CN107831753B - 气体供给系统的检查方法、二次基准器的校正方法 - Google Patents

气体供给系统的检查方法、二次基准器的校正方法 Download PDF

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Abstract

本发明的课题在于以较高的精度检查气体供给系统。本发明的一方式所涉及的方法包括：第1工序，将基准器连接在连接管的另一端；第2工序，从一个流量控制器向配管内供给气体；第3工序，在关闭一个第1阀门之后，获取第1压力检测器及第1温度检测器的测定值；第4工序，打开第3阀门并将配管内的气体的一部分供给至储罐内；第5工序，获取第1压力检测器及第1温度检测器的测定值或第2压力检测器及第2温度检测器的测定值；第6工序，利用波义耳‑查理定律，并根据在第3工序中获取的测定值、第5工序中所获取的测定值及包括第3阀门被关闭时的储罐内的空间的封闭空间的容积，计算配管的容积。

Description

气体供给系统的检查方法、二次基准器的校正方法
技术领域
本发明的实施方式涉及一种气体供给系统的检查方法、流量控制器的校正方法及二次基准器的校正方法。
背景技术
在电子器件等的制造中，使用基板处理装置对基板进行处理。基板处理装置有时具备气体供给系统，该气体供给系统将通过流量控制器而流量得到控制的气体供给至处理容器内。
流量控制器的实际输出流量有时随着运行时间的经过而稍微发生变化。在该情况下，流量控制器的设定流量与实际输出流量之间发生偏差。并且，即使是被设定成相同的设定流量的流量控制器，若制造商不同，则有时实际输出流量也不同。在流量控制器的输出流量与设定流量不同的情况下，在使用基板处理装置处理基板时，会得到与计划的处理结果不同的处理结果。
为了避免这种事态，已知有利用增量法来检查流量控制器的输出流量的方法，该增量法利用气体的温度、压力及体积来测定气体的流量。例如，在专利文献1中，作为第1方法公开有使用已知的具有内容积的增量槽来测定气体的流量的方法。并且，在专利文献1中，作为第2方法公开有利用流量控制器的设定流量来计算气体供给系统的配管内的容积，并且利用该配管内的容积来测定气体的流量的方法。
专利文献1：日本特开2012-32983号公报
但是，气体供给系统的气体配管有时因附着于该气体配管的内壁的堆积物等而其容积稍微发生变化。若气体配管内的容积发生变化，则有时向处理容器的气体供给系统的气体的响应性发生变化。然而，在上述第1方法中，没有测定气体供给系统的配管内的容积，因此无法检查配管内的容积的变化。因此，随着运行时间的经过而配管内的容积发生变化，其结果，在气体的响应性发生变化时，很难确定其原因。并且，在上述第2方法中，利用待校正的流量控制器的流量值来计算配管内的容积，因此该容积的计算精度较低，其结果，利用该容积而测定的气体流量的可靠性也较低。
因此，在本技术领域中，要求一种以较高的精度检查气体供给系统的方法。
发明内容
在一方式中，提供一种用于向基板处理装置的处理容器内供给气体的气体供给系统的检查方法。气体供给系统具备：多个流量控制器，分别与多个气源连接；配管，具有主管、多个分支管及连接管，主管的下游侧的端部与处理容器连接，多个分支管为从主管分支的多个分支管且分别与多个流量控制器连接，连接管具有与主管的中途位置或多个分支管中的一个分支管的中途位置连接的一端及另一端；多个第1阀门，分别设置于多个分支管与多个流量控制器之间；第2阀门，设置于主管的下游侧的端部与处理容器之间；第3阀门，设置于连接管的另一端；第1压力检测器，测定配管内的压力；及第1温度检测器，测定配管内的温度。
一方式所涉及的方法包括：第1工序，经由第3阀门将基准器连接在连接管的另一端，基准器具备储罐、测定储罐内的压力的第2压力检测器及测定储罐内的温度的第2温度检测器；第2工序，在多个第1阀门中的一个第1阀门被打开且多个第1阀门中除了一个第1阀门以外的其他第1阀门、第2阀门及第3阀门被关闭的状态下，从与多个流量控制器中的一个第1阀门连接的一个流量控制器向配管内供给气体；第3工序，在第2工序之后且在关闭一个第1阀门之后，获取第1压力检测器及第1温度检测器的测定值；第4工序，在第3工序之后，打开第3阀门并将配管内的气体的一部分供给至储罐内；第5工序，在第4工序之后，获取第1压力检测器及第1温度检测器的测定值或第2压力检测器及第2温度检测器的测定值；及第6工序，利用波义耳-查理定律，并根据在第3工序中获取的测定值、第5工序中获取的测定值及包括第3阀门被关闭时的储罐内的空间的封闭空间的容积，计算配管的容积。
在上述第3工序中获取的测定值为向配管中填充来自流量控制器的气体时的配管内的压力及温度，在上述第5工序中获取的测定值为在打开第3阀门且配管的内部与基准器的储罐的压力成为平衡状态之后的配管内的压力及温度。在此，在将气体的压力设为P、将温度设为T及体积设为V时，PV/T具有成为恒定的性质(波义耳-查理定律)。若利用该性质，则能够根据上述第3工序中的测定值、上述第5工序中的测定值及包括第3阀门被关闭时的储罐内的空间的封闭空间的容积计算配管的容积。在该计算方法中，无需利用可靠性较低的流量控制器的流量值而能够计算配管的容积，因此能够以较高的精度计算配管的容积。
在一实施方式中，在第1工序之后且第2工序之前，还可以包括：第7工序，在一个第1阀门及第3阀门被打开且除了一个第1阀门以外的多个第1阀门及第2阀门被关闭的状态下，从一个流量控制器向配管内供给气体；及第8工序，在第7工序之后且在关闭一个第1阀门之后，根据第2压力检测器及第2温度检测器的测定值，校正第1压力检测器及第1温度检测器。
在上述一实施方式所涉及的方法中，在计算配管的容积之前，根据基准器的第2压力检测器及第2温度检测器的测定值来校正配管内的第1压力检测器及第1温度检测器，因此能够使第1压力检测器及第1温度检测器的测定值接近实际值。因此，通过气体供给系统，能够以较高的精度进行检查。
在一实施方式中，还可以包括：第9工序，在第6工序之后，在一个第1阀门被打开且除了一个第1阀门以外的多个第1阀门、第2阀门及第3阀门被关闭的状态下，从一个流量控制器以一定的设定流量向配管内持续供给气体；第10工序，在以一定的设定流量向配管内持续供给气体的状态下，测定第1时刻的配管内的压力及温度、以及该第1时刻之后的第2时刻的配管内的压力及温度，并计算从第1时刻至第2时刻为止的配管内的压力上升率；及
第11工序，根据下述式(1-1)计算配管内的气体的流量Q。
Q＝(ΔP/Δt)·Vp·C/T ……(1-1)
(其中，ΔP/Δt为压力上升率，Vp为在一个第1阀门被打开且其他第1阀门、第2阀门及第3阀门被关闭时的配管的容积与和该配管连通的流路的容积之和，T为配管内的温度，C为常数。)
在上述一实施方式所涉及的方法中，利用在第6工序中测定的配管内的容积，从而能够以较高的精度求出气体的流量。
在另一方式中，提供一种利用上述气体供给系统的检查方法的流量控制器的校正方法。在该方法中，根据在上述第11工序中计算的气体的流量Q及一定的设定流量，校正一个流量控制器的输出流量。根据该方法，通过利用以较高的精度计算的气体的流量Q而能够以较高的精度校正流量控制器。
在又一方式中，校正器具备：流量控制器，与气源连接；一次基准器，具备第1储罐、测定第1储罐内的压力的第1压力检测器及测定第1储罐内的温度的第1温度检测器；第1配管，连接流量控制器与第1储罐；第2配管，具有一端及另一端，且该一端与第1储罐连接；第1阀门，设置于第1配管的路径上；及第2阀门，设置于第2配管的另一端。
又一方式所涉及的二次基准器的校正方法包括：第1工序，经由第2阀门以能够装卸的方式将二次基准器连接在第2配管，二次基准器具备第2储罐、测定第2储罐内的压力的第2压力检测器及测定第2储罐内的温度的第2温度检测器；第2工序，在第1阀门及第2阀门被打开的状态下，从流量控制器向第1储罐及第2储罐内供给气体；第3工序，在第2工序之后且在关闭第1阀门之后，根据第1压力检测器及第1温度检测器的测定值，校正第2压力检测器及第2温度检测器；第4工序，在第3工序之后，在第1阀门被打开且第2阀门被关闭的状态下，从流量控制器向第1储罐内供给气体；第5工序，在第4工序之后且在关闭第1阀门之后，获取第1压力检测器及第1温度检测器的测定值；第6工序，在第5工序之后，打开第2阀门并将第1储罐内的气体的一部分供给至第2储罐内；第7工序，在第6工序之后，获取第1压力检测器及第1温度检测器的测定值或第2压力检测器及第2温度检测器的测定值；及第8工序，利用波义耳-查理定律，并根据在第5工序中获取的测定值、第7工序中获取的测定值、以及包括第1阀门及第2阀门被关闭时的第1储罐内的空间的封闭空间的容积，计算包括第2阀门被关闭时的第2储罐内的空间的封闭空间的容积。
根据上述方法，能够校正二次基准器的第2压力检测器及第2温度检测器，并且能够计算包括在气体供给系统的检查中所使用的第2储罐内的空间的封闭空间的容积。并且，若利用上述方法，则能够通过将多个二次基准器依次连接在上述校正器来校正多个二次基准器。如此校正的多个二次基准器为利用共用的校正器而进行校正的二次基准器，因此能够提供设备性能差异较小的多个二次基准器。
在一实施方式中，校正器可以具备：核对用基准器，具备第3储罐、测定第3储罐内的压力的第3压力检测器及测定第3储罐内的温度的第3温度检测器；第3配管，连接第1储罐与第3储罐；及第3阀门，设置于第3配管的路径上。一实施方式的二次基准器的校正方法可以包括：第9工序，在第1阀门及第3阀门被打开且第2阀门被关闭的状态下，从流量控制器向第1储罐及第3储罐内供给气体；及第10工序，在第9工序之后且在关闭第1阀门之后，根据第3压力检测器及第3温度检测器的测定值，校正第1压力检测器及第1温度检测器。
在上述方法中，在校正二次基准器之前，根据核对用基准器的第3压力检测器及第3温度检测器的测定值来校正一次基准器的第1压力检测器及第1温度检测器，因此根据该被校正的一次基准器，能够以较高的精度校正二次基准器。
一实施方式的二次基准器的校正方法还可以包括：在第10工序之后且在第1工序之前，还可以包括：第11工序，在第1阀门被打开且第2阀门及第3阀门被关闭的状态下，从流量控制器以一定的设定流量向第1储罐内持续供给气体；第12工序，在以一定的设定流量向配管内持续供给气体的状态下，测定第1时刻的第1储罐内的压力及温度、以及第1时刻之后的第2时刻的第1储罐内的压力及温度，并计算从第1时刻至第2时刻为止的第1储罐内的压力上升率；及第13工序，根据下述式(1-2)计算包括第1阀门、第2阀门及第3阀门被关闭时的第1储罐内的空间的封闭空间的容积V。
V＝Q·T/{(ΔP/Δt)·C} ……(1-2)
(其中，ΔP/Δt为压力上升率，Q为一定的设定流量，T为第1储罐内的温度，C为常数。)
一实施方式中，在上述第1工序中与配管连接的基准器可以为通过上述方法而被校正的二次基准器。在该实施方式中，利用在上述第8工序中计算出的包括二次基准器的储罐内的空间的封闭空间的容积，从而能够以较高的精度测定气体供给系统的配管内的容积。
一实施方式中，在第1工序中与配管连接的基准器可以为通过上述方法而被校正的二次基准器。在该实施方式中，利用在上述第8工序中计算出的包括二次基准器的储罐内的空间的封闭空间的容积，从而能够以较高的精度测定流量控制器的输出流量。
发明效果
根据本发明的一侧面及各种实施方式，能够以较高的精度检查气体供给系统。
附图说明
图1为表示一实施方式的气体供给系统的检查方法的流程图。
图2为表示气体供给系统的一例的图。
图3为表示一实施方式的二次基准器的校正方法的流程图。
图4为表示连接有二次基准器的校正器的一例的图。
图5为示意地表示执行工序S22a之后的校正器的各阀门的状态的图。
图6为示意地表示执行工序S23a之后的校正器的各阀门的状态的图。
图7为示意地表示执行工序S24a之后的校正器的各阀门的状态的图。
图8为示意地表示执行工序S25a之后的校正器的各阀门的状态的图。
图9为示意地表示执行工序S25c之后的校正器的各阀门的状态的图。
图10为示意地表示执行工序S3a之后的气体供给系统的各阀门的状态的图。
图11为示意地表示执行工序S4a之后的气体供给系统的各阀门的状态的图。
图12为示意地表示执行工序S4c之后的气体供给系统的各阀门的状态的图。
图13为示意地表示执行工序S5a之后的气体供给系统的各阀门的状态的图。
具体实施方式
以下，参考附图对各种实施方式进行详细说明。另外，在各附图中，对相同或相当的部分标注相同的符号。
图1为表示一实施方式的气体供给系统的检查方法的流程图。图1所示的方法MT1例如可适用于图2所示的气体供给系统10。
如图2所示，气体供给系统10具备n个(n为正的整数)流量控制器FC1、FC2、……、FCn、配管12、n个阀门(气体供给系统的多个第1阀门)V11、V12、……、V1n、阀门(气体供给系统的第2阀门)V2及阀门(气体供给系统的第3阀门)V3。以下，在无需进行特别的区分时，将n个流量控制器FC1、FC2、……、FCn称为多个流量控制器FC，将n个阀门V11、V12、……、V1n称为多个阀门V1。
多个流量控制器FC各自具有调整来自气源的气体的流量的功能。在多个流量控制器FC的输入侧分别连接有多个配管L4的一端。多个配管L4的另一端分别与多个气源GS连接。在多个配管L4的路径上分别设有多个阀门V6。在多个配管L4中的多个流量控制器FC与多个阀门V6之间的位置分别连接有多个配管L5。并且，在多个配管L5的路径上分别设有多个阀门V5。多个配管L5与配管L6汇合。配管L6的上游侧的端部与氮气(N2)之类的吹扫气体的气源GSP连接。
并且，在多个流量控制器FC的输出侧分别连接有多个配管L7的一端。多个配管L7的另一端分别与多个阀门V1的第1端口连接。在图2所示的实施方式中，n个阀门V11、V12、……、V1n经由多个配管L7分别与流量控制器FC1、FC2、……、FCn的输出侧连接。
配管12包括主管L1、多个分支管L2及连接管L3。主管L1的下游侧的端部与阀门V2的第1端口连接。在阀门V2的第2端口连接有配管L8的一端。配管L8的另一端与基板处理装置1的处理容器PC连接。即，主管L1的下游侧的端部经由阀门V2及配管L8与处理容器PC连接。主管L1的上游侧被分支成多个分支管L2。多个分支管L2分别与多个阀门V1的第2端口连接。
连接管L3的一端与主管L1的中途位置连接。连接管L3的另一端与阀门V3的第1端口连接。在一实施方式中，连接管L3的一端可以与多个分支管L2中的一个分支管L2的中途位置连接。在阀门V3的第2端口连接有配管L10的一端。在配管L10的另一端设有接头部18。接头部18构成为能够使配管L10与后述的二次基准器40的配管L9连结。
并且，气体供给系统10具备检测配管12内的压力的压力检测器(气体供给系统的第1压力检测器)14及检测配管12内的温度的温度检测器(气体供给系统的第1温度检测器)16。压力检测器14及温度检测器16设置于配管12。另外，在图2的实施方式中，压力检测器14及温度检测器16设置于主管L1，但压力检测器14及温度检测器16也可以设置于多个分支管L2中的一个分支管L2或连接管L3。
并且，如图2所示，气体供给系统10还可具备控制部Cnt1。控制部Cnt1也是基板处理装置1的控制部，例如由计算机装置等构成。该控制部Cnt1为了处理基板处理装置1中的基板，根据存储于存储装置的方案来控制基板处理装置1的各部及气体供给系统10的各部。并且，在气体供给系统的检查方法的各种实施方式中，控制部Cnt1进行气体供给系统10的阀门的控制。并且，在该方法的各种实施方式中，控制部Cnt1接收各种压力检测器及温度检测器的测定值来进行各种运算处理。
再次参考图1。在方法MT1中，首先进行工序S1。在工序S1中，校正二次基准器40。二次基准器40是为了检查气体供给系统10而以能够装卸的方式与气体供给系统10的基准器连接。另外，关于工序S1，只要在初次使用二次基准器40时或从上一次校正经过预先设定的期间时进行即可，无需一定在每执行方法MT1时进行。
参考图3及4，对一实施方式的二次基准器40的校正方法进行说明。图3为表示一实施方式的二次基准器的校正方法MT2的流程图。在图3所示的方法MT2中，利用图4所示的校正器CA来校正二次基准器40。
图4所示的校正器CA具备一次基准器30、流量控制器FCC、配管(校正器的第1配管)LC1、配管(校正器的第2配管)LC2、阀门(校正器的第1阀门)VC1及阀门(校正器的第2阀门)VC2。
一次基准器30具备储罐(一次基准器的第1储罐)32、压力检测器(一次基准器的第1压力检测器)34及温度检测器(一次基准器的第1温度检测器)36。压力检测器34及温度检测器36用于测定储罐32内的压力及温度。一次基准器30用于校正二次基准器40。
流量控制器FCC的输入侧与气源GS连接，且控制来自气源GS的气体的流量。气源GS例如为氮气(N2)的气源。在流量控制器FCC的输出侧连接有配管LC1的一端。配管LC1的另一端与储罐32连接。在配管LC1的路径上设有阀门VC1。
并且，在储罐32连接有配管LC2的一端。在配管LC2的另一端设有接头部38。如后述，接头部38构成为能够使配管LC2的另一端与后述的二次基准器40的配管L9的另一端连结。并且，在配管LC2的路径上设有阀门VC2。
校正器CA还可具备核对用基准器20、配管(第3配管)LC3、配管LC4、阀门(校正器的第3阀门)VC3、阀门VC4及排气装置VA。核对用基准器20具备储罐(第3储罐)22、压力检测器(第3压力检测器)24及温度检测器(第3温度检测器)26。压力检测器24及温度检测器26用于测定储罐22内的压力及温度。核对用基准器20例如为通过流量控制器FCC的制造商而提供的高精度的基准器，用于校正一次基准器30。
配管LC3的一端与储罐22连接，配管LC3的另一端与储罐32连接。在配管LC3的路径上设有阀门VC3。并且，配管LC4的一端与储罐32连接，配管LC4的另一端与排气装置VA连接。排气装置VA具有涡轮分子泵等真空泵，且以将储罐32内进行减压的方式构成。在配管LC4的路径上设有阀门VC4。
并且，校正器CA还可具备控制部Cnt2。控制部Cnt2例如由计算机装置等构成。该控制部Cnt2根据存储于存储装置的程序进行校正器CA的流量控制器FCC及各种阀门的控制。并且，在该方法的各种实施方式中，控制部Cnt2接收各种压力检测器及温度检测器的测定值来进行各种运算处理。
再次参考图3，对一实施方式的二次基准器的校正方法MT2进行说明。在该方法MT2中，首先进行工序S21。在工序S21中，二次基准器40与校正器CA连接。如图4所示，二次基准器40具备储罐(第2储罐)42、压力检测器(二次基准器的第2压力检测器)44及温度检测器(二次基准器的第2温度检测器)46。压力检测器44及温度检测器46用于测定储罐42内的压力及温度。并且，二次基准器40还可具备一端与储罐42的配管L9连接。在配管L9的路径上可设有阀门V4。在工序S21中，例如将配管L9的另一端连接在接头部38，从而二次基准器40以能够装卸的方式与校正器CA的配管LC2连接。另外，工序S21也可以在后述工序S22之后或工序S23之后执行。
接着，在方法MT2中，进行工序S22及S23。在工序S22中，校正一次基准器30的压力检测器34及温度检测器36。在工序S23中，计算包括阀门VC1、阀门VC2、阀门VC3及阀门VC4被关闭时的一次基准器30的储罐32内的空间的封闭空间的容积。另外，关于工序S22及S23，只要在初次使用一次基准器30时或从上一次校正经过预先设定的期间时进行即可，无需一定在每执行方法MT2时进行。
工序S22包括工序S22a及工序S22b。在工序S22中，首先进行工序S22a。在工序S22a中，在阀门VC1及VC3被打开且阀门VC2、VC4及V4被关闭的状态下，从流量控制器FCC向储罐32供给气体。图5为示意地表示执行工序S22a之后的校正器CA的各阀门的状态的图。在图5及后述的图6～图13中，在表示阀门的图形中涂黑的图形表示被关闭的阀门，在表示阀门的图形中空白图形表示被打开的阀门。在执行工序S22a之后，如图5的粗线所示，气体积存于储罐22、储罐32、配管LC1、配管LC2中阀门VC2与储罐32之间的一部分、配管LC3及配管LC4中阀门VC4与储罐32之间的一部分的内部。
在执行工序S22a之后，进行工序S22b。在工序S22b中，首先阀门VC1被关闭，从而停止对储罐32供给气体。接着，在储罐22及32内的气体处于稳定状态之后，根据核对用基准器20的压力检测器24及温度检测器26的测定值，校正一次基准器30的压力检测器34及温度检测器36。该校正通过调整压力检测器34及温度检测器36使压力检测器34及温度检测器36的测量值与压力检测器24及温度检测器26的测量值一致。核对用基准器20的压力检测器24及温度检测器26为可靠性较高的测定器，因此根据压力检测器24及温度检测器26来校正压力检测器34及温度检测器36，从而能够使压力检测器34及温度检测器36的测定值接近实际值。在执行工序S22之后，可以打开阀门VC4并利用排气装置VA来排出储罐22及32内的气体。
在执行工序S22之后，进行工序S23。如上所述，在工序S23中，计算包括阀门VC1、阀门VC2、阀门VC3及阀门VC4被关闭时的一次基准器30的储罐32内的空间的封闭空间的容积(以下，简称为“包括储罐32内的空间的封闭空间的容积”)。包括储罐32内的空间的封闭空间的容积是指，在阀门VC1、阀门VC2、阀门VC3及阀门VC4被关闭时的储罐32的容积和与储罐32连通的流路的容积的总和。具体而言，在图4所示的实施方式中，储罐32的容积、在配管LC1的总容积中阀门VC1与储罐32之间的一部分容积、配管LC2的总容积中阀门VC2与储罐32之间的一部分容积、配管LC3的总容积中阀门VC3与储罐32之间的一部分容积及配管LC4的总容积中阀门VC4与储罐32之间的一部分容积之和成为包括储罐32的封闭空间的容积。
在此，关于供给至储罐32的气体的分子数n，根据阿伏伽德罗定律由下述式(1)表示。
n＝Q·t/22.4 ……(1)
(其中，Q为气体的流量，t为使气体流动的时间。)
若将上述式(1)代入下述式(2)所示的理想气体的状态方程式，则下述式(2)变形为如下述式(3)。
P·V＝n·R·T ……(2)
(其中，P为气体的压力，V为气体的体积，R为常数，T为气体的温度。)
P·V＝Q·t·R·T/22.4 ……(3)
若将上述式(3)的两边用时间t进行微分且将22.4/R设为常数C，则气体的体积V由下述式(1-2)表示。
V＝Q·T/{(ΔP/Δt)·C} ……(1-2)
在工序S23中，利用上述式(1-2)来计算包括储罐32内的空间的封闭空间的容积。工序S23包括工序S23a及工序S23b。在工序S23中，首先进行工序S23a。
在工序S23a中，在阀门VC1及VC4被打开且阀门VC2、VC3及V4被关闭的状态下，从流量控制器FCC向储罐32以一定的设定流量持续供给气体。之后，阀门VC4被关闭。图6为示意地表示执行工序S23a之后的校正器CA的各阀门的状态的图。在执行工序S23a之后，如图6的粗线所示，来自流量控制器FCC的气体积存于储罐32、配管LC1、配管LC2中阀门VC2与储罐32之间的一部分、配管LC3中阀门VC3与储罐32之间的一部分及配管LC4中阀门VC4与储罐32之间的一部分的内部。
在执行工序S23a之后，进行工序S23b。在工序S23b中，在从流量控制器FCC向储罐32内以一定的设定流量持续供给气体的状态下，获取压力检测器34及温度检测器36的测定值即获取储罐32内的压力及温度。在向储罐32内以一定的设定流量持续供给气体的期间，至少进行两次储罐32内的压力及温度的测定。在一实施方式中，第一次测定在关闭阀门VC4的第1时刻t1进行，第二次测定在从第1时刻t1经过时间Δt之后的第2时刻t2进行。接着，通过在第1时刻t1中测定的储罐32内的压力值与在第2时刻t2中测定的储罐32内的压力值的差值ΔP除以从第1时刻t1至第2时刻t2为止的时间Δt(＝t2-t1)来计算相对于时间Δt的储罐32内的压力上升率ΔP/Δt。并且，通过将流量控制器FCC的一定的设定流量Q、压力上升率ΔP/Δt、在第1时刻t1或第2时刻t2测定的储罐32内的温度T代入上述式(1-2)来计算气体的体积V。
该气体的体积V成为储罐32的容积、配管LC1的容积、在配管LC2的总容积中阀门VC2与储罐32之间的一部分容积、配管LC3的总容积中阀门VC3与储罐32之间的一部分容积及配管LC4的总容积中阀门VC4与储罐32之间的一部分容积之和。换言之，气体的体积V相当于包括储罐32内的空间的封闭空间的容积与配管LC1的总容积中流量控制器FCC与阀门VC1之间的一部分的容积之和。因此，在一实施方式中，从根据式(1-2)计算的体积V中减去配管LC1的总容积中流量控制器FCC与阀门VC1之间的一部分容积，从而计算包括储罐32内的空间的封闭空间的容积。另外，配管LC1的总容积中流量控制器FCC与阀门VC1之间的一部分容积为设计校正器CA时确定的已知的值。在执行工序S23之后，可以再次打开阀门VC4并利用排气装置VA来排出储罐32内的气体。
在执行工序S23之后，进行工序S24。在工序S24中，校正二次基准器40的压力检测器44及温度检测器46。工序S24包括工序S24a及工序S24b。在工序S24中，首先进行工序S24a。
在工序S24a中，在阀门VC1、VC2及V4被打开且阀门VC3及VC4被关闭的状态下，从流量控制器FCC向储罐32内供给气体。图7为示意地表示执行工序S24a之后的校正器CA的各阀门的状态的图。在执行工序S24a之后，如图7中由粗线所示，气体积存于储罐32及42内。
接着，进行工序S24b。在工序S24b中，在阀门VC1被关闭且供给至储罐32及42内的气体成为稳定状态之后，根据一次基准器30的压力检测器34及温度检测器36的测定值，校正二次基准器40的压力检测器44及温度检测器46。该校正通过调整压力检测器44及温度检测器46使压力检测器44及温度检测器46的测量值与压力检测器34及温度检测器36的测量值一致。通过该校正，并根据利用核对用基准器20而校正的一次基准器30，能够以较高的精度校正二次基准器40。在执行工序S24之后，可以打开阀门VC4并利用排气装置VA来排出储罐32及42内的气体。
在执行工序S24之后，进行工序S25。在工序S25中，计算包括阀门VC2被关闭时的二次基准器40的储罐42内的空间的封闭空间的容积(以下，简称为“包括储罐42内的空间的封闭空间的容积”。)。包括储罐42内的空间的封闭空间的容积是指，阀门VC2被关闭时的储罐42的容积和与储罐42连通的流路的容积的总和。具体而言，在图4所示的实施方式中，在阀门V4被打开的情况下，储罐42的容积、配管L9的容积及配管LC2的总容积中阀门VC2与接头部38之间的一部分容积之和成为包括储罐42内的空间的封闭空间的容积。另外，配管LC2的总容积中阀门VC2与接头部38之间的一部分容积也可以构成为与气体供给系统10的配管L10的容积相同。
工序S25包括工序S25a、工序S25b、工序S25c、工序S25d及工序S25e。
在工序S25中，首先进行工序S25a。在工序S25a中，在阀门VC1及V4被打开且阀门VC2、VC3及VC4被关闭的状态下，从流量控制器FCC向一次基准器30的储罐32内供给气体。图8为示意地表示执行工序S25a之后的校正器CA的各阀门的状态的图。在执行工序S25a之后，如图8中由粗线所示，气体积存于储罐32、配管LC1、配管LC2中阀门VC2与储罐32之间的一部分、配管LC3中阀门VC3与储罐32之间的一部分及配管LC4中阀门VC4与储罐32之间的一部分的内部。
在执行工序S25a之后，进行工序S25b。在工序S25b中，在工序S25a中被打开的阀门VC1被关闭且储罐32内的气体成为稳定状态之后，获取压力检测器34及温度检测器36的测定值即获取储罐32内的气体的压力及温度。
在执行工序S25b之后，进行工序S25c。在工序S25c中，通过打开阀门VC2来将储罐32内的气体的一部分供给至储罐42内。图9为示意地表示执行工序S25c之后的校正器CA的各阀门的状态的图。如图9所示，在执行工序S25c之后，如图9中由粗线所示，气体积存于储罐32、储罐42、配管LC1中阀门VC1与储罐32之间的一部分、配管LC2、配管LC3中阀门VC3与储罐32之间的一部分、配管LC4中阀门VC4与储罐32之间的一部分及配管L9的内部。
在执行工序S25c之后，进行工序S25d。在工序S25d中，在储罐32及储罐42内的气体成为稳定状态之后，再次获取压力检测器34及温度检测器36的测定值即获取储罐32内的气体的压力及温度。另外，在工序S25d中，也可以代替获取储罐32内的气体的压力及温度而获取压力检测器44及温度检测器46的测定值即获取储罐42内的气体的压力及温度。
在执行工序S25d之后，进行工序S25e。在工序S25e中，计算包括二次基准器40的储罐42内的空间的封闭空间的容积。在此，在将气体的压力设为P、将气体的温度设为T、将气体的体积设为V时，PV/T具有成为恒定的性质(波义耳-查理定律)。因此，将在工序S25b中测定的储罐32内的压力及温度分别设为P1及T1、在工序S25d中测定的储罐32内的压力及温度分别设为P2及T2时，这些测定值具有下述式(4)的关系。其中，在下述式(4)中，V32表示包括储罐32内的空间的封闭空间的容积，V42表示包括储罐42内的空间的封闭空间的容积。
P1·V32/T1＝P2·(V32+V42)/T2 ……(4)
在工序S25e中，通过将包括储罐32内的空间的封闭空间的容积V32、在工序S25b中测定的储罐32内的压力P1及温度T1以及在工序S25d中测定的储罐32或42内的压力P2及温度T2代入上述式(4)来计算包括储罐42内的空间的封闭空间的容积V42。在执行工序S25之后，可以从校正器CA卸下二次基准器40。如以上说明，在方法MT2中，校正二次基准器40的压力检测器44及温度检测器46，并且计算包括储罐42内的空间的封闭空间的容量。
再次参考图1、2，对一实施方式的气体供给系统的检查方法MT1进行说明。以下，将多个流量控制器FC中流量控制器FC1为检查对象的流量控制器的情况作为例子，对方法MT1进行说明。并且，以下，在从流量控制器FC1供给气体时，设为多个阀门V5中与流量控制器FC1连接的阀门被打开且其它多个阀门V5及多个阀门V6被关闭。而且，在从流量控制器FC1未供给气体时，设为多个阀门V5及多个阀门V6全部被关闭。
在图1所示的方法MT1中，在工序S1中校正二次基准器40之后，进行工序S2。在工序S2中，在工序S1中被校正的二次基准器40与气体供给系统10的配管12连接。具体而言，将二次基准器40的配管L9连接在接头部18，从而二次基准器40经由配管L10及阀门V3以能够装卸的方式与连接管L3的另一端连接。
在执行工序S2之后，进行工序S3。在工序S3中，校正设置于配管12的压力检测器14及温度检测器16。另外，关于工序S3，只要在初次使用压力检测器14及温度检测器16时或从上一次校正至经过预先设定的期间时进行即可，无需一定在每执行方法MT1时进行。工序S3包括工序S3a及工序S3b。在工序S3中，首先进行工序S3a。
在工序S3a中，在阀门V11、阀门V3及阀门V4被打开且阀门V12～V1n、阀门V2被关闭的状态下，从流量控制器FC1向配管12内供给气体。图10为示意地表示执行工序S3a之后的气体供给系统10的各阀门的状态的图。如图10所示，在执行工序S3a之后，如图10中由粗线所示，气体积存于配管12、配管L7、配管L9、配管L10及储罐42内。
在执行工序S3a之后，进行工序S3b。在工序S3b中，在工序S3a中被打开的阀门V11被关闭且配管12及储罐42内的气体成为稳定状态之后，根据压力检测器44及温度检测器46的测量值来校正配管12的压力检测器14及温度检测器16。该校正通过调整压力检测器14及温度检测器16使压力检测器14及温度检测器16的测量值与压力检测器44及温度检测器46的测量值一致。在执行工序S3b之后，可以打开阀门V2并利用基板处理装置1的排气装置来对配管12内进行排气。
在执行工序S3之后，进行工序S4。在工序S4中，计算配管12的容积。工序S4包括工序S4a、工序S4b、工序S4c、工序S4d及工序S4e。在工序S4中，首先进行工序S4a。
在工序S4a中，在阀门V11及V4被打开且阀门V12～V1n、阀门V2及V3被关闭的状态下，从流量控制器FC1向配管12内供给气体。图11为示意地表示执行工序S4a之后的气体供给系统10的各阀门的状态的图。如图11所示，在执行工序S4a之后，如图11中由粗线所示，气体积存于配管L7及配管12内。
在执行工序S4a之后，进行工序S4b。在工序S4b中，在工序S4a中被打开的阀门V11被关闭且配管12内的气体成为稳定状态之后，获取压力检测器14及温度检测器16的测定值即获取配管12内的气体的压力及温度。
在执行工序S4b之后，进行工序S4c。在工序S4c中，阀门V3被打开，从而配管12内的气体的一部分供给至储罐42内。图12为示意地表示执行工序S4c之后的气体供给系统10的各阀门的状态的图。如图12所示，在执行工序S4c之后，如图12中由粗线所示，气体积存于配管12、配管L10、配管L9及储罐42内。
在执行工序S4c之后，进行工序S4d。在工序S4d中，配管12及储罐42内的气体成为稳定状态之后，获取压力检测器14及温度检测器16的测定值即获取配管12内的气体的压力及温度。另外，在工序S4d中，也可以代替获取压力检测器14及温度检测器16的测定值而获取压力检测器44及温度检测器46的测定值即获取储罐42内的气体的压力及温度。
在执行工序S4d之后，进行工序S4e。在工序S4e中，计算配管12的容积。在此，将在工序S4b中测定的配管12内的压力及温度分别设为P1及T1，在工序S4d中测定的配管12内的压力及温度分别设为P2及T2时，根据上述波义耳-查理定律，这些测定值具有下述式(5)的关系。其中，在下述式(5)中，V12表示配管12的容积，V42表示包括储罐42内的空间的封闭空间的容积。
P1·V12/T1＝P2·(V12+V42)/T2 ……(5)
在工序S4e中，通过将在方法MT2的工序S25中计算的包括储罐42内的空间的封闭空间的容积V42、在工序S4b中测定的配管12内的压力P1及温度T1以及在工序S4d中测定的配管12或储罐42内的压力P2及温度T2代入上述式(5)来计算配管12的容积V12。另外，在执行工序S4之后，可以从气体供给系统10卸下二次基准器40。并且，在执行工序S4之后，可以打开阀门V2并利用基板处理装置1的排气装置来对配管12内进行排气。
在执行工序S4之后，进行工序S5。在工序S5中，利用所谓的增量法来计算在配管12内流动的气体的流量。工序S5包括工序S5a、工序S5b及工序S5c。在工序S5中，首先进行工序S5a。
在工序S5a中，在阀门V11及V2被打开且阀门V12～V1n、阀门V3及V4被关闭的状态下，从流量控制器FC1向配管12内以一定的设定流量供给气体。之后，阀门V2被关闭。图13为示意地表示执行工序S5a之后的气体供给系统10的各阀门的状态的图。在执行工序S5a之后，如图13的粗线所示，气体积存于配管L7及配管12内。
在执行工序S5a之后，进行工序S5b。在工序S5b中，在从流量控制器FC1向配管12内以一定的设定流量持续供给气体的状态下，获取压力检测器14及温度检测器16的测定值即获取配管12内的压力及温度。至少进行两次配管12内的压力及温度的测定。在一实施方式中，第一次测定在关闭阀门V2的第1时刻t1进行，第二次测定在从第1时刻t1经过时间Δt之后的第2时刻t2进行。
在执行工序S5b之后，进行工序S5c。在工序S5c中，根据工序S5b中的测定结果来计算配管12内的实际的气体流量。具体而言，通过在工序S5c中，在第1时刻t1测定的配管12内的压力值与在第2时刻t2测定的配管12内的压力值的差值ΔP除以从第1时刻t1至第2时刻t2为止的时间Δt(＝t2-t1)来计算相对于时间Δt的配管12内的压力上升率ΔP/Δt。接着，通过将压力上升率ΔP/Δt、在工序S4中计算的配管12的容积V12、配管L7的容积VL7及在第1时刻t1或第2时刻t2测定的气体的温度T代入下述式(6)来计算配管12内的气体的实际流量Q。另外，配管L7的容积VL7为在设计气体供给系统10时确定的已知的值。
Q＝(ΔP/Δt)·(V12+VL7)·C/T ……(6)
在此，若将阀门V11被打开且阀门V12～V1n、阀门V2、阀门V3及V4被关闭时的配管12的容积和与配管12连通的流路的容积之和即配管12的容积V12与配管L7的容积VL7之和设为Vp，则配管12内的气体的实际流量Q表示为下述式(1-1)。
Q＝(ΔP/Δt)·Vp·C/T ……(1-1)
在执行工序S5c之后，可以打开阀门V2并利用基板处理装置1的排气装置来对配管12内进行排气。
在方法MT1中，可在执行工序S5之后，进行工序S6。在工序S6中，根据在工序S5中计算的气体的实际流量Q，校正流量控制器FC1的输出流量。流量控制器FC1的校正，通过调整流量控制器FC1使流量控制器FC1的设定流量与在工序S5中计算的气体的实际流量Q一致。在执行工序S6之后，可以打开阀门V2并利用基板处理装置1的排气装置来对配管12内进行排气。
根据上述方法MT1，能够不利用可靠性较低的流量控制器的流量值而利用波义耳-查理定律来以较高的精度计算配管12的容积。并且，能够利用该计算的配管12的容积来准确地求出配管12内的气体的流量。
并且，根据上述方法MT2，能够以一次基准器30为基准来校正二次基准器40。该二次基准器40能够进行装卸，因此将多个二次基准器40依次连接在校正器CA并适用方法MT2，从而能够提供通过共用的校正器CA而校正的多个二次基准器40。例如，将如此校正的多个二次基准器40在地理位置分离的多个工厂中进行利用，从而能够根据共用的基准来检查配置于不同的工厂的基板处理装置的气体供给系统。
以上，对一实施方式所涉及的气体供给系统的检查方法、流量控制器的校正方法及二次基准器的校正方法进行了说明，但并不限定于上述实施方式，在不变更发明的宗旨的范围内能够构成各种变形方式。在上述实施方式中，对多个流量控制器FC中的一个流量控制器FC1进行校正的实施方式进行了说明，但在一实施方式中，也可以通过方法MT1来依次校正其它流量控制器FC2～FCn。并且，校正器CA无需一定具备核对用基准器20、排气装置VA、配管LC3、配管LC4、阀门VC3及阀门VC4。
符号说明
1-基板处理装置，10-气体供给系统，12-配管，14-压力检测器，16-温度检测器，20-核对用基准器，22-储罐，24-压力检测器，26-温度检测器，30-一次基准器，32-储罐，34-压力检测器，36-温度检测器，40-二次基准器，42-储罐，44-压力检测器，46-温度检测器，CA-校正器，FC、FCC-流量控制器，GS-气源，GSP-气源，L1-主管，L2-分支管，L3-连接管，LC1～LC4-配管，PC-处理容器，V1～V6、VC1～VC4-阀门，VA-排气装置。

Claims (10)

1.一种二次基准器的校正方法，该校正方法为利用校正器的二次基准器的校正方法，其中，
所述校正器具备：
流量控制器，与气源连接；
一次基准器，具备第1储罐、测定所述第1储罐内的压力的第1压力检测器及测定所述第1储罐内的温度的第1温度检测器；
第1配管，连接所述流量控制器与所述第1储罐；
第2配管，具有一端及另一端，且该一端与第1储罐连接；
第1阀门，设置于所述第1配管的路径上；及
第2阀门，设置于所述第2配管的路径上，
该方法包括：
第1工序，以能够装卸的方式将所述二次基准器连接在所述第2配管的另一端，所述二次基准器具备第2储罐、测定所述第2储罐内的压力的第2压力检测器及测定所述第2储罐内的温度的第2温度检测器；
第2工序，在所述第1阀门及所述第2阀门被打开的状态下，从所述流量控制器向所述第1储罐及所述第2储罐内供给气体；
第3工序，在所述第2工序之后且在关闭所述第1阀门之后，根据所述第1压力检测器及所述第1温度检测器的测定值，校正所述第2压力检测器及所述第2温度检测器；
第4工序，在所述第3工序之后，在所述第1阀门被打开且所述第2阀门被关闭的状态下，从所述流量控制器向所述第1储罐内供给气体；
第5工序，在所述第4工序之后且在关闭所述第1阀门之后，获取所述第1压力检测器及所述第1温度检测器的测定值；
第6工序，在所述第5工序之后，打开所述第2阀门并将所述第1储罐内的气体的一部分供给至所述第2储罐内；
第7工序，在所述第6工序之后，获取所述第1压力检测器及所述第1温度检测器的测定值或所述第2压力检测器及所述第2温度检测器的测定值；及
第8工序，利用波义耳-查理定律，并根据在所述第5工序中获取的测定值、所述第7工序中获取的测定值、以及包括所述第1阀门及所述第2阀门被关闭时的所述第1储罐内的空间的封闭空间的容积，计算包括所述第2阀门被关闭时的所述第2储罐内的空间的封闭空间的容积。
2.根据权利要求1所述的二次基准器的校正方法，其中，
所述校正器具备：
核对用基准器，具备第3储罐、测定所述第3储罐内的压力的第3压力检测器及测定所述第3储罐内的温度的第3温度检测器；
第3配管，连接所述第1储罐与所述第3储罐；及
第3阀门，设置于所述第3配管的路径上，
所述方法在所述第1工序之前包括：
第9工序，在所述第1阀门及所述第3阀门被打开且所述第2阀门被关闭的状态下，从所述流量控制器向所述第1储罐及所述第3储罐内供给气体；及
第10工序，在所述第9工序之后且在关闭所述第1阀门之后，根据所述第3压力检测器及所述第3温度检测器的测定值，校正所述第1压力检测器及所述第1温度检测器。
3.根据权利要求2所述的二次基准器的校正方法，其中，
在所述第10工序之后且在所述第1工序之前，包括：
第11工序，在所述第1阀门被打开且所述第2阀门及所述第3阀门被关闭的状态下，从所述流量控制器以一定的设定流量向所述第1储罐内持续供给气体；
第12工序，在以所述一定的设定流量向所述配管内持续供给气体的状态下，测定第1时刻的所述第1储罐内的压力及温度、以及该第1时刻之后的第2时刻的所述第1储罐内的压力及温度，并计算从所述第1时刻至所述第2时刻为止的所述第1储罐内的压力上升率；及
第13工序，根据下述式(1-2)计算包括所述第1阀门、所述第2阀门及所述第3阀门被关闭时的所述第1储罐内的空间的封闭空间的容积V，
V＝Q·T/{(ΔP/Δt)·C} ……(1-2)
其中，ΔP/Δt为所述压力上升率，Q为所述一定的设定流量，T为所述第1储罐内的温度，C为常数。
4.一种气体供给系统的检查方法，该方法为用于向基板处理装置的处理容器内供给气体的气体供给系统的检查方法，
所述气体供给系统具备：
多个流量控制器，分别与多个气源连接；
配管，具有主管、多个分支管及连接管，所述主管的下游侧的端部与所述处理容器连接，所述多个分支管为从所述主管分支的多个分支管且分别与所述多个流量控制器连接，所述连接管具有与所述主管的中途位置或所述多个分支管中的一个分支管的中途位置连接的一端及另一端；
多个第1阀门，分别设置于所述多个分支管与所述多个流量控制器之间；
第2阀门，设置于所述主管的所述下游侧的端部与所述处理容器之间；
第3阀门，设置于所述连接管的另一端；
第1压力检测器，测定所述配管内的压力；及
第1温度检测器，测定所述配管内的温度，其中，
该方法包括：
第1工序，经由所述第3阀门将基准器连接在所述连接管的另一端，所述基准器具备储罐、测定所述储罐内的压力的第2压力检测器及测定所述储罐内的温度的第2温度检测器；
第2工序，在所述多个第1阀门中的一个第1阀门被打开且所述多个第1阀门中除了所述一个第1阀门以外的其他第1阀门、所述第2阀门及所述第3阀门被关闭的状态下，从所述多个流量控制器中的与所述一个第1阀门连接的一个流量控制器向所述配管内供给气体；
第3工序，在所述第2工序之后且在关闭所述一个第1阀门之后，获取所述第1压力检测器及所述第1温度检测器的测定值；
第4工序，在所述第3工序之后，打开所述第3阀门并将所述配管内的气体的一部分供给至所述储罐内；
第5工序，在所述第4工序之后，获取所述第1压力检测器及所述第1温度检测器的测定值或所述第2压力检测器及所述第2温度检测器的测定值；及
第6工序，利用波义耳-查理定律，并根据在所述第3工序中获取的测定值、所述第5工序中获取的测定值及包括所述第3阀门被关闭时的所述储罐内的空间的封闭空间的容积，计算所述配管的容积。
5.根据权利要求4所述的气体供给系统的检查方法，其中，
在所述第1工序之后且在所述第2工序之前，还包括：
第7工序，在所述一个第1阀门及所述第3阀门被打开且所述其他第1阀门及所述第2阀门被关闭的状态下，从所述一个流量控制器向所述配管内供给气体；及
第8工序，在所述第7工序之后且在关闭所述一个第1阀门之后，根据所述第2压力检测器及所述第2温度检测器的测定值，校正所述第1压力检测器及所述第1温度检测器。
6.根据权利要求4或5所述的气体供给系统的检查方法，还包括：
第9工序，在所述第6工序之后，在所述一个第1阀门被打开且所述其他第1阀门、所述第2阀门及所述第3阀门被关闭的状态下，从所述一个流量控制器以一定的设定流量向所述配管内持续供给气体；
第10工序，在以所述一定的设定流量向所述配管内持续供给气体的状态下，测定第1时刻的所述配管内的压力及温度、以及该第1时刻之后的第2时刻的所述配管内的压力及温度，并计算从所述第1时刻至所述第2时刻为止的所述配管内的压力上升率；及
第11工序，根据下述式(1-1)计算所述配管内的气体的流量Q，
Q＝(ΔP/Δt)·Vp·C/T ……(1-1)
其中，ΔP/Δt为所述压力上升率，Vp为在所述一个第1阀门被打开且所述其他第1阀门、所述第2阀门及所述第3阀门被关闭时的所述配管的容积和与该配管连通的流路的容积之和，T为所述配管内的温度，C为常数。
7.根据权利要求4或5所述的气体供给系统的检查方法，其中，
在所述第1工序中与所述连接管的另一端连接的基准器为通过权利要求1～3中任一项所述的方法而校正的二次基准器。
8.根据权利要求6所述的气体供给系统的检查方法，其中，
在所述第1工序中与所述连接管的另一端连接的基准器为通过权利要求1～3中任一项所述的方法而校正的二次基准器。
9.一种流量控制器的校正方法，该方法为利用权利要求6所述的气体供给系统的检查方法的流量控制器的校正方法，其中，
根据在所述第11工序中计算的气体的流量Q及所述一定的设定流量，校正所述一个流量控制器的输出流量。
10.根据权利要求9所述的流量控制器的校正方法，其中，
在所述第1工序中与所述连接管的另一端连接的基准器为通过权利要求1～3中任一项所述的方法而校正的二次基准器。
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