JP2007211261A - 半導体製造プラント - Google Patents

Abstract

【課題】フッ素ガス発生装置で発生させたフッ素ガスを半導体製造装置に安全及び安定して供給でき、かつ、半導体製造におけるコストパフォーマンスにも優れた半導体製造プラントを提供する。
【解決手段】フッ素ガス発生装置と、半導体製造装置３ａ〜３ｅとが、オンサイトフッ素ガス発生装置１ａ〜１ｅで発生するフッ素ガスを所定量貯蔵できる貯蔵タンク１２を有しているガス供給システム２を介して接続されており、オンサイトフッ素ガス発生装置１ａ〜１ｅの一つ以上が停止した際、所定量のフッ素ガスが貯蔵されている貯蔵タンク１２からフッ素ガスを半導体製造装置３ａ〜３ｅに供給することによって、半導体製造装置の３ａ〜３ｅ運用を維持する。
【選択図】図１

Description

本発明は、フッ素ガス発生装置で発生させたフッ素ガスを半導体製造装置に安定供給する半導体製造プラントに関するものである。

フッ素ガス以外のフッ化物ガス（例えば、ＮＦ_３、ＣＦ_４、Ｃ_２Ｆ_６など）は、これまで半導体製造工程に対して高性能であるため広範囲にわたって大量に使用されてきた。しかしこれらのフッ化物ガスは、地球温暖化係数が大きく地球環境に対して悪影響を及ぼすため、今後廃止になる或いはその使用を制限されていくことが決まっている。

フッ素ガスは、地球温暖化係数は０であり、上記フッ化物ガスの代替物として使用が検討され始めた。しかし、フッ素ガスは、腐食性・反応性が高く、シリンダーで大量に輸送・貯蔵することは危険を伴う。現在、これらの理由からフッ素ガスは、不活性ガスにて２０％以下に希釈したシリンダーで使われ始めているが、運搬の効率が悪く、安全性についても解決されていない問題が存在している。

そこで、安全・安定にフッ素ガスを発生させたその場で使用するオンサイトフッ素ガス発生装置などが、産業界より要望されており、幾つかの提案がなされている。しかし、オンサイトフッ素ガス発生装置とフッ素ガスを使用する装置の間におけるフッ素ガス使用量の整合性と安定供給を確保するためのインターフェース的装置（フッ素ガス供給システム）が極めて重要となるにも関わらず、その検討は殆どなされていないのが現状である。なお、上記オンサイトフッ素ガス発生装置から発生したフッ素ガスを、フッ素ガス供給システムを経由して半導体製造装置へ供給する際、フッ素ガス安定供給性とそのコストパフォーマンスとが問題になることがわかっている。

通常のガスであれば、ガスを充填した複数のシリンダーを並列で接続し、一本のシリンダーを使い終わったら次のシリンダーに切り替えて、使用済みのものを新品と交換するといった手法でこのような要求に応えることができる。フッ素ガスでも安全を考慮して２０％の低濃度でシリンダーに充填し、上記ガスと同様にシリンダーキャビネットに内蔵する手法での使用が始まっているが、２０％に希釈されているために、それだけ大きな容積が必要であり、運搬の効率も悪い。なお、フッ素ガスは低濃度であっても、シリンダーヘッドに付いている縁切り弁が腐食等で破損すると、シリンダー内部に充填されているガスが全て漏れるおそれがある。このために、安全・安定にフッ素ガスを供給できて、しかもフッ素ガスの原単位が従来法に対してメリットのある供給方法が望まれている。我々はこれまでに半導体製造現場で使用できるオンサイトフッ素ガス発生装置（装置内を圧力制御して安定にフッ素ガスを供給できる装置）を提案してきた（例えば、下記特許文献１〜３など）。

特開２００４−１０７７６１号公報 特開２００４−１６９１２３号公報 米国特許第６６０２４３３号明細書

フッ素ガス発生装置を設置する場合、一台のフッ素ガス発生装置の供給能力は、基本的には需要に対するガス供給能力の設計仕様から決定される。しかし、需要が一台のフッ素ガス発生装置の供給能力でまかないきれない場合には、同仕様のフッ素ガス発生装置を複数準備して対応することになる。

しかし、オンサイトフッ素ガス発生装置は、三ヶ月、半年、一年といった一定期間ごとにメンテナンスが必要である。そのメンテナンスには、１日から３日間程度の時間を要し、その間この装置からはガス供給はできなくなるといった問題がある。

また、一台或いは複数台のオンサイトフッ素ガス発生装置を用いる場合、そのガスを使用する半導体製造装置とのガスのやり取りを円滑に制御し、半導体製造装置が稼働中はフッ素ガス発生装置に問題やメンテナンスの必要性が発生しても、ガス供給を止めることなく半導体の製造を継続できる様な仕組みが必要となる。

本発明は上記問題を鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、フッ素ガス発生装置で発生させたフッ素ガスを半導体製造装置に安全及び安定して供給でき、かつ、半導体製造におけるコストパフォーマンスにも優れた半導体製造プラントを提供することにある。

課題を解決するための手段及び効果

本発明の半導体製造プラントは、少なくとも１台のフッ素ガス発生装置と少なくとも１台の半導体製造装置とが、前記フッ素ガス発生装置で発生するフッ素ガスを所定量貯蔵できる貯蔵タンクを有しているガス供給システムを介して接続されており、前記ガス発生装置が停止した際、所定量のフッ素ガスが貯蔵されている前記貯蔵タンクからフッ素ガスを前記半導体製造装置に供給することによって、前記半導体製造装置の運用を維持する。

上記構成であれば、フッ素ガス発生装置がメンテナンスや異常のために停止しても、所定量（例えば、メンテナンス又は緊急停止の復旧にかかる時間分）のフッ素ガスが貯蔵タンクに貯蔵されており、圧力負荷変動を最小化しながら半導体製造装置を停止することなく運転できる。また、従来のように、フッ素ガス発生装置のメンテナンス時などに半導体製造装置を停止させずともよいので、半導体製造装置の連続運転が可能となることから、半導体製造における装置稼働率を低下させることなくコストパフォーマンスも優れたものとなる。

本発明の半導体製造プラントは、前記ガス供給システムが、前記貯蔵タンク内の圧力を検知し、この検知された圧力の値によって前記貯蔵タンク内の貯蔵量を検知する圧力監視手段と、前記圧力値を信号に変換する圧力値変換手段と、前記信号変換手段で変換された信号を前記半導体製造装置に向けて出力する信号送信手段とを有し、
前記半導体製造装置が、前記信号送信手段からの信号を受信する信号受信手段と、前記信号受信手段で受信した信号を圧力値に変換する信号変換手段と、前記信号変換手段で導出された圧力値を表示する表示手段とを有することが好ましい。

上記のように、正確なガス貯蔵量を半導体製造装置上で表示できることは、本装置のように限定した容量内でガスを貯蔵する場合には、使い勝手とコストパフォーマンスを両立する上では非常に重要である。この様な情報を提供できないと、最悪の場合には半導体製造工程の途中でガス供給が不足することも考えられる。この場合には、その工程に供していた製品全てが不良品になるおそれもある。この様な事態は、装置のコストパフォーマンスを向上させるためには是非とも避ける必要のある事象である。したがって、上記構成であれば、前記貯蔵タンク内のフッ素ガスの貯蔵量を正確に検知できるので、この情報を半導体製造装置上に表示することで、半導体製造工程を円滑に実行することが可能となる。

本発明の半導体製造プラントは、前記ガス供給システムが、前記貯蔵タンクの上流側、下流側にそれぞれ設けられた入口側縁切り弁、出口側縁切り弁と、前記貯蔵タンクを迂回して前記フッ素ガス発生装置と前記半導体製造装置とを接続する迂回配管と、前記迂回配管の途中に設けられている迂回配管用縁切り弁と、前記縁切り弁のそれぞれを制御する縁切り弁制御手段とを有しており、前記縁切り弁制御手段が、前記ガス供給システムが通常運転されている際においては、前記迂回配管用縁切り弁を閉じて前記入口側縁切り弁と前記出口側縁切り弁とを開いて、ガスを必要とする前記半導体製造装置に前記貯蔵タンクを経由してフッ素ガスを供給するように制御し、前記ガス供給システムがメンテナンス又は故障で停止した際においては、ガス供給システムをメンテナンスモードに切り替えて、前記入口側縁切り弁と前記出口側縁切り弁とを閉じて前記迂回配管用縁切り弁を開き、ガスを必要とする前記半導体製造装置に前記貯蔵タンクを迂回してガス供給可能な前記フッ素ガス発生装置からフッ素ガスを供給するように制御するものであることが好ましい。

上記構成であれば、前記ガス供給システムが正常に稼働している場合は、ガスを必要とする前記半導体製造装置に前記ガス供給システムを経由してフッ素ガスを供給し、前記ガス供給システムに何らかのメンテナンスを行う必要が生じた場合、装置をメンテナンスモードに切り替えて、ガスを必要とする前記半導体製造装置に前記ガス供給システムを迂回してガス供給可能な前記フッ素ガス発生装置からフッ素ガスを供給する動作を行うことができる。このような制御が可能になることで、ガス供給システム内の貯蔵タンクからのガス供給を停止する場合には、速やかにガス供給経路を変更できるので半導体製造装置の半導体製造工程を一時休止することなく、半導体製造装置の連続運転が可能となる。

本発明の半導体製造プラントは、前記フッ素ガス発生装置と前記ガス供給システムとの接続部分のそれぞれにフッ素ガス発生装置用縁切り弁が設けられ、各々の前記フッ素ガス発生装置用縁切り弁の上流側及び下流側のそれぞれにフッ素ガス発生装置用圧力検知手段が設けられており、前記フッ素ガス発生装置用圧力検知手段のそれぞれで検知された個々の前記フッ素ガス発生装置と前記ガス供給システムとの圧力値の差を監視して、個々の前記フッ素ガス発生装置から前記貯蔵タンクへのフッ素ガスの供給の可否を決定するガス供給可否決定手段をさらに有することが好ましい。

上記構成であれば、フッ素ガス発生装置がその内部に供給可能なフッ素ガスを充分有していれば、供給可否決定手段によって供給可能であると判定でき、貯蔵タンクに向けてガス供給を実施できる。一方、フッ素ガス発生装置がその内部には供給するに十分なフッ素ガスを有していない場合、ガス発生装置の動作としてガス発生を行っていても、実際には後段のガス供給システムへガス供給を実施できない。上記のような構成を持たない場合には、不用意にガス発生装置とガス供給システムを接続してしまうと、ガス供給システムがガス発生装置よりもガス供給能力を上回り、ガス供給システム側からガス発生装置側にガスが逆流する。この現象は、ガス供給システムから半導体製造装置へのガス供給を阻害するおそれがあり、これは半導体製造工程へも影響を与える問題である。したがって、上記構成を採用することで、フッ素ガス発生装置内に充分なフッ素ガスを有しない場合には、ガス供給システムとの接続を拒否できるので、上述の様な問題を防止できる。

前記フッ素ガス発生装置は、前記フッ素ガス発生装置が、その内部に有するセンサで内部異常を検知した際、前記センサからの信号を基に異常信号を発するフッ素ガス発生装置用判定手段を有し、前記ガス供給システムが、前記フッ素ガス発生装置用判定手段から発せられた異常信号を受信するフッ素ガス発生装置用異常信号受信手段を有しており、前記フッ素ガス発生装置用異常信号受信手段が、前記フッ素ガス発生装置用判定手段から送信された異常信号を受信した際、前記ガス供給システムと個々の前記フッ素ガス発生装置との接続間において、信号を前記フッ素ガス発生装置用縁切り弁に送って閉じさせることが好ましい。

上記構成であれば、例えば、フッ素ガス発生装置に何らかの異常が生じた場合（例えば圧力や温度・ガス検知器等のセンサーによる異常の検知）、判定手段から異常信号が発せられ、ガス供給システムはこの信号を受けて異常信号を出力した前記フッ素ガス発生装置との接続間において、縁切り弁を自動的に閉じることができる。これによって、運転を継続できないガス発生装置は、ガス供給システムから切り離され、安全にメンテナンス状態へ移行することができる。

本発明の半導体製造プラントは、個々の前記半導体製造装置と前記ガス供給システムとの接続間において半導体製造装置用縁切り弁がそれぞれ設けられ、前記半導体製造装置が、その内部に有するセンサで内部異常を検知した際、前記センサからの信号を基に異常信号を発生する半導体製造装置用判定手段を有しており、前記ガス供給システムが、前記半導体製造装置用判定手段から発せられた異常信号を受信する半導体製造装置用異常信号受信手段を有しており、前記半導体製造装置用異常信号受信手段が、前記半導体製造装置用判定手段から発せられた異常信号を受信した際、信号を前記半導体製造装置用縁切り弁に送って閉じさせることが好ましい。

上記構成であれば、何れかの半導体製造装置において異常が発生した場合、対象となる半導体製造装置とガス供給システムの接続間の縁切り弁を自動的に閉じるので、他の装置の誤動作や二次災害を防止することができる。

本発明の半導体製造プラントは、前記ガス供給システムが、（１）前記貯蔵タンク内の自圧で前記半導体製造装置へフッ素ガスを供給でき、途中に第１の貯蔵タンク用縁切り弁を有する第１経路、（２）貯蔵タンクからのガス出口圧力を調整する圧力調整手段と、前記圧力調整手段と前記貯蔵タンクとの間に設けられた第２の貯蔵タンク用縁切り弁とを途中に有する第２経路、（３）前記貯蔵タンクと前記半導体製造装置との間の経路又は前記第２経路に設けられた、前記第１経路又は前記第２経路内の圧力を検知できる経路用圧力検知手段、（４）前記経路用圧力検知手段の検知した圧力値によって前記第１経路と前記第２経路との切り替えを制御する経路制御手段、（４）前記経路制御手段によって前記第２経路に切り替えられた際に、前記圧力調整手段の稼働を制御する稼動制御手段、をさらに有することが好ましい。

上記構成であれば、まず第１経路を利用して貯蔵タンク内に貯蔵してあるガスを自圧を用いて供給下限までガスを供給することが可能となる。供給先となる半導体製造装置では、通常マスフローコントローラのような流量制御機器を利用してガスを使用するために、マスフローコントローラが供給上の抵抗となり、その一次側で例えば50kPa程度が供給下限圧力となる。この時に、第２経路へ切り替えて、前記加圧器を稼働させてガス供給を実施すると、この状態から貯蔵タンク内のガスを更に半導体製造装置へ供給可能となる。具体的には、加圧器としては、ベローズポンプやダイアフラムポンプ等の乾式のポンプが好適に使用できる。これらの加圧器は、ガスを昇圧する能力としては例えば200kPa前後であるが、前述のようにマスフローコントローラを動作させるには十分な圧力が得られる。そして加圧器を用いることで、貯蔵タンク内のガスを更に吸引して後段へ送気することが可能となるために、貯蔵タンク内のガスを効率良く使用することが可能となる。ここでガス供給経路の切り替えと加圧器運転の制御は、シーケンサと圧力監視の組み合わせで自動制御の形態にしておくと簡便に使用できる。これらの工夫によって、圧力負荷変動を最小化しつつ、フッ素ガスを安定して半導体製造装置へ供給できる。

前記ガス供給システムは、前記フッ素ガス発生装置、前記ガス供給システム及び前記半導体製造装置が、それぞれ排気機構を有する筐体に収納されており、前記排気機構がフッ素ガス又はフッ化水素ガスを検知するフッ素又はフッ化水素ガス検知器を有していることが好ましい。

上記構成によれば、それぞれの装置を筐体で囲い、それらの筐体がフッ素ガス又はフッ化水素ガスを検知する排気機構を有しているので、半導体製造プラントにおいてフッ素ガス又はフッ化水素ガスの漏れを検知できる。なお、例えば、排気機構がガスを検知した際にはガス漏れが発生したと判断して、シーケンサに異常信号を発信させることとしてもよい。ガス漏れは重大事であるので、この事象が発生した時は、例えばシーケンサからの制御指示により対象装置の稼働を停止して点検を行うこととしてもよい。必要があれば、メンテナンス・補修を行うこともできる。

以下、本発明の実施形態に係る半導体製造プラントについて説明する。図１は、本発明の実施形態に係る半導体製造プラントの主要部の概略図である。

図１において、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ（１ａ〜１ｅ。以下同様に示す）はオンサイトフッ素ガス発生装置、２はガス供給システム、３ａ〜３ｅは半導体製造装置、４ａ〜４ｅ、５ａ〜５ｅ、６は圧力計、７ａ〜７ｅ、８ａ〜８ｅは縁切り弁、９は迂回配管用縁切り弁、１０は入口側縁切り弁、１１ａ、１１ｂは出口側縁切り弁、１２は貯蔵タンク、１３は加圧器、１５ａ〜１５ｅは異常発生用縁切り弁、１６は迂回配管である。これらを全て併せた１００は、半導体製造プラントである。半導体製造プラント１００は、さらに各部を制御するためのシーケンサ（図示せず）を有しており、各部位や各装置と送受信ができるように電気的手段又は電波手段、機械的手段などを用いて接続されている。

オンサイトフッ素ガス発生装置１ａ〜１ｅは、使用したいその場でフッ素ガスを発生させることができるものであり、予めこの内部でガス発生を行い、供給可能となるまで一定量のフッ素ガスをその内部に蓄積する。

オンサイトフッ素ガス発生装置１ａは、図１に示すように、排気機構２１ａを有する筐体２２ａの内部にフッ素ガス発生装置本体２４ａと、異常検知センサ２３ａとを有し、筐体２２ａの外部に判定装置２５ａと信号送受信装置２６ａとを有している。なお、一変形例として、筐体２２ａの設計を変更して、判定装置２５ａと信号送受信装置２６ａとをその内部に収納したものとしてもよい。排気機構２１ａは、フッ素ガス又はフッ化水素ガスの漏れを検知できる検知器２１ａ_１を有している。異常検知センサ２３ａは、フッ素ガス発生装置本体２４ａの異常又は筐体２２ａ内の他の部位（例えば、図示しない加圧器）などの異常を検知することができるものである。検知器２１ａ_１及び異常検知センサ２３ａでの結果は、異常判定装置２５ａに信号として送られ、異常判定装置２５ａによって、ガス漏れや故障などの異常が発生していないかを判断する。異常が発生している場合には、信号送受信装置２６ａから所定の装置や縁切り弁などへ信号を発する。なお、信号送受信装置２６ａは、外部から信号を受信することもできる。オンサイトフッ素ガス発生装置１ｂ〜１ｅも同構成の排気機構２１ｂ〜２１ｅをそれぞれ有する筐体２２ｂ〜２２ｅの内部にフッ素ガス発生装置本体２４ｂ〜２４ｅと、異常検知センサ２３ｂ〜２３ｅとをそれぞれ有し、筐体２２ｂ〜２２ｅの外部に判定装置２５ｂ〜２５ｅと信号送受信装置２６ｂ〜２６ｅとをそれぞれ有しているものであるので、その説明は省略する。

ガス供給システム２は、フッ素ガス発生装置との接続側に設けられている縁切り弁８ａ〜８ｅと、迂回配管１６の途中に設けられている迂回配管用縁切り弁９と、貯蔵タンク１２と、貯蔵タンク１２の入口側に設けられた入口側縁切り弁１０と、貯蔵タンク１２の出口側に設けられた出口側縁切り弁１１ａ、１１ｂと、出口側縁切り弁１１ｂの下流側に設けられた加圧器１３と、ガス供給システム２内の配管中や貯蔵タンク１２内の圧力を計測するための圧力計６とを有している。貯蔵タンク１２は、その内部圧力を確認するために専用の圧力計１４を持たせても良い。また、ガス供給システム２は、図示しない筐体を有しており、その筐体にはフッ素ガス又はフッ化水素ガスの漏れを検知できる検知器を備えた排気機構を有している。さらに、ガス供給システム２は、各装置からの信号を受信したり、受信した信号を各弁や装置などに送信したりする信号送受信装置１７と、圧力計６や圧力計１４から送信された圧力値信号を貯蔵量信号に変換する演算処理装置１８を有している。

貯蔵タンク１２に貯蔵されたフッ素ガスを使用する上での下限圧力は、半導体製造装置３ａ〜３ｅへの供給方法によって決定される。半導体製造装置内が減圧で、導入するフッ素ガスの制御を半導体製造装置３ａ〜３ｅの内圧によって行う場合は、この圧力値（通常制御を行うのは減圧下：大気圧以下）が、貯蔵タンク１２から半導体製造装置３ａ〜３ｅへ供給できる圧力の下限値となるので、特に加圧器１３を必要としない。しかし、マスフローコントローラ等を接続して貯蔵タンク１２から半導体製造装置３ａ〜３ｅへ導入するようなフッ素ガスの流量を精密に規制する必要がある場合は、マスフローコントローラで３０ｋＰａ〜１００ｋＰａ程度の圧損が発生するために、使用するマスフローコントローラの圧損がガス供給システム２から半導体製造装置３ａ〜３ｅへのフッ素ガス供給の下限圧力になる。

加圧器１３を使用すると、その種類や性能にもよるが、貯蔵タンク１２内のフッ素ガスを７０ｋＰａ〜２０ｋＰａ程度まで排出させることができ、また加圧器１３を経由したフッ素ガスは加圧器１３の性能上限まで昇圧可能となる。つまり、貯蔵タンク１２と加圧器１３とを組み合わせると、貯蔵タンク１２内に貯蔵したガスの自圧によってマスフローコントローラに向けてガスを供給する場合よりも貯蔵タンク１２内に貯蔵したガスを効率よく使用することができ、半導体製造装置３ａ〜３ｅに対しフッ素ガスを使用する上で必要な圧力で供給することが可能となる。これによって、貯蔵タンク１２内に残存するガス量を更に少なくできる。したがって、加圧器１３があれば、貯蔵タンク１２を小さくすることができる。

なお、ここで使用される加圧器１３は、ベローズタイプやダイアフラムタイプが好適である。これらのポンプは、接ガス部分がベローズ部分やダイアフラム部分に限定でき、この部分の耐食性を考慮することで安全に使用することができる。また、外部とのシール性も十分確保できガス漏れしにくいので好ましい。これらのポンプの昇圧能力上限は１００ｋＰａ〜３００ｋＰａ程度とポンプとしては低めであるが、フッ素ガスという反応性の高いガスを扱うので、極端な圧力上昇を伴なわず好ましい。加圧器１３に起こりうる異常としては、ガス漏れやモーターの異常である。これらは、加圧器１３に通常付設されている圧力計・温度計の読み値から容易に検知できる。また、窒素ガス等で希釈したフッ素を使用することを前提とするならば、加圧器１３の代わりにガスで駆動するエジェクターを利用することもできる。

半導体製造装置３ａは、図１に示すように、排気機構３１ａを有する筐体３２ａの内部に半導体製造装置本体３３ａと、異常検知センサ３４ａとを有し、筐体３２ａの外部に異常判定装置３５ａと信号送受信装置３６ａとモニタ３７ａ（表示装置）とを有している。異常検知センサ３４ａは、半導体製造装置本体３３ａの異常又は筐体３２ａ内の他の部位などの異常を検知することができるものである。また、排気機構３１ａは、フッ素ガス又はフッ化水素ガスの漏れを検知できる検知器３１ａ_１を有している。検知器３１ａ_１及び異常検知センサ３４ａでの結果は、異常判定装置３５ａに信号として送られ、異常判定装置３５ａによって、ガス漏れや故障などの異常が発生していないかを判断する。異常が発生している場合には、信号送受信装置３６ａから所定の装置や縁切り弁などへ信号を発する。なお、信号送受信装置３６ａは、外部から信号を受信することもできる。また、モニタ３７ａは、信号送受信装置３６ａが受信した信号送受信装置１７から出力されたガス貯蔵量の信号を圧力値に変換しなおして、正確なガス貯蔵量を表示できるものである。これにより、限定された貯蔵タンク１２の容量内でガスを貯蔵する必要があるため、使い勝手とコストパフォーマンスを両立しやすくなる。このような情報が半導体製造装置においてわかるので、半導体製造工程の途中でのガス供給不足を防止でき、その工程に供していた製品全てが不良品になることがない。半導体製造装置３ｂ〜３ｅもそれぞれ同構成の排気機構３１ｂ〜３１ｅをそれぞれ有する筐体３２ｂ〜３２ｅの内部に半導体製造装置本体３３ｂ〜３２ｅと、異常検知センサ３４ｂ〜３４ｅとをそれぞれ有し、筐体３２ｂ〜３２ｅの外部に異常判定装置３５ｂ〜３５ｅと信号送受信装置３６ｂ〜３６ｅとモニタ３７ｂ〜３７ｅ（表示装置）とをそれぞれ有しているものであるので、その説明は省略する。

オンサイトフッ素ガス発生装置１ａ〜１ｅは、ガス供給システム２と、図１に示すように、圧力計４ａ〜４ｅと、圧力計５ａ〜５ｅと、これらの間にそれぞれ設けられた縁切り弁７ａ〜７ｅとを介して接続されている。また、半導体製造装置３ａ〜３ｅは、それぞれガス供給システム２と、ガス供給システム２内に配設されている縁切り弁１５ａ〜１５ｅを介して接続されている。

縁切り弁７ａ〜７ｅ、８ａ〜８ｅ、迂回配管用縁切り弁９、入口側縁切り弁１０、出口側縁切り弁１１ａ、１１ｂ、及び、縁切り弁１５ａ〜１５ｅは自動弁であり、シーケンサの指示によって開閉が制御される。そして、フッ素ガス発生装置１ａ〜１ｅと半導体製造装置３ａ〜３ｅは、ガス供給システムと自由に組み合わせることが出来、図示しないが配管の接続や切り離しを容易にするために窒素パージラインやガス排気ラインを任意に設けることができる。これらを利用することで、接続時のガス置換や切り離し時の配管内残存ガスの置換等が容易に行うことができるので、装置間の接続も安全に実施できる。

圧力計４ａと圧力計５ａとは、この組み合わせで、縁切り弁７ａを挟んでフッ素ガス発生装置１ａ側とガス供給システム２側との圧力を検知できるものである。なお、圧力計４ｂ〜４ｅと圧力計５ｂ〜５ｅとのそれぞれの組み合わせも同様である。

また、半導体製造プラント１００の安全確保の観点から、オンサイトフッ素ガス発生装置１ａ、ガス供給システム２及び半導体製造装置３ａは、それぞれ筐体で囲い、それらの筐体は排気を行う。なお、ガス漏れを考慮して、圧力計４ａ、５ａと縁切り弁７ａとは、ひとまとめにしてオンサイトフッ素ガス発生装置１ａ或いはガス供給システム２の筐体に納めてもよい。オンサイトフッ素ガス発生装置１ｂ〜１ｅ、圧力計４ｂ〜４ｅ、５ｂ〜５ｅ、縁切り弁７ｂ〜７ｅに関しても同様の組合わせで各々筐体（図示せず）に納められている。前者の筐体内はフッ素ガス発生及び加圧区画（図示せず）などいくつかに分かれており、各区画で筐体から排気を行う。また、後者の筐体内は、容量を最適化されたバッファタンクを含むフッ素ガス貯蔵区画などいくつかに分かれており、各区画で筐体排気を行う。それぞれの排気中のフッ素ガス濃度を監視して、ガスを検知した場合には対象となる区画にてガス漏れが発生したと判断して、排気中のフッ素ガス濃度を監視している制御装置（図示せず）からシーケンサに向けて異常信号を発信させる。フッ素ガス発生装置１ａ〜１ｅやガス供給システム２、半導体製造装置３ａ〜３ｅにおいてはガス漏れは重大事であるので、この事象が発生した時は、シーケンサからの制御指示により対象装置の稼働を停止して点検を行う。必要があれば、メンテナンス・補修を行う。複数の各装置を接続する場合、他のオンサイトフッ素ガス発生装置１ｂ〜１ｅと圧力計４ｂ〜４ｅ、５ｂ〜５ｅと縁切り弁７ｂ〜７ｅとの各組み合わせも上記と同様である。

次に、半導体製造プラント１００における各部位や各装置の作動及び制御について、図２〜７を用いて説明する。図２は、本発明の実施形態に係る半導体製造プラントのメインルーチンのフローチャートである。図３は、図２におけるオンサイトフッ素ガス発生装置１ａからガス供給システム２の縁切り弁９、１０の手前までのガス供給処理ルーチンのフローチャートである。図４は、図２におけるガス供給システム２から半導体製造装置３ａへのガス供給及び半導体製造の処理ルーチンのフローチャートである。図５は、図４におけるガス供給システム２から半導体製造装置３ａへのガス供給処理ルーチンのフローチャートである。なお、制御の指示は上述した図示しないシーケンサから出力される。

まず、半導体製造プラント１００のうち、オンサイトフッ素ガス発生装置１ａ、ガス供給システム２、半導体製造装置３ａのみの動作関係を説明する。半導体製造プラント１００を立ち上げると、シーケンサにおいて図２のメインルーチンを実行することにより、半導体の製造が実施可能な状態になる。

具体的には、シーケンサによりメインルーチン等が実行されると、図２に示すように、ガス供給システム２の異常又はガス供給システム２筐体内の他の部位などの異常がないかどうかをガス供給システム２筐体内に設けられている異常検知センサ及び異常判定装置を用いて判定する（Ｓ１）。判定結果が異常なしの場合は、縁切り弁９、１０、１１ａ、１１ｂが開くことを許可する（Ｓ２）。異常ありの場合は、縁切り弁８ａ、９、１０、１１ａ、１１ｂが開くことを禁止し（Ｓ３）、終了する。

判定結果が異常なし（Ｓ２）の場合は、次に、オンサイトフッ素ガス発生装置１ａに異常がないかどうかを検知器２１ａ_１、異常検知センサ２４ａ、及び異常判定装置２５ａを用いて判定する（Ｓ４）。判定結果が異常なしの場合は、縁切り弁８ａが開くことを許可し（Ｓ５）、オンサイトフッ素ガス発生装置１ａからガス供給システム２の縁切り弁９、１０の手前までのガス供給処理する（Ｓ６）。異常ありの場合は、縁切り弁８ａが開くことを禁止する（Ｓ７）。

ここで、Ｓ６のオンサイトフッ素ガス発生装置１ａからガス供給システム２の縁切り弁９、１０の手前までのガス供給処理を、図３のルーチンを用いて詳述する。なお、図３のルーチンを実行する前に、予めフッ素ガス発生装置１ａは、電気分解によって発生させたフッ素ガスをその内部に能力範囲内で加圧・貯蔵しておく。

まず、異常判定装置２５ａからフッ素ガス発生装置１ａに異常がないことを知らせる信号を、信号送受信装置１７を介して縁切り弁８ａに送信して、縁切り弁８ａを開かせる（Ａ２）。次に、圧力計４ａ、５ａの圧力値を比較して（Ａ３）、圧力計４ａの圧力値＞圧力計５ａの圧力値でなければ、メインルーチンに戻る。圧力計４ａの圧力値＞圧力計５ａの圧力値であれば、貯蔵タンク１２へのガス供給量がすでに十分なものであるかどうかを圧力計１４で判定し（Ａ４）、十分ならメインルーチンに戻る。不十分であれば、縁切り弁７ａを開けて、圧力計４ａの圧力値≦圧力計５ａの圧力値となるまでフッ素ガスを貯蔵タンク１２に供給（Ａ５）した後、メインルーチンに戻る。なお、このような動作が可能なフッ素ガス発生装置１ａは、不必要なガスを持つ必要が無く、必要最低限の大きさにすることができるので、フッ素ガス発生装置１ａを設置する際のフットプリントを節約することができる。半導体製造工場においては、クリーンルームの構築等膨大な設備を導入しているために土地単価も高く、上述のフットプリントを極力小さくできることは、極めて重要である。

次に、半導体製造装置３ａの異常又は筐体３２内の他の部位などの異常がないかどうかを異常検知センサ３４ａ及び異常判定装置３５ａを用いて判定する（Ｓ８）。判定結果が異常なしの場合は、縁切り弁１５ａが開くことを許可し（Ｓ９）、ガス供給システム２から半導体製造装置３ａへのガス供給及び半導体の製造処理を行う（Ｓ１０）。異常ありの場合は、縁切り弁１５ａが開くことを禁止する（Ｓ１１）。そして、縁切り弁８ａが開いているかどうか判別し（Ｓ１２）、開いていれば閉じて（Ｓ１３）終了し、最初から閉じていればそのまま終了する。

ここで、Ｓ１０のガス供給システム２から半導体製造装置３ａへのガス供給及び半導体の製造処理を、図４、図５のルーチンを用いて詳述する。

まず、図４に示すように、半導体製造装置３ａにおいて、半導体製造のためにガス供給が必要かどうかを判定する（Ｂ１）。必要なければ、演算処理装置１８から出力された信号を、信号送受信装置１７を介して縁切り弁７ａ、８ａ、９、１０、１１ａ、１１ｂ、１５ａに送信し、縁切り弁７ａ、８ａ、９、１０、１１ａ、１１ｂ、１５ａのうち開いている弁は全て閉じ、メインルーチンに戻る。半導体製造のためにガス供給が必要であれば、半導体製造装置３ａから出力された信号を、信号送受信装置１７を介して縁切り弁１５ａに送信し、縁切り弁１５ａを開く（Ｂ２）。そして、ガス供給システム２から半導体製造装置３ａへのガス供給処理を行う（Ｂ３）。

このガス供給処理は、図５に示すようなルーチンとなる。具体的には、まず、半導体製造装置３ａから出力された信号を、信号送受信装置１７を介して縁切り弁１０に送信し、縁切り弁１０を開く（Ｃ１）。次に、貯蔵タンク１２内の圧力を圧力計１４で監視し（Ｃ２）、貯蔵タンク１２内の圧力が、最大〜マスフローコントローラ（ＭＦＣ）動作下限かどうか判定する（Ｃ３）。貯蔵タンク１２内の圧力が、最大〜マスフローコントローラ（ＭＦＣ）動作下限であれば、圧力計１４から出力された信号を、信号送受信装置１７を介して縁切り弁１１ａに送信し、縁切り弁１１ａを開いて、半導体製造装置３ａにガスを供給し（Ｃ４）、図４のルーチンに戻る。貯蔵タンク１２内の圧力が、最大〜マスフローコントローラ（ＭＦＣ）動作下限でなければ、貯蔵タンク１２内のガスを半導体製造装置３ａに加圧器１３を使用して供給するかどうか判定する（Ｃ５）。加圧器１３を使用してガスを供給する場合は、シーケンスから出力された信号を、信号送受信装置１７を介して縁切り弁１１ｂに送信し、縁切り弁１１ｂを開いて、半導体製造装置３ａにガスを供給し（Ｃ６）、図４のルーチンに戻る。ここで、Ｃ４及びＣ６の動作を行うときには、圧力計１４だけでなく圧力計６も使用して貯蔵タンク１２内の圧力を監視する。加圧器１３を使用してガスを供給しない場合は、シーケンスから出力された信号を、信号送受信装置１７を介して縁切り弁１０に送信し、縁切り弁１０を閉じるとともに、シーケンスから出力された別の信号を、信号送受信装置１７を介して縁切り弁９に送信し、縁切り弁９を開く（Ｃ７）。そして、フッ素ガス発生装置１ａから迂回配管１６を介して半導体製造装置３ａにガスを供給し（Ｃ８）、図４のルーチンに戻る。

そして、ガス供給を受けて半導体製造装置３ａにおいて、半導体の製造処理を行う（Ｂ４）。半導体製造処理が終了すると（Ｂ５）、シーケンスから出力された信号を、信号送受信装置１７を介して縁切り弁７ａ、８ａ、９、１０、１１ａ、１１ｂ、１５ａに送信し、縁切り弁７ａ、８ａ、９、１０、１１ａ、１１ｂ、１５ａのうち開いている弁は全て閉じ、メインルーチンに戻る。

なお、オンサイトフッ素ガス発生装置１ａの代わりにオンサイトフッ素ガス発生装置１ｂ〜１ｅのいずれかが用いられても同様である。また、半導体製造装置３ａの代わりに半導体製造装置３ｂ〜３ｅのいずれかが用いられても同様である。また、オンサイトフッ素ガス発生装置や半導体製造装置が複数台接続されている半導体製造プラント１００のような場合でも、上記と同様の動作を行うことができる。

このような半導体製造プラント１００によれば、オンサイトフッ素ガス発生装置１ａ〜１ｅがメンテナンスや緊急のために停止しても、所定量（例えば、メンテナンス又は緊急停止の復旧にかかる時間分）のフッ素ガスが貯蔵タンク１２に貯蔵されており、かつ、フッ素ガスを半導体製造装置３ａ〜３ｅに圧力調整しながら供給できるので、圧力負荷変動を最小化しながら半導体製造装置３ａ〜３ｅを停止することなく運転できる。その結果として、フッ素ガス発生装置１ａ〜１ｅで発生させたフッ素ガスを半導体製造装置３ａ〜３ｅに、安全及び安定して供給できる。また、従来のように、オンサイトフッ素ガス発生装置１ａ〜１ｅのメンテナンス時などに半導体製造装置３ａ〜３ｅを停止させずともよいので、半導体製造装置３ａ〜３ｅの連続運転が可能となることから、半導体製造におけるコストパフォーマンスにも優れたものとなる。

また、フッ素ガス発生装置用圧力検知装置によって、オンサイトフッ素ガス発生装置１ａ〜１ｅにガス供給システム２からガスが逆流することを防止でき、ガス供給システム２から半導体製造装置３ａ〜３ｅへのガス供給の阻害を防止できる。また、各装置で異常が発生した際には、縁切り弁を閉じることで、該当装置との接続を切ることができるので、正常な他の装置の誤動作や二次災害を防止することができる。

以下に、上述のような半導体製造プラント１００と同構成の半導体製造プラントの運転状態におけるシーケンサによる制御の実施例について説明する。なお、便宜のために、上述の半導体製造プラント１００と同構成の部位は同一の符合を用いて説明する。

初期状態では、各弁は閉鎖されている。そして、ガス供給システム２において、貯蔵タンク１２を経由する経路でガス供給を行っている状態では、縁切り弁７ａ〜７ｅはオンサイトフッ素ガス発生装置１ａ〜１ｅ内のガス圧力状態によって開閉し、縁切り弁８ａ〜８ｅは、オンサイトフッ素ガス発生装置１ａ〜１ｅから異常信号が発生しなければ開状態、縁切り弁１０、１１ａは開状態となり、縁切り弁１５ａ〜１５ｅは半導体製造装置３ａ〜３ｅのガス供給要求信号に応じて開閉する。

圧力計６は、貯蔵タンク１２内又は配管の圧力を監視し、その圧力に応じて、（１）満貯蔵、（２）一部使用、（３）減少I（供給困難）、（４）減少II（供給不能）の各信号をシーケンサに向けて発信する機能を有する。なお、（１）満貯蔵とは、貯蔵タンク１２内に貯蔵しているガスの上限圧力値となったとき、（２）一部使用とは、貯蔵しているガスが、満貯蔵の状態から半導体製造装置３ａ〜３ｅでの一回或いは一日当たりの使用量に相当する分だけ減少したときの圧力値となったとき、（３）減少I（供給困難）とは、貯蔵しているガスの残圧力が、半導体製造装置３ａ〜３ｅでの一回或いは一日当たりの使用量に相当する圧力値となったとき、（４）減少II（供給不能）とは、貯蔵しているガスの圧力が、半導体製造装置３ａ〜３ｅでの供給下限に相当する圧力値になったとき、のことを指す。これらは、半導体製造装置３ａ〜３ｅの仕様に基づいて、一回或いは一日当たりの使用量から決定しておく。予め、ガス供給システム２はこれらの情報を半導体製造装置３ａ〜３ｅに向けて発信しておく。半導体製造装置３ａ〜３ｅ側では、ガス供給システム２内のガス貯蔵量を考慮して半導体製造工程の実施に問題がないか確認した上で作業を行う。

図示しないシーケンサは、圧力計６から発報された（１）満貯蔵、（２）一部使用、（３）減少I（供給困難）、（４）減少II（供給不能）の信号受信機能を有しており、半導体製造装置３ａ〜３ｅへと送信できる。ここで、フッ素ガス圧力が低下すると、順次（１）→（２）→（３）→（４）と変化する。オンサイトフッ素ガス発生装置１ａ〜１ｅのガス供給能力と半導体製造装置３ａ〜３ｅのガス消費能力を比較した場合、通常運転時においては、前者が後者を上回るはずであり、この条件下では圧力計６による発報は（１）と（２）の間をループする。オンサイトフッ素ガス発生装置１ａ〜１ｅのガス供給能力と半導体製造装置３ａ〜３ｅのガス消費能力を比較した場合に、後者が前者を上回ると、（３）や（４）に移行する場合が発生する。

ガス供給システム２に何らかのメンテナンスを行う必要が生じた場合、該当装置をメンテナンスモードに切り替えて、ガスを必要とする半導体製造装置３ａ〜３ｅにガス供給システム２を迂回してガス供給可能なオンサイトフッ素ガス発生装置１ａ〜１ｅのいずれかからフッ素ガスを供給する動作を行う。この制御が可能になることで、ガス供給システム２を停止する場合には、速やかにガス供給経路を変更できるので半導体製造装置３ａ〜３ｅの半導体製造工程を一時休止することなく、半導体製造装置３ａ〜３ｅの連続運転が可能となる。

具体的には、ガス供給システム２において貯蔵タンク１２を迂回する経路でガス供給を行っている状態では、縁切り弁７ａ〜７ｅはオンサイトフッ素ガス発生装置１ａ〜１ｅ内のガス圧力状態によって開閉し、縁切り弁８ａ〜８ｅは、オンサイトフッ素ガス発生装置１ａ〜１ｅから異常信号が発生しなければ開状態となり、縁切り弁１０、１１ａ、１１ｂは閉状態となり、迂回経路の縁切り弁９を開く。縁切り弁１５ａ〜１５ｅは半導体製造装置のガス供給要求信号に応じて開閉する。

なお、シーケンサから送信されるオンサイトフッ素ガス発生装置１ａ〜１ｅや貯蔵タンク１２の状態（メンテナンスモード）の情報を、半導体製造装置３ａ〜３ｅに接続された表示機器（図示せず）上で常に表示できるようにしておいてもよい。また、シーケンサにおいては、これらの状態を示す信号を取り入れて、半導体製造プラント１００におけるガス供給状態を把握し、また、ガス供給困難な事態に移行する間に、ガス使用量の調整等何らかの対策を講じることができるように予告することとしてもよい。

加圧器１３をガス供給システム２の後段に設けることによってガス供給能力を向上できる。なお、貯蔵タンク１２は、内部に貯蔵しているガスの圧力が充分高いとき（上述の満貯蔵や一部使用等の状態）には、ガスの持っている自圧で自然に供給することができる。半導体製造装置３ａ〜３ｅに向けて自圧だけでは供給しにくい或いはできない状態まで、ガスの圧力が低下したとき（上述の減少I（供給困難）や減少II（供給不能）等の状態）に加圧器１３による昇圧が必要になる。そこで、図１に示すように、ガス供給システム２には、出口側縁切り弁１１ａを有する自圧でガスを供給するための配管（第１経路）と、出口側縁切り弁１１ｂを有し、加圧器１３を利用してガスを供給する配管（第２経路）とが設けられている。そして、自圧でガスを供給するときには、出口側縁切り弁１１ａを開き出口側縁切り弁１１ｂは閉じて加圧器１３は稼働させない。加圧器１３を利用してガスを供給するときには、出口側縁切り弁１１ｂを開いて加圧器１３を稼働させて、貯蔵タンク１２内に残っているガスを吸い出し、昇圧して半導体製造装置３ａ〜３ｅに向けて供給する。こうすることで、自圧でガス供給を終えた後の貯蔵タンク１２内のガスをさらに供給することが可能になる。

フッ素ガス発生装置１ａ〜１ｅは、メンテナンスや異常の発生によってガス供給ができなくなった場合に、関連する装置に対して、ガス供給不能を意味する異常信号ｂをシーケンサに向けて出力する機能をさらに有している。シーケンサは、フッ素ガス発生装置１ａ〜１ｅから異常信号ｂが出ていないことを受けて、ガス供給システム２がその内部に有する縁切り弁８ａ〜８ｅを開いた状態になるよう指示し、各弁を開いた状態とする。

フッ素ガス発生装置１ａ〜１ｅが貯蔵タンク１２に対してガス供給を実施できるかどうかは、図１に示した、縁切り弁７ａ〜７ｅのそれぞれの上流側と下流側とに、圧力計４ａ〜４ｅと圧力計５ａ〜５ｅとを設け、これらの圧力計の圧力差（例えば、圧力計４ａと圧力計５ａとの圧力値の差）を監視し、この情報をもとにシーケンサが縁切り弁７ａ〜７ｅを開閉させて、後段のガス供給システム２に向けてガス供給を行う。

オンサイトフッ素ガス発生装置１ａ〜１ｅのフッ素ガス圧力が低い場合、オンサイトフッ素ガス発生装置１ａ〜１ｅの動作としてガス発生を行っていても、実際には後段のガス供給システム２へガス供給を実施できない。このとき、不用意に縁切り弁７ａ〜７ｅを開いて、オンサイトフッ素ガス発生装置１ａ〜１ｅとガス供給システム２を接続してしまうと、ガス供給システム２がオンサイトフッ素ガス発生装置１ａ〜１ｅよりもガス供給能力を上回り、ガス供給システム２側からオンサイトフッ素ガス発生装置１ａ〜１ｅ側にガスが逆流する。この現象は、ガス供給システム２から半導体製造装置３ａ〜３ｅへのガス供給を阻害するおそれがあり、これは半導体製造工程へも影響を与える問題である。

具体的には、縁切り弁７ａ〜７ｅ開閉の条件は以下の通りである。
（圧力計４ａ〜４ｅの読み値 ＞ 圧力計５ａ〜５ｅの読み値であるとき）
オンサイトガス発生装置１ａ〜１ｅにおいて、後段に向けて供給できるだけのガスが十分に発生していると判断して、縁切り弁７ａ〜７ｅを開いた状態を維持する。或いは、縁切り弁７ａ〜７ｅを閉じている状態で、圧力計の読み値がこの状態になった場合は、縁切り弁７ａ〜７ｅを開く。

（圧力計４ａ〜４ｅの読み値 ＝ 圧力計５ａ〜５ｅの読み値であるとき）
縁切り弁７ａ〜７ｅを閉じている状態で、圧力計の読み値がこの状態になった場合は、縁切り弁７ａ〜７ｅは、閉じた状態を維持する。縁切り弁７ａ〜７ｅを開いている状態で、圧力計の読み値がこの状態になった場合は、一定時間開状態を維持する。ここで、一定時間とは例えば１分、３分、５分といった単位の時間である。この単位時間経過後には縁切り弁７ａ〜７ｅを閉じる。

（圧力計４ａ〜４ｅの読み値 ＜ 圧力計５ａ〜５ｅの読み値であるとき）
オンサイトガス発生装置１ａ〜１ｅにおいて、後段に向けて供給できるだけのガスが十分に発生していないと判断して、縁切り弁７ａ〜７ｅは開かない。或いは、縁切り弁７ａ〜７ｅを開いている状態で、圧力計の読み値がこの状態になった場合は、縁切り弁７ａ〜７ｅを閉じる。

上記構成であれば、オンサイトフッ素ガス発生装置１ａ〜１ｅが立ち上がっていればその内部に供給可能なフッ素ガスを充分有しているために、供給可否決定手段によって供給可能であると判定でき、貯蔵タンク１２に向けてガス供給を実施できる。またオンサイトガス発生装置１ａ〜１ｅ内に充分フッ素ガスを有しない場合には、ガス供給システム２との接続を否決できる。

オンサイトフッ素ガス発生装置１ａ〜１ｅが定期・不定期のメンテナンスを実施するときには、１〜３日程度の間、ある一台のオンサイトフッ素ガス発生装置からのガス供給を停止させる必要がある。代わりに貯蔵タンク１２に貯蔵しているガスを供給する。このときにガス供給源が切り替わったことを半導体製造装置３ａ〜３ｅが認識できずに使用した場合、特に複数台の装置が不規則にガスを消費する場合には、供給不足が発生するおそれがある。ガス供給が不足すると、半導体製造装置３ａ〜３ｅは、予めプログラムされた一連の製造工程の途中でも稼働をシーケンサによって停止させられてしまう。このとき、ガス供給の対象となる半導体製造装置３ａ〜３ｅ内に収納されている全てのＳｉウェファーが不良品扱いとなってしまい、半導体製造工場としての損失は決して小さくない。

オンサイトフッ素ガス発生装置１ａ〜１ｅはガス供給ができなくなった場合に、ガス供給不能を意味する異常信号ｂの出力機能を有している。半導体製造プラント１００には、オンサイトフッ素ガス発生装置１ａ〜１ｅから発報された異常信号ｂを受信する機能を有し、ガス供給ができなくなったオンサイトフッ素ガス発生装置１ａ〜１ｅが存在することを、例えばシーケンサを含む制御機器上で表示できるようにしていてもよい。また、本システムは、オンサイトフッ素ガス発生装置１ａ〜１ｅのうち異常な状態となったオンサイトフッ素ガス発生装置から異常信号ｂが出たことを受けて、異常な状態となったオンサイトフッ素ガス発生装置に対応した縁切り弁８ａ〜８ｅのいずれかを閉じる。いずれかのフッ素ガス発生装置一台がガス供給を停止することで、その分だけガス供給能力が低下するが、貯蔵タンク１２に残存するガスと、他のフッ素ガス発生装置から供給されるガスを用いて、半導体製造装置３ａ〜３ｅに向けて所定量のフッ素ガスを供給する。

半導体製造装置３ａ〜３ｅにおいて、何らかの異常（例えばガス漏れ）が発生した場合、ガス供給システム２からのガス供給を継続した場合、二次災害を生じるおそれがある。

半導体製造装置３ａ〜３ｅは、フッ素ガスが必要な際には供給要求信号をシーケンサに向けて発信できる機能を有していることとする。シーケンサが半導体製造装置３ａ〜３ｅより供給要求信号を受けたときに、供給要求信号を発信した半導体製造装置３ａ〜３ｅに対応するいずれかの縁切り弁１５ａ〜１５ｅに開くように指示を与え、開かせる。また、半導体製造装置３ａ〜３ｅに異常が発生して異常信号ｃを発信し、シーケンサが受信した場合には、シーケンサの制御によって縁切り弁１５ａ〜１５ｅを閉じるか或いは開かないようにする。こうすることで、半導体製造装置３ａ〜３ｅにおいて異常が発生している場合には、フッ素ガスを供給しないようにする。したがって、危険な状態を招くことなく、また、貯蔵タンク１２内に貯蔵しているガスを汚染するおそれもない。

なお、本発明は、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で設計変更できるものであり、上記実施形態や実施例に限定されるものではない。例えば、上記実施形態や実施例では、フッ素ガス発生装置及び半導体製造装置がそれぞれ複数台設置されている場合を示したが、それぞれ１台以上あればよい。

本発明の実施形態に係る半導体製造プラントの主要部の概略図である。 本発明の実施形態に係る半導体製造プラントのメインルーチンのフローチャートである。 図２におけるオンサイトフッ素ガス発生装置１ａからガス供給システム２の縁切り弁９、１０の手前までのガス供給処理ルーチンのフローチャートである。 図２におけるガス供給システム２から半導体製造装置３ａへのガス供給及び半導体製造の処理ルーチンのフローチャートである。 図４におけるガス供給システム２から半導体製造装置３ａへのガス供給処理ルーチンのフローチャートである。

符号の説明

１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ オンサイトフッ素ガス発生装置
２ ガス供給システム
３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ 半導体製造装置
４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ、５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅ、６、１４ 圧力計
７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅ、８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅ、１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ｅ 縁切り弁
９ 迂回配管用縁切り弁
１０ 入口側縁切り弁
１１ａ、１１ｂ 出口側縁切り弁
１２ 貯蔵タンク
１３ 加圧器
１６ 迂回配管
１７ 信号送受信装置
１８ 演算処理装置
２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ、３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ、３１ｅ 排気機構
２１ａ_１、２１ｂ_１、２１ｃ_１、２１ｄ_１、２１ｅ_１、３１ａ_１、３１ｂ_１、３１ｃ_１、３１ｄ_１、３１ｅ_１ 検知器
２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２ｅ、３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ、３２ｅ 筐体
２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ、２４ｅ フッ素ガス発生装置本体
２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ、２３ｅ、３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄ、３４ｅ 異常検知センサ
２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ、２５ｅ、３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、３５ｄ、３５ｅ 異常判定装置
２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄ、２６ｅ、３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄ、３６ｅ 信号送受信装置
３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄ、３３ｅ 半導体製造装置本体
３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、３７ｄ、３７ｅ モニタ
１００ 半導体製造プラント

Claims (8)

1. 少なくとも１台のフッ素ガス発生装置と少なくとも１台の半導体製造装置とが、前記フッ素ガス発生装置で発生するフッ素ガスを所定量貯蔵できる貯蔵タンクを有しているガス供給システムを介して接続されており、
   前記ガス発生装置が停止した際、所定量のフッ素ガスが貯蔵されている前記貯蔵タンクからフッ素ガスを前記半導体製造装置に供給することによって、前記半導体製造装置の運用を維持することを特徴とする半導体製造プラント。
2. 前記ガス供給システムが、前記貯蔵タンク内の圧力を検知し、この検知された圧力の値によって前記貯蔵タンク内の貯蔵量を検知する圧力監視手段と、前記圧力値を信号に変換する圧力値変換手段と、前記信号変換手段で変換された信号を前記半導体製造装置に向けて出力する信号送信手段とを有し、
   前記半導体製造装置が、前記信号送信手段からの信号を受信する信号受信手段と、前記信号受信手段で受信した信号を圧力値に変換する信号変換手段と、前記信号変換手段で導出された圧力値を表示する表示手段とを有することを特徴とする請求項１に記載の半導体製造プラント。
3. 前記ガス供給システムが、前記貯蔵タンクの上流側、下流側にそれぞれ設けられた入口側縁切り弁、出口側縁切り弁と、前記貯蔵タンクを迂回して前記フッ素ガス発生装置と前記半導体製造装置とを接続する迂回配管と、前記迂回配管の途中に設けられている迂回配管用縁切り弁と、前記縁切り弁のそれぞれを制御する縁切り弁制御手段とを有しており、
   前記縁切り弁制御手段が、前記ガス供給システムが通常運転されている際においては、前記迂回配管用縁切り弁を閉じて前記入口側縁切り弁と前記出口側縁切り弁とを開いて、ガスを必要とする前記半導体製造装置に前記貯蔵タンクを経由してフッ素ガスを供給するように制御し、前記ガス供給システムがメンテナンス又は故障で停止した際においては、ガス供給システムをメンテナンスモードに切り替えて、前記入口側縁切り弁と前記出口側縁切り弁とを閉じて前記迂回配管用縁切り弁を開き、ガスを必要とする前記半導体製造装置に前記貯蔵タンクを迂回してガス供給可能な前記フッ素ガス発生装置からフッ素ガスを供給するように制御するものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体製造プラント。
4. 前記フッ素ガス発生装置と前記ガス供給システムとの接続部分のそれぞれにフッ素ガス発生装置用縁切り弁が設けられ、
   各々の前記フッ素ガス発生装置用縁切り弁の上流側及び下流側のそれぞれにフッ素ガス発生装置用圧力検知手段が設けられており、
   前記フッ素ガス発生装置用圧力検知手段のそれぞれで検知された個々の前記フッ素ガス発生装置と前記ガス供給システムとの圧力値の差を監視して、個々の前記フッ素ガス発生装置から前記貯蔵タンクへのフッ素ガスの供給の可否を決定するガス供給可否決定手段をさらに有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の半導体製造プラント。
5. 前記フッ素ガス発生装置が、その内部に有するセンサで内部異常を検知した際、前記センサからの信号を基に異常信号を発するフッ素ガス発生装置用判定手段を有し、
   前記ガス供給システムが、前記フッ素ガス発生装置用判定手段から発せられた異常信号を受信するフッ素ガス発生装置用異常信号受信手段を有しており、
   前記フッ素ガス発生装置用異常信号受信手段が、前記フッ素ガス発生装置用判定手段から送信された異常信号を受信した際、前記ガス供給システムと個々の前記フッ素ガス発生装置との接続間において、信号を前記フッ素ガス発生装置用縁切り弁に送って閉じさせることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の半導体製造プラント。
6. 個々の前記半導体製造装置と前記ガス供給システムとの接続間において半導体製造装置用縁切り弁がそれぞれ設けられ、
   前記半導体製造装置が、その内部に有するセンサで内部異常を検知した際、前記センサからの信号を基に異常信号を発生する半導体製造装置用判定手段を有しており、
   前記ガス供給システムが、前記半導体製造装置用判定手段から発せられた異常信号を受信する半導体製造装置用異常信号受信手段を有しており、
   前記半導体製造装置用異常信号受信手段が、前記半導体製造装置用判定手段から発せられた異常信号を受信した際、信号を前記半導体製造装置用縁切り弁に送って閉じさせることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の半導体製造プラント。
7. 前記ガス供給システムが、
   前記貯蔵タンク内の自圧で前記半導体製造装置へフッ素ガスを供給でき、途中に第１の貯蔵タンク用縁切り弁を有する第１経路と、
   貯蔵タンクからのガス出口圧力を調整する圧力調整手段と、前記圧力調整手段と前記貯蔵タンクとの間に設けられた第２の貯蔵タンク用縁切り弁とを途中に有する第２経路と、
   前記貯蔵タンクと前記半導体製造装置との間の経路又は前記第２経路に設けられた、前記第１経路又は前記第２経路内の圧力を検知できる経路用圧力検知手段と、
   前記経路用圧力検知手段の検知した圧力値によって前記第１経路と前記第２経路との切り替えを制御する経路制御手段と、
   前記経路制御手段によって前記第２経路に切り替えられた際に、前記圧力調整手段の稼働を制御する稼動制御手段とをさらに有することを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の半導体製造プラント。
8. 前記フッ素ガス発生装置、前記ガス供給システム及び前記半導体製造装置が、それぞれ排気機構を有する筐体に収納されており、
   前記排気機構がフッ素ガス又はフッ化水素ガスを検知するフッ素ガス又はフッ化水素ガス検知器を有していることを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の半導体製造プラント。

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