガスは、
前記熱処理によるガスの排気圧力より低い圧力で前記検出モジュールに入力される、高圧熱処理装置用ガス管理アセンブリ。

【請求項11】

前記検出モジュールは、
前記ガス検出器が前記ハウジングの外部に配置される、請求項１０に記載の高圧熱処理装置用ガス管理アセンブリ。

【請求項12】

前記ガス検出器は、
活性ガス検出器と流入ガス検出器の少なくとも１つを含み、
前記活性ガス検出器は、対象物に作用するように前記チャンバに投入された活性ガスを感知するように構成され、
前記流入ガス検出器は、外部から前記チャンバに流入した流入ガスを感知するように構成される、請求項１１に記載の高圧熱処理装置用ガス管理アセンブリ。

【請求項13】

前記内部空間に配置され、前記対象物に対する熱処理のためのガスを前記チャンバに供給するように構成された給気モジュールと、
前記内部空間の環境を感知する感知モジュールとをさらに含み、
前記制御モジュールは、
前記感知モジュールの感知結果から前記内部空間においてガス漏れが発生したと判断した場合、前記給気モジュールによるガス供給を中止させる、請求項１０に記載の高圧熱処理装置用ガス管理アセンブリ。

【請求項14】

前記制御モジュールの制御下で、前記内部空間のガスを排出するように構成される排出モジュールをさらに含み、
前記ガス検出器は、
前記排出モジュールに連通する、請求項１１に記載の高圧熱処理装置用ガス管理アセンブリ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、高圧熱処理装置に対するガスの給気、排気などを行う高圧熱処理装置用ガス管理アセンブリに関する。

【背景技術】

【0002】

一般的に、半導体製作中においてイオンインプランテーション（Ｉｏｎ ｉｍｐｌａｎｔａｔｉｏｎ）工程はウェハの界面にダメージを発生させる。アニーリング（Ａｎｎｅａｌｉｎｇ）は熱処理により該当ウェハのダメージを治癒する工程である。アニーリング以外にも不純物を活性化する時、薄膜（ＣＶＤ）を形成する時、Ｏｈｍｉｃ接触合金工程を進行する時にも、ウェハに対して熱処理が行われる。

【0003】

熱処理時にはウェハに対してガスが作用する。該当ガスは、ウェハが収容されたチャンバに対して高圧で供給される。熱処理の終了後に、使用されたガスはチャンバから排気される。ガス排気の後に、熱処理されたウェハはチャンバから引き出される。以後、新しいウェハとガスが次の熱処理のためにチャンバに提供される。

【0004】

熱処理用ガスとしては、水素、重水素などの可燃性が非常に高いガスが使用される。使用されたガスに対する排気にもかかわらず、当該ガスがチャンバに残留する場合もある。残留したガスがチャンバに流入した酸素と出会う場合は、爆発などの問題が発生する可能性も排除できない。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明の一目的は、チャンバ内にガスが残留することによる危険を構造的に予防できる、高圧熱処理装置用ガス管理アセンブリを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

前記課題を実現するための本発明の一側面による高圧熱処理装置用ガス管理アセンブリは、内部空間を備えるハウジングと、前記内部空間に配置され、高圧熱処理装置の内部チャンバと外部チャンバにガスを供給するように構成される給気モジュールと、前記内部空間に配置され、前記内部チャンバから対象物に対する熱処理によるガスを排気するように構成される排気モジュールと、前記内部空間において前記排気モジュールに連結されて、前記内部チャンバに残留する残留ガスを検出するように構成される検出モジュールと、前記残留ガスに対する検出モジュールの検出結果に基づいて、前記給気モジュール及び前記排気モジュールのうち少なくとも１つを制御する制御モジュールとを含む。

【0007】

ここで、前記排気モジュールは、前記内部チャンバに連通されて、前記内部チャンバからガスを外部に案内するように形成される排気ラインを含み、前記検出モジュールは、前記排気ラインから分岐される分岐ラインと、前記内部空間に配置され、前記分岐ラインに設置される検出バルブと、前記検出バルブの開放により前記内部チャンバから流入する流動から前記残留ガスを検出するように構成されるガス検出器とを含む。

【0008】

ここで、前記ガス検出器は、活性ガス検出器と流入ガス検出器の少なくとも１つを含み、前記活性ガス検出器は、対象物に作用するように前記内部チャンバに投入された活性ガスを検出するように構成され、前記流入ガス検出器は、外部から前記内部チャンバに流入された流入ガスを検出するように構成される。

【0009】

ここで、前記検出モジュールは、前記活性ガス検出器の前流に配置されて、前記活性ガス検出器に流入する前記流動の圧力を基準圧力以下に下げる圧力調節器をさらに含んでもよい。

【0010】

ここで、前記制御モジュールは、前記活性ガス検出器を対象物に対する熱処理後に作動するように制御し、前記流入ガス検出器を対象物に対する熱処理前に作動するように制御する。

【0011】

ここで、前記制御モジュールは、前記ガス検出器を作動させる場合、前記内部チャンバに不活性ガスを供給するように前記給気モジュールを制御する。

【0012】

ここで、前記制御モジュールの制御下で、前記内部空間のガスを排出するように構成される排出モジュールがさらに含まれ、前記ガス検出器は前記排出モジュールに連通される。

【0013】

ここで、前記内部空間に外部空気の流入を許容するように構成される流入モジュールがさらに含まれ、前記排出モジュールの作動により、前記外部空気は前記流入モジュールを介して前記内部空間に流入された後、前記排出モジュールを介して排出される。

【0014】

ここで、前記内部空間の環境を感知する感知モジュールがさらに含まれ、前記制御モジュールは、前記感知モジュールの感知結果から前記内部空間においてガス漏れが発生したと判断した場合、前記給気モジュールによるガス供給を中止させる。

【0015】

本発明の他の一側面による高圧熱処理装置用ガス管理アセンブリは、内部空間を備えるハウジングと、内部空間に配置され、高圧熱処理装置のチャンバから対象物に対する熱処理によるガスを排気するように構成される排気モジュールと、前記内部空間において排気モジュールに連結され、対象物に対する熱処理前及び後の少なくとも１つの時点でチャンバに残留する残留ガスを検出するように構成される検出モジュールと、前記残留ガスに対する検出結果に基づいて、前記排気モジュールを作動させて前記チャンバ内のガスを排気するように構成される制御モジュールとを含み、前記残留ガスは、前記熱処理によるガスの排気圧力より低い圧力で前記検出モジュールに入力される。

【0016】

ここで、前記排気モジュールは、前記チャンバに連通されて、前記チャンバからガスを外部に案内するように形成される排気ラインを含み、前記検出モジュールは、前記排気ラインから分岐される分岐ラインと、前記内部空間に配置され、前記分岐ラインに設置される検出バルブと、前記検出バルブの開放により前記チャンバから流入する流動から前記残留ガスを検出するように構成されるガス検出器とを含む。

【0017】

ここで、前記ガス検出器は、活性ガス検出器と流入ガス検出器の少なくとも１つを含み、前記活性ガス検出器は、対象物に作用するように前記チャンバに投入された活性ガスを感知するように構成され、前記流入ガス検出器は、外部から前記チャンバに流入された流入ガスを感知するように構成される。

【0018】

ここで、前記内部空間に配置され、前記対象物に対する熱処理のためのガスを前記チャンバに供給するように構成される給気モジュールと、前記内部空間の環境を感知する感知モジュールがさらに含まれ、前記制御モジュールは、前記感知モジュールの感知結果から前記内部空間においてガス漏れが発生したと判断した場合、前記給気モジュールによるガス供給を中止させる。

【0019】

ここで、前記制御モジュールの制御下で、前記内部空間のガスを排出するように構成される排出モジュールがさらに含まれ、前記ガス検出器は前記排出モジュールに連通される。

【発明の効果】

【0020】

前記のように構成される本発明による高圧熱処理装置用ガス管理アセンブリによれば、高圧熱処理装置のチャンバに対してガスを供給するための給気モジュールと前記チャンバからガスを排気するための排気モジュールがハウジング内に備えられるとともに、ハウジング内において排気モジュールに連結されて前記チャンバに残留する残留ガスを検出する検出モジュールとその検出結果に基づいて給気モジュールと排気モジュールを制御する制御モジュールとが備えられるため、前記チャンバ内の残留ガスが検出されると、熱処理工程の進行が中断され、当該残留ガスが排気される。それにより、前記チャンバ内にガスが残留することによる危険を構造的に除去することができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明の一実施例による高圧熱処理装置用ガス管理アセンブリ１００を示す概念図である。

【図2】図１の高圧熱処理装置用ガス管理アセンブリ１００の制御的構成を説明するためのブロック図である。

【図3】図１の高圧熱処理装置用ガス管理アセンブリ１００の制御方式を説明するためのフローチャートである。

【図4】本発明の他の実施例による高圧熱処理装置用ガス管理アセンブリ２００に対する概念図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、本発明の好ましい実施例による高圧熱処理装置用ガス管理アセンブリについて添付の図面を参照して詳細に説明する。本明細書においては、異なる実施例であっても同一・類似の構成に対しては同一・類似の参照番号を付与し、その説明は最初の説明に代える。

【0023】

図１は、本発明の一実施例による高圧熱処理装置用ガス管理アセンブリ１００を示す概念図である。

【0024】

本図を参照すると、高圧熱処理装置用ガス管理アセンブリ１００は、高圧熱処理装置ＨＡにガスを給気／排気するだけでなく、装置ＨＡに残留するガスを検出するための構成である。

【0025】

まず、高圧熱処理装置ＨＡについて説明する。高圧熱処理装置ＨＡは、内部チャンバＩＣと外部チャンバＥＣを有する。

【0026】

内部チャンバＩＣは、熱処理のための対象物を収容する収容空間を備える。内部チャンバＩＣは、高圧、さらに高温の作業環境において汚染物質（パーティクル）の発生を減少させるために、非金属材、例えば、石英で製作することができる。図面上に簡略化されているが、内部チャンバＩＣの下段には前記収容空間を開放するドア（図示せず）が備えられる。前記ドアが下降することにより前記収容空間が開放され、前記対象物はホルダー（図示せず）に装着されたまま内部チャンバＩＣに投入される。内部チャンバＩＣの外側に配置されるヒータ（図示せず）の作動により、内部チャンバＩＣは数百℃に達するように加熱される。前記対象物は、例えばウェハであってもよい。その場合、前記ホルダーは前記ウェハを複数層に積層できるウェハボート（ｗａｆｅｒ ｂｏａｔ）であってもよい。

【0027】

外部チャンバＥＣは内部チャンバＩＣを包むように形成される。内部チャンバＩＣとは異なり、外部チャンバＥＣは対象物に対する汚染問題から自由であるため、外部チャンバＥＣは金属材で製作されてもよい。外部チャンバＥＣも下部にはドアが備えられるが、内部チャンバＩＣ及び外部チャンバＥＣのドアは一緒に下降して開放されることができる。

【0028】

以下、ガス管理アセンブリ１００について説明する。ガス管理アセンブリ１００は、ハウジング１１０、給気モジュール１２０、排気モジュール１３０、検出モジュール１４０、及び排出モジュール１５０を含む。

【0029】

ハウジング１１０は内部空間１１１を備える。ハウジング１１０は、概ね長方形の胴体を有する。内部空間１１１には給気モジュール１２０及び排気モジュール１３０などが設置される。ハウジング１１０は、作業者が内部空間１１１に接近して後述の給気モジュール１２０などを取り替え／修理するためのドア（図示せず）を備えてもよい。

【0030】

給気モジュール１２０は高圧熱処理装置ＨＡ、具体的に、チャンバ（ＩＣ及びＥＣ）に対してガスを供給するための構成である。給気モジュール１２０は半導体工場のユーティリティライン（ガス給気ライン）に連通されることができる。給気モジュール１２０は内部チャンバＩＣに連通される第１給気ライン１２１と外部チャンバＥＣに連通される第２給気ライン１２５を有する。

【0031】

第１給気ライン１２１を介しては、対象物の熱処理のためのガス、例えば、水素／重水素、フッ素、アンモニア、塩素、窒素などが選択的に内部チャンバＩＣに供給される。ここで、水素／重水素などは活性ガスであり、窒素は不活性ガスである。活性ガスと不活性ガスは内部チャンバＩＣにおいて混合されたまま対象物に作用することができる。第２給気ライン１２５を介しては、不活性ガス、例えば、窒素又はアルゴンが外部チャンバＥＣに供給される。外部チャンバＥＣに投入されたガスは、具体的に外部チャンバＥＣと内部チャンバＩＣの間の空間に満たされる。

【0032】

内部チャンバＩＣ及び外部チャンバＥＣに供給されるガスは、大気圧より高い圧力であって、例えば、数気圧ないし数十気圧に達する高圧を形成することができる。内部チャンバＩＣに供給されるガスの圧力が第１圧力であり、外部チャンバＥＣに供給されるガスの圧力が第２圧力である場合、前記第２圧力は前記第１圧力と関連して設定される。例えば、前記第２圧力が前記第１圧力より多少大きく設定されることができる。そのような圧力差は内部チャンバＩＣ内のガスが漏れることなく、内部チャンバＩＣが破損しないようにする利点を提供する。

【0033】

前記第１圧力と前記第２圧力との関係設定及び維持のために、第１給気ライン１２１には給気バルブ１２３が設置される。給気バルブ１２３は内部チャンバＩＣに対するガス投入量を計測して供給することができる。第２給気ライン１２５には、他の給気バルブ１２７が設置されてもよい。給気バルブ１２７は外部チャンバＥＣにおいてのガス圧力に基づいて開閉が調節されるものであってもよい。給気バルブ１２３及び給気バルブ１２７は、便宜上単純なバルブ形態として同一に表示しているが、それらの具体的作用は相異なる場合もある。

【0034】

排気モジュール１３０は、チャンバ（ＩＣ及びＥＣ）から対象物の熱処理によるガスを排気するための構成である。前記熱処理によるガスは高温工程の進行に応じては前記活性ガスの発火点より高い温度を有することもある。排気モジュール１３０、具体的に、その排気ラインは半導体工場のユーティリティライン（ガス排気ライン）に連通されることができる。

【0035】

排気モジュール１３０は、具体的に、内部チャンバＩＣからガスを排気するための第１排気ライン１３１と、外部チャンバＥＣからガスを排気するための第２排気ライン１３５とを有する。第１排気ライン１３１は内部チャンバＩＣの上部に連通され、また、外部チャンバＥＣの外に延長されることができる。第１排気ライン１３１には排気バルブ１３３が設置される。第２排気ライン１３５は外部チャンバＥＣに連通され、また排気バルブ１３７を有する。第２排気ライン１３５は第１排気ライン１３１に統合されてもよい。その場合、第１排気ライン１３１に沿って排気される活性ガスは、第２排気ライン１３５に沿って排気される不活性ガスに希釈される。

【0036】

検出モジュール１４０は排気モジュール１３０が作動されてもチャンバ（ＩＣ及びＥＣ）、主に内部チャンバＩＣに残留する残留ガスを検出するための構成である。検出モジュール１４０は、内部空間１１１において排気モジュール１３０、具体的に第１排気ライン１３１から分岐する分岐ライン１４１を有する。

【0037】

分岐ライン１４１にはガス検出器１４３、１４５が設置される。ガス検出器１４３、１４５は内部チャンバＩＣからのガスの流動を入力されて残留ガスを検出する。具体的に、ガス検出器１４３、１４５は、活性ガス検出器１４３と流入ガス検出器１４５を含む。活性ガス検出器１４３は、内部チャンバＩＣ内に残留する水素、重水素などの活性ガスを感知する。流入ガス検出器１４５は内部チャンバＩＣ｛及び外部チャンバＥＣ｝のドアが開放された場合に外部から流入した流入ガス、具体的に酸素を感知する。ガス検出器１４３、１４５は、後述の排出ダクト１５１に連通することができる。ガス検出器１４３、１４５の種類や個数は本実施例のように制限されず、必要に応じてはより多い／少ない個数のガス検出器が採用されてもよい。

【0038】

ガス検出器１４３、１４５に対する内部チャンバＩＣからのガスの流動を断続するために、分岐ライン１４１には検出バルブ１４７、１４９が設置されてもよい。検出バルブ１４７、１４９は、活性ガス検出器１４３と流入ガス検出器１４５のそれぞれに対応するように備えられる。検出バルブ１４７、１４９は、前記熱処理によるガスの排気過程では開放されない場合がある。それにより、前記熱処理によるガスの高い排気圧力はガス検出器１４３、１４５に作用しない。代わりに、前記熱処理によるガスの排気圧力に比べて非常に低い圧力を有するガスがガス検出器１４３、１４５に入力されることができる。

【0039】

以上のように低圧のガスがガス検出器１４３、１４５に入力されるとしても、活性ガス検出器１４３にはそれよりさらに低い圧力のガスのみが許容できる。これは検出バルブ１４７の前流に設置される圧力調節器１４８により可能である。圧力調節器１４８は検出バルブ１４７を通過するガスの圧力を基準圧力以下に下げる。活性ガス検出器１４３は、活性ガスをＰＰＭレベルで検出するために敏感な構成を有するため、圧力調節器１４８により追加で保護されることが好ましい。圧力調節器１４８は活性ガス検出器１４３に対応して設置されるものであると説明しているが、設計に応じては流入ガス検出器１４５に対応して設置されてもよい。

【0040】

ガス検出器１４３、１４５はハウジング１１０の外部に配置されてもよい。それに対して、第１排気ライン１３１に対する分岐ライン１４１の接続部位及び検出バルブ１４７、１４９は内部空間１１１に配置されてもよい。これは、前記接続部位と検出バルブ１４７、１４９から前記活性ガスが漏れる可能性に対応するためである。前記接続部位と検出バルブ１４７、１４９には前記熱処理によるガスの高い排気圧力が作用するため、それらからは前記活性ガスが漏洩する可能性が存在する。ガス検出器１４３、１４５はハウジング１１０の外部に配置されなければならないものではなく、内部空間１１１に配置されてもよい。

【0041】

排出モジュール１５０は、内部空間１１１のガスを排出するように構成される。内部空間１１１のガスは、給気モジュール１２０や排気モジュール１３０から漏れた前記活性ガスを含む。

【0042】

排出モジュール１５０は内部空間１１１に連通される排出ダクト１５１を備える。排出ダクト１５１は、半導体工場のユーティリティライン（ガス排気ライン）に連通されることができる。排出ダクト１５１にはゲートバルブ１５５が設置されてもよい。内部空間１１１のガスに対する排出が必要である場合、ゲートバルブ１５５は制御モジュール１７０（図２を参照）の制御下で開放されることができる。

【0043】

以上とは異なり、検出モジュール１４０は、外部チャンバＥＣにおいての残留ガスを検出することもできる。その場合、分岐ライン１４１は第２排気ライン１３５に連結される。外部チャンバＥＣにおいての残留ガスを検出する方式は、本明細書において内部チャンバＩＣを中心に説明された方式と概ね同一である。

【0044】

ガス管理アセンブリ１００の制御に関する構成は、図２を参照して説明する。図２は、図１の高圧熱処理装置用ガス管理アセンブリ１００の制御的構成を説明するためのブロック図である。

【0045】

本図（及び図１）を参照すると、ガス管理アセンブリ１００は、前述の給気モジュール１２０、排気モジュール１３０、検出モジュール１４０などに加えて、制御モジュール１７０、そして格納モジュール１８０をさらに含む。

【0046】

制御モジュール１７０は、給気モジュール１２０、排気モジュール１３０、検出モジュール１４０、及び排出モジュール１５０などを制御する構成である。制御モジュール１７０は、具体的に、残留ガスに対する検出モジュール１４０の検出結果に基づいて、給気モジュール１２０及び排気モジュール１３０などを制御する。

【0047】

格納モジュール１８０は、制御モジュール１７０が制御のために参照できるデータ、プログラムなどを格納する。格納モジュール１８０はフラッシュメモリ（ｆｌａｓｈ ｍｅｍｏｒｙ）、ハードディスク（ｈａｒｄ ｄｉｓｋ）、磁気ディスク、光ディスクのうち少なくとも１つのタイプの格納媒体を含む。

【0048】

このような構成によれば、制御モジュール１７０は、検出モジュール１４０を作動させる場合、給気モジュール１２０を制御して内部チャンバＩＣに不活性ガスが供給されるようにする。これは、内部チャンバＩＣに存在するガス（残留ガス）がガス検出器１４３、１４５に向かって流動するよう誘導するためである。

【0049】

制御モジュール１７０が残留ガスを検出し、その結果に基づいて給気モジュール１２０などを制御するより具体的な内容は、図３を参照して説明する。図３は、図１の高圧熱処理装置用ガス管理アセンブリ１００の制御方式を説明するためのフローチャートである。

【0050】

本図（及び図１ないし図２）を参照すると、制御モジュール１７０は高圧熱処理装置ＨＡにおいての熱処理工程の段階別に異なる対応をするために、熱処理の進行段階を把握する（Ｓ１）。

【0051】

熱処理が行われる前の段階であれば（Ｓ３）、制御モジュール１７０は流入ガス検出器１４５を作動させて、内部チャンバＩＣに流入ガスが残留するか否かを検出する（Ｓ５）。ここで、熱処理前段階は、具体的に、内部チャンバＩＣに新規ウェハがロードされてチャンバ（ＩＣ及びＥＣ）のドアは閉じた時点である。チャンバ（ＩＣ及びＥＣ）に対するガス供給及び加熱は行われる前である。

【0052】

熱処理中の段階であれば（Ｓ７）、制御モジュール１７０は一定時間待機後に（Ｓ９）熱処理進行段階を再び判断する（Ｓ１）。

【0053】

熱処理進行後の段階であれば（Ｓ１１）、制御モジュール１７０は活性ガス検出器１４３を作動させて、内部チャンバＩＣに活性ガスが残留するか否かを検出する（Ｓ１３）。ここで、熱処理後段階は、具体的に、ロードされたウェハに対する熱処理が行われてからチャンバ（ＩＣ及びＥＣ）内のガスが排気された時点である。その場合、チャンバ（ＩＣ及びＥＣ）のドアは開放されていないため、熱処理されたウェハは依然としてチャンバ（ＩＣ及びＥＣ）内に位置する。

【0054】

熱処理の前と後にガス検出器１４３、１４５が残留ガスを検出した場合であれば、制御モジュール１７０は給気モジュール１２０の作動を中断させるか、その作動を再開しない（Ｓ１５）。これは、給気モジュール１２０が高圧熱処理装置ＨＡの内部チャンバＩＣ｛及び外部チャンバＥＣ｝に前記活性ガス及び前記不活性ガスを供給しないようにする。

【0055】

制御モジュール１７０はまた、排気モジュール１３０を作動させて内部チャンバＩＣ｛及び外部チャンバＥＣ｝内のガスが排気されるようにする（Ｓ１５）。これは、内部チャンバＩＣ内に存在する活性ガス及び／又は流入ガスを排気して、残留ガスの存在による危険を解消するためである。

【0056】

熱処理の前と後にガス検出器１４３、１４５が残留ガスを検出していない場合であれば、制御モジュール１７０は残留ガスに対する検出を終了する。

【0057】

以上のガス管理アセンブリ１００の他の形態についても図４を参照して説明する。

【0058】

図４は、本発明の他の実施例による高圧熱処理装置用ガス管理アセンブリ２００に対する概念図である。

【0059】

本図を参照すると、ガス管理アセンブリ２００は、前述の実施例のガス管理アセンブリ１００と概ね同一であるが、感知モジュール２６０と流入モジュール２８０が追加された点が異なる。以下では、前述の実施例と異なる構成を中心に説明する。また、高圧熱処理装置ＨＡ（図１を参照）の構成は図面の単純化のために省略されている。

【0060】

感知モジュール２６０は内部空間２１１の環境を感知するための構成であり、ガス感知器２６１を備える。ガス感知器２６１は、内部空間２１１に漏れた前記活性ガスを感知する。

【0061】

流入モジュール２８０は、内部空間２１１に外部空気の流入を許容する構成である。流入モジュール２８０は、手動操作によって、又は制御モジュール１７０（図２を参照）の制御によって開閉されるダンパーであってもよい。前記ダンパーが開放された状態で、外部空気は排出モジュール２５０の作動による陰圧により内部空間２１１に流入する。

【0062】

流入モジュール２８０は、ハウジング２１０において排出モジュール２５０の反対側に配置されてもよい。本図において、排出モジュール２５０はハウジング２１０の上辺に配置されるのに対して、流入モジュール２８０はハウジング２１０の下辺に配置される。これは、ハウジング２１０内において外部空気の流動経路を長くして、内部空間２１１の全ての領域から漏れガスが効果的に排出されるようにする。

【0063】

このような構成によれば、流入モジュール２８０の開放及び排出モジュール２５０の作動により内部空間２１１には外部空気が持続的に流入する。外部空気は内部空間２１１内のガスが排出モジュール２５０を介して排出されるようにする。例えば、分岐ライン２４１の接続部位及び検出バルブ２４７、２４９などからのガス漏れが微弱に発生したとしても、漏れたガスは排出モジュール２５０を介して排出される。それにより、内部空間２１１内の活性ガス濃度は設定濃度未満に管理されることができる。

【0064】

排出モジュール２５０の作動中に、制御モジュール１７０はガス検出器２６１を介して現在の活性ガス濃度を把握する。制御モジュール１７０は内部空間２１１においての活性ガスの現在濃度が前記設定濃度を超過すると、意味のある水準のガス漏れと判断して追加措置を行う。制御モジュール１７０は、例えば、給気バルブ２２３を閉じてチャンバIC、ECに対するガス供給を停止させる。それにより、活性ガスなどは内部空間２１１にも入らないようになる。前記接続部位及び検出バルブ２４７、２４９などからのガス漏れが問題になる水準になっても、このような追加措置によりガス管理アセンブリ２００は安全に運用できる。

【0065】

前記のような高圧熱処理装置用ガス管理アセンブリは、前述した実施例の構成と作動方式に限定されるものではない。前記実施例は、各実施例の全部又は一部が選択的に組み合わされて多様な変形ができるように構成されることもできる。

【符号の説明】

【0066】

１００、２００：ガス管理アセンブリ
１１０、２１０：ハウジング
１２０、２２０：給気モジュール
１３０、２３０：排気モジュール
１４０、２４０：検出モジュール
１５０、２５０：排出モジュール
１７０：制御モジュール
１８０：格納モジュール
２６０：感知モジュール
２８０：流入モジュール

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】