JP2019176054A - 基板処理システム及びガスの流量を求める方法 - Google Patents

基板処理システム及びガスの流量を求める方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2019176054A
JP2019176054A JP2018064083A JP2018064083A JP2019176054A JP 2019176054 A JP2019176054 A JP 2019176054A JP 2018064083 A JP2018064083 A JP 2018064083A JP 2018064083 A JP2018064083 A JP 2018064083A JP 2019176054 A JP2019176054 A JP 2019176054A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
valve
flow path
gas
gas flow
pressure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2018064083A
Other languages
English (en)
Other versions
JP7042134B2 (ja
Inventor
梨沙子 実吉
Risako Miyoshi
梨沙子 実吉
紀彦 網倉
Norihiko Amikura
紀彦 網倉
和幸 三浦
Kazuyuki Miura
和幸 三浦
洋 矢崎
Hiroshi Yazaki
洋 矢崎
康博 庄司
Yasuhiro Shoji
康博 庄司
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Electron Ltd
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Electron Ltd filed Critical Tokyo Electron Ltd
Priority to JP2018064083A priority Critical patent/JP7042134B2/ja
Priority to US16/361,410 priority patent/US10871786B2/en
Priority to TW108110476A priority patent/TWI820101B/zh
Priority to KR1020190035335A priority patent/KR102667132B1/ko
Priority to CN201910242299.4A priority patent/CN110323158B/zh
Publication of JP2019176054A publication Critical patent/JP2019176054A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7042134B2 publication Critical patent/JP7042134B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D7/00Control of flow
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/05Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
    • G01F1/34Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by measuring pressure or differential pressure
    • G01F1/36Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by measuring pressure or differential pressure the pressure or differential pressure being created by the use of flow constriction
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/05Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
    • G01F1/34Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by measuring pressure or differential pressure
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F15/00Details of, or accessories for, apparatus of groups G01F1/00 - G01F13/00 insofar as such details or appliances are not adapted to particular types of such apparatus
    • G01F15/001Means for regulating or setting the meter for a predetermined quantity
    • G01F15/002Means for regulating or setting the meter for a predetermined quantity for gases
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F15/00Details of, or accessories for, apparatus of groups G01F1/00 - G01F13/00 insofar as such details or appliances are not adapted to particular types of such apparatus
    • G01F15/005Valves
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104Forming layers
    • H01L21/02107Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02296Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer
    • H01L21/02299Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer pre-treatment
    • H01L21/02312Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer pre-treatment treatment by exposure to a gas or vapour
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67248Temperature monitoring
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67253Process monitoring, e.g. flow or thickness monitoring
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67276Production flow monitoring, e.g. for increasing throughput
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017Apparatus for fluid treatment

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Flow Control (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)
  • ing And Chemical Polishing (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)

Abstract

【課題】流量制御器の二次側に接続された二次バルブを閉じる制御の遅延を抑制することが可能な基板処理システムを提供する。【解決手段】一実施形態の基板処理システムは、基板処理装置及び測定装置を備える。基板処理装置は、ガス供給部を有する。ガス供給部は、流量制御器及び二次バルブを有する。二次バルブは、流量制御器の二次側に接続されている。二次バルブは、基板処理システムの第1の制御部から配線を介して電圧が出力されると、開かれる。測定装置は、第1の制御部からの指示に応じて流量制御器から出力されるガスの流量を測定する。測定装置は、第2の制御部を有する。測定装置は、上記配線上に設けられたリレーを有する。第2の制御部は、リレーを制御するように構成されている。【選択図】図1

Description

本開示の実施形態は、基板処理システム及びガスの流量を求める方法に関するものである。
基板処理では、チャンバの内部空間の中に基板が配置され、当該内部空間にガスが供給され、供給されたガスによって基板が処理される。基板処理では、チャンバの内部空間に供給されるガスの流量が、流量制御器によって制御される。ガスの流量の制御の精度は、基板処理の結果に影響する。したがって、流量制御器によって出力されるガスの流量が測定される。
ガスの流量の測定手法の一つとして、ビルドアップ法が用いられている。ビルドアップ法については、特許文献1に記載されている。特許文献1に記載されたビルドアップ法では、ガス流路の容積が予め求められる。そして、ガス流路内の圧力の上昇速度、ガス流路内の温度、及び予め求められた容積から、流量が求められる。
ガス流路内の圧力の上昇速度を取得するために、流量制御器の二次側に接続された二次バルブが開かれた状態で、ガス流路の下流側のバルブが閉じられることにより、ガス流路の圧力が増加される。そして、二次バルブが閉じられる。下流側のバルブが閉じられた時点から二次バルブが閉じられた時点の時間長で圧力の上昇量を除すことにより、圧力の上昇速度が求められる。
特開2012−32983号公報
ガス流路内の圧力の上昇速度の算出精度は、上述した時間長の正確度に依存する。したがって、二次バルブを閉じるための信号が出力された時点に対して、二次バルブが実際に閉じられる時点が遅延すると、圧力の上昇速度を正確に求めることができず、ガスの流量を精度良く求めることができない。かかる背景から、流量制御器の二次側に接続された二次バルブを閉じる制御の遅延を抑制することが求められる。
一態様においては、基板処理システムが提供される。基板処理システムは、基板処理装置、測定装置、第1の制御部、及び配線を備える。測定装置は、基板処理装置において利用されるガスの流量を測定するよう構成されている。第1の制御部は、基板処理装置及び測定装置を制御するように構成されている。基板処理装置は、チャンバ、ガス供給部、及び排気装置を備える。ガス供給部は、チャンバの内部空間にガスを供給するように構成されている。ガス供給部は、流量制御器、一次バルブ、二次バルブ、及び第1のガス流路を有する。一次バルブは、流量制御器の一次側に接続されている。二次バルブは、流量制御器の二次側に接続されている。第1のガス流路は、第1の端部、第2の端部、及び第3の端部を含む。第1の端部は、二次バルブに接続されており、第3の端部は、チャンバの内部空間に開閉バルブを介して接続されている。排気装置は、チャンバの内部空間に排気流路を介して接続されている。第1の制御部は、一次バルブ及び二次バルブの各々の開閉を制御し、流量制御器にガスの流量を指定し、測定装置にガスの流量の測定を指示するように構成されている。
測定装置は、第2のガス流路、第3のガス流路、第1のバルブ、第2のバルブ、一つ以上の圧力センサ、温度センサ、及び第2の制御部を備える。第2のガス流路は、第4の端部及び第5の端部を含み、第4の端部はガス供給部の第2の端部に接続されている。第3のガス流路は、第6の端部及び第7の端部を有する。第1のバルブは、第2のガス流路の第5の端部と第3のガス流路の第6の端部との間で接続されている。第2のバルブは、第3のガス流路の第7の端部に接続され、且つ、排気装置に接続可能に設けられている。一つ以上の圧力センサは、第3のガス流路内の圧力を測定するように構成されている。温度センサは、第3のガス流路内の温度を測定するように構成されている。第2の制御部は、第1のバルブ及び第2のバルブの各々の開閉を制御し、第1の制御部からの指示に基づいて流量の測定を実行するように構成されている。
上記配線は、第1の制御部に接続されている。第1の制御部は、二次バルブを開くために配線を介して電圧を出力するように構成されている。測定装置は、配線上に設けられたリレーを含む。第2の制御部は、リレーを制御するように構成されている。
一態様に係る基板処理システムでは、第2の制御部は、流量の測定を行う場合に、流量制御器から第1のガス流路、第2のガス流路、及び第3のガス流路にガスが供給されている状態で、第2のバルブを閉じるために第2のバルブを直接的に制御する。第2のバルブが閉じられると、第3のガス流路の中で圧力の上昇がもたらされる。圧力の上昇速度を求めるためには、次いで、二次バルブが閉じられる必要がある。二次バルブは、第1の制御部から出力される電圧により開かれ、当該電圧の出力が停止されると閉じられる。即ち、二次バルブは、第1の制御部によって制御されるバルブである。したがって、二次バルブを閉じる要求を第2の制御部から第1の制御部に対する通信で送信することにより、二次バルブを閉じることができる。しかしながら、第2の制御部が要求を送信した時点に対して第1の制御部によって二次バルブが閉じられる時点が遅延すると、第2の制御部は、第3のガス流路の中の圧力を上昇させていた期間の時間長を正確に得ることはできない。一態様に係る基板処理システムでは、それを介して第1の制御部から上記電圧が出力される配線上にリレーが設けられており、当該リレーが第2の制御部によって制御される。したがって、第2の制御部による第1の制御部を介さない制御により、瞬時に二次バルブを閉じることができる。即ち、二次バルブを閉じる制御の遅延を抑制することができる。故に、一態様に係る基板処理システムによれば、第3のガス流路の中の圧力を上昇させていた期間の時間長を正確に特定することができ、当該時間長に基づいてガスの流量を精度良く求めることが可能である。
一実施形態では、ガス供給部は、ソレノイドバルブを更に備える。上記配線は、第1の制御部とソレノイドバルブとを互いに接続している。ソレノイドバルブは、そのソレノイドに第1の制御部から出力された電圧が印加されているときにエアを二次バルブに供給し、ソレノイドに電圧が印加されていないときに二次バルブに対するエアの供給を停止するように構成されている。二次バルブは、ソレノイドバルブからエアが供給されているときに開かれ、ソレノイドバルブからエアが供給されていないときに閉じられるよう、ソレノイドバルブからのエアによって駆動される。
別の態様においては、上述した一態様又は実施形態に係る基板処理システムにおいてガスの流量を求める方法が提供される。この方法は、(i)流量制御器から第1のガス流路、第2のガス流路、及び第3のガス流路にガスが供給されているときに、二次バルブと第2のバルブが閉じられ、第1のバルブが開かれた第1の状態で、一つ以上の圧力センサを用いて、第3のガス流路内の圧力の測定値P11を取得する工程と、(ii)流量制御器から第1のガス流路、第2のガス流路、及び第3のガス流路にガスが供給されているときに、第2の制御部による制御によって第2のバルブが閉じられた第2の状態を形成することにより、第1のガス流路、第2のガス流路、及び第3のガス流路の中の圧力を上昇させる工程と、(iii)圧力を上昇させる工程の実行後、第2の制御部によるリレーの制御により、二次バルブが閉じられた第3の状態を形成する工程と、(iv)第3の状態において、一つ以上の圧力センサ及び温度センサを用いて、第3のガス流路内の圧力の測定値P12及び該第3のガス流路内の温度の測定値T12を取得する工程と、(v)第2の制御部において、測定値P12と測定値P11との差を、圧力を上昇させる工程の実行期間の時間長で除した値と測定値T12を用いて、圧力を上昇させる工程において流量制御器から出力されたガスの流量を算出する工程と、を含む。圧力を上昇させる工程の実行期間の時間長は、第2の状態が形成された時点から、第3の状態を形成するために第2の制御部によってリレーが制御された時点までの時間長である。
一実施形態において、方法は、二次バルブ、第1のバルブ、及び第2のバルブが開かれている状態で、第1のガス流路、第2のガス流路、及び第3のガス流路を真空引きする工程を更に含む。測定値P11は、真空引きする工程において形成された状態から、流量制御器から第1のガス流路、第2のガス流路、及び第3のガス流路にガスが供給されているときに、第2の制御部によって第2のバルブが閉じられ、且つ、第2の制御部によるリレーの制御により二次バルブが閉じられることにより形成される第1の状態において、一つ以上の圧力センサを用いて測定される第3のガス流路内の圧力である。
一実施形態において、方法は、(vi)第3の状態から、第2のバルブが開かれ、第1のバルブが閉じられた第4の状態を形成する工程と、(vii)第4の状態から、第2のバルブが閉じられた第5の状態を形成する工程と、(viii)第5の状態において、一つ以上の圧力センサを用いて、第3のガス流路内の圧力の測定値P13を取得する工程と、(ix)第5の状態から第1のバルブが開かれた第6の状態を形成する工程と、(x)第6の状態において、一つ以上の圧力センサを用いて、第3のガス流路内の圧力の測定値P14を取得する工程と、を更に含む。ガスの流量を算出する工程では、以下の(1)式
Q=(P12−P11)/Δt×(1/R)×(V/T) …(1)
の演算を実行することにより、第2の状態において流量制御器から出力されたガスの流量Qが求められる。(1)式において、Δtは圧力を上昇させる工程の実行期間の時間長である。Rは気体定数である。(V/T)は、{V/T12×(P12−P13)/(P12−P14)}を含む。Vは第3のガス流路の容積の既定値である。
以上説明したように、流量制御器の二次側に接続された二次バルブを閉じる制御の遅延を抑制することが可能となる。
一実施形態に係る基板処理システムを概略的に示す図である。 一例の圧力制御式の流量制御器の構造を示す図である。 一実施形態に係る基板処理システムの第1の制御部、複数のガス供給部、及び測定装置を示す図である。 一実施形態に係るガスの流量を求める方法を示す流れ図である。 図4に示す方法の工程STAの詳細を示す流れ図である。 図4に示す方法の工程STBの詳細を示す流れ図である。 図4に示す方法に関連するタイミングチャートである。
以下、図面を参照して種々の実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。
図1は、一実施形態に係る基板処理システムを概略的に示す図である。図1に示す基板処理システム10は、複数の基板処理装置11及び測定装置40を備えている。基板処理システム10における基板処理装置11の個数は、N個である。「N」は二以上の整数である。以下の説明及び図面においては、基板処理システム10の複数個の要素のうち一つの要素を参照する場合に、当該要素を表す参照符号の末尾に「i」の下付き文字を付加する。例えば、複数の基板処理装置11のうち一つの基板処理装置を参照する場合には、参照符号「11」を用いる。ここで、iは、1以上の整数である。なお、基板処理システム10における基板処理装置の個数は、一つであってもよい。
基板処理システム10は、複数のチャンバ12、複数のガス供給部14、及び複数の排気装置16を備えている。基板処理システム10において、チャンバ12の個数及び排気装置16の個数の各々はN個である。また、基板処理システム10において、ガス供給部14の個数は(N+1)個である。基板処理装置11は、同一の番号iを有するチャンバ12、ガス供給部14、及び排気装置16を含んでいる。
複数のチャンバ12の各々の内部空間の中には、基板処理のために、基板が収容される。複数のガス供給部14の各々は、複数のチャンバ12のうち対応のチャンバの内部空間にガスを供給するように構成されている。具体的に、基板処理システム10では、ガス供給部14〜14はそれぞれ、チャンバ12〜12内にガスを供給するように構成されている。また、ガス供給部14N+1は、チャンバ12内にガスを供給するように構成されている。なお、ガス供給部14N+1は、複数のチャンバ12のうちチャンバ12以外の他のチャンバの内部空間にもガスを供給するように構成されていてもよい。
複数のガス供給部14の各々は、筐体17、複数の流量制御器18、複数の一次バルブ19、複数の二次バルブ20、及び第1のガス流路21を有している。複数のガス供給部14の各々は、バルブ22を更に有し得る。ガス供給部14〜14の各々は、M個の流量制御器18、M個の一次バルブ19、及びM個の二次バルブ20を有している。Mは、2以上の整数である。また、ガス供給部14N+1は、二つの流量制御器18、二つの一次バルブ19、及び二つの二次バルブ20を有している。以下の説明及び図面においては、複数のガス供給部14の各々の複数の要素のうち一つの要素を参照する場合に、当該要素を表す参照符号の末尾に「j」の下付き文字を付加する。例えば、複数の流量制御器18のうち一つの流量制御器を参照する場合には、参照符号「18」を用いる。ここで、jは、1以上の整数である。また、複数のガス供給部14の各々の複数の要素に関連する基板処理システム10の複数の関連要素のうち一つの関連要素を参照する場合にも、当該関連要素を表す参照符号の末尾に「j」の下付き文字を付加する。なお、基板処理システム10の複数のガス供給部14の各々における流量制御器の個数、一次バルブの個数、及び二次バルブの個数の各々は、一つであってもよい。
筐体17は、内部空間を提供する容器である。複数の流量制御器18は、筐体17内に収容されている。複数のガス供給部14の複数の流量制御器18のうち、ガス供給部14N+1の流量制御器18以外の流量制御器は、マスフローコントローラ又は圧力制御式の流量制御器である。図2は、一例の圧力制御式の流量制御器の構造を示す図である。図2に示す流量制御器FCは、複数のガス供給部14の複数の流量制御器18のうち、ガス供給部14N+1の流量制御器18以外の流量制御器として用いられ得る。
流量制御器FCは、コントロールバルブCV、流路IL、オリフィス部材OF、圧力センサFP1、温度センサFT、圧力センサFP2を有している。流路ILの一端は一次バルブに接続される。流路ILの他端は二次バルブに接続される。オリフィス部材OFは、流路ILの一端と他端との間において、流路ILの断面積を部分的に縮小させている。オリフィス部材OFの上流側では、流路IL上にコントロールバルブCVが設けられている。圧力センサFP1は、コントロールバルブCVとオリフィス部材OFとの間、即ちオリフィス部材OFの一次側において、流路IL内の圧力を測定するように構成されている。温度センサFTは、コントロールバルブCVとオリフィス部材OFとの間、即ちオリフィス部材OFの一次側において、流路IL内の温度を測定するように構成されている。また、圧力センサFP2は、オリフィス部材OFと流路ILの他端との間で、流路IL内の圧力を測定するように構成されている。
流量制御器FCでは、オリフィス部材OFの一次側(上流側)における圧力がオリフィス部材OFの下流側(二次側)における流路ILの圧力の2倍以上である場合には、圧力センサFP1によって取得された圧力の測定値から求められる流量と設定流量との差を減少させるよう、制御部CUによってコントロールバルブCVの開度が制御される。一方、オリフィス部材OFの一次側(上流側)における圧力がオリフィス部材OFの下流側(二次側)における流路ILの圧力の2倍よりも小さい場合には、圧力センサFP1によって取得された圧力の測定値と圧力センサFP2によって取得された圧力の測定値との差から求められる流量と設定流量との差を減少させるよう、制御部CUによってコントロールバルブCVの開度が制御される。なお、流量制御器FCは、オリフィス部材OFの一次側(上流側)における圧力がオリフィス部材OFの下流側(二次側)における流路ILの圧力の2倍以上である状態で利用される場合には、圧力センサFP2を有していなくてもよい。
図1を再び参照する。上述したように、複数のガス供給部14の複数の流量制御器18のうち、ガス供給部14N+1の流量制御器18以外の流量制御器の各々は、マスフローコントローラであってもよい。マスフローコントローラは、圧力制御式の流量制御器と同様に温度センサを有する。ガス供給部14N+1の流量制御器18は、マスフローコントローラであり、且つ、液体を気化させる機能を有し得る。
複数の一次バルブ19はそれぞれ、複数の流量制御器18の一次側に接続されている。複数の一次バルブ19は、筐体17内に設けられている。複数の一次バルブ19のうちガス供給部14N+1の一次バルブ19以外の一次バルブの各々は、その一次側(上流側)に設けられた対応のガスソースに接続されている。ガス供給部14N+1の一次バルブ19は、その一次側に設けられた液体ソースに接続されている。複数の二次バルブ20はそれぞれ、複数の流量制御器18の二次側に接続されている。複数の二次バルブ20は、筐体17内に設けられている。
第1のガス流路21は、複数の第1の端部21a、第2の端部21b、及び第3の端部21cを含んでいる。第1のガス流路21の第1の端部の個数は、M個である。なお、ガス供給部における一次バルブの個数、流量制御器の個数、及び二次バルブの個数の各々が一つである場合には、第1のガス流路21の第1の端部21aの個数は、一つであってもよい。
複数の第1の端部21aはそれぞれ、複数の二次バルブ20に接続されている。即ち、複数の第1の端部21aはそれぞれ、複数の二次バルブ20を介して複数の流量制御器18の二次側に接続されている。第1のガス流路21は、複数の第1の端部21aから延びる複数の流路を含んでおり、当該複数の流路は共通の流路に接続している。第1のガス流路21の共通の流路の一端は、第2の端部21bである。複数の第1の端部21aから第2の端部21bまで延びる第1のガス流路21の部分は、筐体17内に設けられている。第3の端部21cは、筐体17の外部に設けられている。第3の端部21cを含む流路は第1のガス流路21の上記の共通の流路に接続している。第3の端部21cは、対応の開閉バルブ30(30)を介して複数のチャンバ12のうち対応のチャンバの内部空間に接続されている。第2の端部21bにはバルブ22が接続されている。バルブ22は、筐体17内に設けられている。
基板処理システム10は、複数の圧力制御弁32、複数のターボ分子ポンプ34、複数の排気流路36、及び複数のバルブ38を備えている。複数の基板処理装置11の各々は、一つの圧力制御弁32、一つのターボ分子ポンプ34、一つの排気流路36、及び一つのバルブ38を含んでいる。圧力制御弁32、ターボ分子ポンプ34、排気流路36、及びバルブ38の各々の個数は、N個である。なお、基板処理システム10が一つの基板処理装置を備える場合には、圧力制御弁32、ターボ分子ポンプ34、排気流路36、及びバルブ38の各々の個数は一つであってもよい。
複数の圧力制御弁32の各々は、例えば自動圧力制御弁である。圧力制御弁32は、対応のチャンバ12の内部空間の圧力を調整するように構成されている。排気流路36は、圧力制御弁32及びターボ分子ポンプ34を介して、対応のチャンバ12の内部空間に接続されている。排気流路36上には、バルブ38が設けられている。バルブ38の下流では、排気装置16が排気流路36に接続されている。複数の排気装置16の各々は、例えばドライポンプであり得る。
基板処理システム10は、第1の制御部MCUを更に備えている。第1の制御部MCUは、CPUといったプロセッサ、メモリといった記憶装置、キーボードといった入力装置、表示装置等を有するコンピュータ装置であり得る。第1の制御部MCUは、記憶装置に記憶されている制御プログラムをプロセッサによって実行し、記憶装置に記憶されているレシピデータに従って複数の基板処理装置11及び測定装置40を制御する。
具体的に、第1の制御部MCUは、選択した流量制御器18に、ガスの設定流量を指定する。流量制御器18は、指定された設定流量に応じて流量のガスを出力する。また、第1の制御部MCUは、複数の一次バルブ19、複数の二次バルブ20、複数のバルブ22、複数の開閉バルブ30、複数のバルブ38、複数のバルブ58、複数の排気装置16、複数の圧力制御弁32、及び複数のターボ分子ポンプ34を制御する。また、第1の制御部MCUは、流量制御器18から出力されているガスの流量の測定を測定装置40に対して指示するように構成されている。第1の制御部MCUから測定装置40に対するガスの流量の測定の指示は、例えば、測定装置40の後述する第2の制御部に対する通信によって行われる。
図3は、一実施形態に係る基板処理システムの第1の制御部、複数のガス供給部、及び測定装置を示す図である。以下、図1と共に図3を参照する。測定装置40は、複数の流量制御器18の各々によって出力されるガスの流量を測定するように構成されている。測定装置40は、ビルドアップ法に従ったガスの流量の測定において利用されるガス流路、各種センサ、及び制御部(第2の制御部)を提供している。具体的に、測定装置40は、第2のガス流路42、第3のガス流路43、圧力センサ47、圧力センサ48、温度センサ49、第1のバルブ51、第2のバルブ52、及び第2の制御部SCUを備えている。
第2のガス流路42は、複数の第4の端部42a及び第5の端部42bを含んでおり、複数の第4の端部42aから第5の端部42bまで延びている。なお、基板処理システム10における基板処理装置11及びガス供給部14の各々の個数が一つである場合には、第4の端部42aの個数は一つであってもよい。複数の第4の端部42aは、複数のガス供給部14のうち対応のガス供給部の第1のガス流路21の第2の端部21bに接続されている。一実施形態では、複数の第4の端部42aは、複数のガス供給部14のうち対応のガス供給部のバルブ22に接続されている。第2のガス流路42は、複数の第4の端部42aをそれぞれ含む複数の流路、及び、当該複数の流路が接続する共通の流路を含んでいる。第2のガス流路42の共通の流路は、第5の端部42bを含んでいる。
第3のガス流路43は、第6の端部43a及び第7の端部43bを含んでおり、第6の端部43aから第7の端部43bまで延びている。第1のバルブ51は、第2のガス流路42の第5の端部42bと第3のガス流路43の第6の端部43aとの間で接続されている。第2のバルブ52は、第3のガス流路43の第7の端部43bに接続されており、且つ、複数の排気装置16に接続可能に設けられている。
圧力センサ47及び圧力センサ48の各々は、第3のガス流路43内の圧力を測定するように構成されている。温度センサ49(第1の温度センサ)は、第3のガス流路43内の温度を測定するように構成されている。なお、測定装置40は、圧力センサ47及び圧力センサ48のうち少なくとも一方を有していればよい。即ち、測定装置40は、第3のガス流路43内の圧力を測定する一以上の圧力センサを有していればよい。
一実施形態において、測定装置40は、第4のガス流路44、第3のバルブ53、及び第4のバルブ54を更に備えていてもよい。第4のガス流路44は、第8の端部44a、第9の端部44b、及び第10の端部44cを有している。また、第4のガス流路44は、第1の部分流路44d及び第2の部分流路44eを有している。第1の部分流路44dは、第8の端部44aと第9の端部44bとの間で延びている。第2の部分流路44eは、第1の部分流路44dから分岐して第10の端部44cまで延びている。上述の第2のバルブ52は、第3のガス流路43の第7の端部43bと第4のガス流路44の第8の端部44aとの間で接続されている。第3のバルブ53は、第4のガス流路44の第9の端部44bと複数の排気装置16の各々との間で接続されている。一実施形態では、複数の排気流路36には、N個のバルブ58がそれぞれ接続されている。第3のバルブ53は、バルブ58及び排気流路36を介して排気装置16に接続されている。第4のバルブ54は、第2の部分流路44e上に設けられている。
第2の制御部SCUは、CPUといったプロセッサ、メモリといった記憶装置を有するコンピュータ装置であり得る。第2の制御部SCUは、記憶装置に記憶されている制御プログラムをプロセッサによって実行する。第2の制御部SCUは、第1の制御部MCUからガスの流量の測定の指示を受け取ると、ガスの流量の測定のための制御及び演算を実行する。第2の制御部SCUは、第1のバルブ51、第2のバルブ52、第3のバルブ53、第4のバルブ54を制御する。また、第2の制御部SCUは、後述する複数のリレーを制御する。さらに、第2の制御部SCUは、圧力センサ47、圧力センサ48、及び温度センサ49の各々によって取得される測定値を用いて、ガスの流量を算出するための演算を行う。第2の制御部SCUは、第1の制御部MCUによって制御される要素の制御を行うために、第1の制御部MCUに対して要求を送信する。
後述する方法MTでは、基準器60及び基準圧力センサ70が利用される。基準器60は、タンク62、圧力センサ63、温度センサ64、及びバルブ65を有している。タンク62は、内部空間を提供する。圧力センサ63は、タンク62の内部空間の中の圧力を測定するように構成されている。温度センサ64は、タンク62の内部空間の中の温度を測定するように構成されている。バルブ65は、タンク62に接続されている。バルブ65は、基準器60が第4のガス流路44の第10の端部44cに接続されているときには、第4のバルブ54とタンク62の内部空間との間で接続される。
基準圧力センサ70は、タンク62に接続可能である。一次形態では、基準器60は、バルブ66を更に有し得る。基準圧力センサ70は、バルブ66を介して、タンク62の内部空間に接続され得る。基準圧力センサ70は、タンク62の内部空間に接続されているときには、タンク62の内部空間の圧力を測定するように構成されている。
上述したように、第1の制御部MCUは、複数の一次バルブ19及び複数の二次バルブ20の各々の開閉を制御するように構成されている。図3に示すように、基板処理システム10は、複数の配線83を更に備えている。複数の配線83の本数は、基板処理システム10における一次バルブ19の個数と同数である。即ち、複数の配線83の本数は、N×M+2である。複数の配線83は、第1の制御部MCUに接続されている。第1の制御部MCUは、複数のガス供給部14の複数の一次バルブ19を開くために複数の配線83を介して電圧を出力するように構成されている。
一実施形態においては、複数のガス供給部14の各々は、複数のソレノイドバルブ81を更に有する。ガス供給部14の複数のソレノイドバルブ81の個数は、ガス供給部14の一次バルブ19の個数と同数である。複数のガス供給部14の各々の複数のソレノイドバルブ81はそれぞれ、複数の配線83のうち対応の配線を介して、第1の制御部MCUに接続されている。複数のソレノイドバルブ81の各々は、第1の制御部MCUから対応の配線83を介して、そのソレノイドに電圧が印加されているときには、エアを出力する。一方、複数のソレノイドバルブ81の各々は、そのソレノイドに、第1の制御部MCUからの電圧が印加されていないときには、エアの出力を停止する。複数の一次バルブ19の各々は、複数のソレノイドバルブ81のうち対応のソレノイドバルブからエアが供給されているときには、開かれる。複数の一次バルブ19の各々は、複数のソレノイドバルブ81のうち対応のソレノイドバルブからエアが供給されていないときには、閉じられる。
基板処理システム10は、複数の配線84を更に備えている。複数の配線84の本数は、基板処理システム10における二次バルブ20の個数と同数である。複数の配線84は、第1の制御部MCUに接続されている。第1の制御部MCUは、複数のガス供給部14の複数の二次バルブ20を開くために複数の配線84を介して電圧を出力するように構成されている。
一実施形態においては、複数のガス供給部14の各々は、複数のソレノイドバルブ82を更に有する。ガス供給部14の複数のソレノイドバルブ82の個数は、ガス供給部14の二次バルブ20の個数と同数である。複数のガス供給部14の各々の複数のソレノイドバルブ82はそれぞれ、複数の配線84のうち対応の配線を介して、第1の制御部MCUに接続されている。複数のソレノイドバルブ82の各々は、第1の制御部MCUから対応の配線84を介して、そのソレノイドに電圧が印加されているときには、エアを出力する。一方、複数のソレノイドバルブ82の各々は、そのソレノイドに、第1の制御部MCUからの電圧が印加されていないときには、エアの出力を停止する。複数の二次バルブ20の各々は、複数のソレノイドバルブ82のうち対応のソレノイドバルブからエアが供給されているときには、開かれる。複数の二次バルブ20の各々は、複数のソレノイドバルブ82のうち対応のソレノイドバルブからエアが供給されていないときには、閉じられる。
なお、複数のバルブ22、複数の開閉バルブ30、複数のバルブ38、及び複数のバルブ58の各々の開閉も、複数の一次バルブ19の各々の開閉と同様に、対応のソレノイドバルブからのエアによって制御されてもよい。複数のバルブ22、複数の開閉バルブ30、複数のバルブ38、及び複数のバルブ58の各々に対応のソレノイドバルブのエアの出力及びその出力の停止は、第1の制御部MCUから対応の配線を介して出力される電圧によって、制御される。
測定装置40は、複数の配線94〜96を更に備えている。複数の配線94〜96は、第2の制御部SCUに接続されている。第2の制御部SCUは、第1のバルブ51を開くために配線94を介して電圧を出力し、第2のバルブ52を開くために配線95を介して電圧を出力し、第3のバルブ53を開くために配線96を介して電圧を出力するように構成されている。
一実施形態においては、測定装置40は、複数のソレノイドバルブ91〜93を更に有している。複数のソレノイドバルブ91〜93はそれぞれ、複数の配線94〜96を介して第2の制御部SCUに接続されている。複数のソレノイドバルブ91〜93の各々は、複数の配線94〜96のうち対応の配線を介して、そのソレノイドに電圧が印加されているときには、エアを出力する。一方、複数のソレノイドバルブ91〜93の各々は、そのソレノイドに、第2の制御部SCUからの電圧が印加されていないときには、エアの出力を停止する。複数のソレノイドバルブ91〜93はそれぞれ、第1〜第3のバルブ51〜53に接続されている。第1〜第3のバルブ51〜53の各々は、複数のソレノイドバルブ91〜93のうち対応のソレノイドバルブからエアが供給されているときには、開かれる。第1〜第3のバルブ51〜53の各々は、複数のソレノイドバルブ91〜93のうち対応のソレノイドバルブからエアが供給されていないときには、閉じられる。
なお、第4のバルブ54の開閉も、第1〜第3のバルブ51〜53の各々の開閉と同様に、対応のソレノイドバルブからのエアによって制御されてもよい。第4のバルブ54に対応のソレノイドバルブのエアの出力及びその出力の停止は、第2の制御部SCUから対応の配線を介して出力される電圧によって、制御される。
測定装置40は、複数のリレーRLを更に有している。リレーRLの個数は、配線84の本数と同数である。複数のリレーRLはそれぞれ、複数の配線84上に設けられている。複数のリレーRLは、測定装置40の回路ボードCB内で複数の配線84上に設けられていてもよい。複数のリレーRLは、第2の制御部SCUによって制御される。第2の制御部SCUによって複数のリレーRLの各々が制御されて対応の配線84が切断されると、第1の制御部MCUから対応の二次バルブ20を開くために電圧が出力されていても、その二次バルブ20に対応のソレノイドバルブ82に第1の制御部MCUからの電圧が印加されない。したがって、その二次バルブ20に対応のソレノイドバルブ82からエアが供給されず、その結果、その二次バルブ20が第1の制御部MCUからの制御を介さずに閉じられる。
基板処理システム10では、第2の制御部SCUは、流量の測定を行う場合に、流量制御器18から第1のガス流路21、第2のガス流路42、及び第3のガス流路43にガスが供給されている状態で、第2のバルブ52を閉じるために第2のバルブ52を直接的に制御する。第2のバルブ52が閉じられると、第3のガス流路の中で圧力の上昇がもたらされる。圧力の上昇速度を求めるためには、次いで、流量制御器18の二次側に接続されている二次バルブ20が閉じられる必要がある。二次バルブ20は、第1の制御部MCUから出力される電圧により開かれ、当該電圧の出力が停止されると閉じられる。即ち、二次バルブ20は、第1の制御部MCUによって制御されるバルブである。したがって、二次バルブ20を閉じる要求を第2の制御部SCUから第1の制御部MCUに対する通信で送信することにより、二次バルブ20を閉じることができる。しかしながら、第2の制御部SCUが要求を送信した時点に対して第1の制御部MCUによって二次バルブ20が閉じられる時点が遅延すると、第2の制御部SCUは、第3のガス流路43の中の圧力を上昇させていた期間の時間長を正確に得ることはできない。基板処理システム10では、配線84上にリレーRLが設けられており、リレーRLが第2の制御部SCUによって制御される。したがって、第2の制御部SCUによる第1の制御部MCUを介さない制御により、瞬時に二次バルブ20を閉じることができる。即ち、二次バルブ20を閉じる制御の遅延を抑制することができる。故に、基板処理システム10によれば、第3のガス流路43の中の圧力を上昇させていた期間の時間長を正確に特定することができ、当該時間長に基づいてガスの流量を精度良く求めることが可能である。
以下、図4を参照して、一実施形態に係るガスの流量を求める方法について説明する。図4は、一実施形態に係るガスの流量を求める方法を示す流れ図である。図4に示す方法MTは、基板処理システムにおけるガスの流量を求めるために、測定装置を用いて実行される。
以下の説明では、一つのガス供給部14の一つの流量制御器18から出力されたガスの流量が測定される場合を例として、方法MTについて説明する。方法MTの実行中には、ガス供給部14以外の複数のガス供給部14のバルブ22が閉じられる。また、複数のバルブ58のうち一つのバルブ以外のバルブが閉じられる。以下の説明では、複数のバルブ58のうちバルブ58以外のバルブが閉じられるものとする。一つのガス供給部14の流量制御器18以外の複数の流量制御器18に接続された複数の一次バルブ19及び複数の二次バルブ20は閉じられていてもよいし、開かれていてもよい。
なお、方法MTにおける演算は、第2の制御部SCUによって実行される。また、特に言及しない限り、方法MTにおいては、測定装置40の複数のバルブは第2の制御部SCUによって制御され、基板処理システム10の他のバルブは第2の制御部SCUからの要求に応じて第1の制御部MCUによって制御される。また、方法MTでは、流量制御器18に対する設定流量の指定は第1の制御部MCUによって実行される。そして、第1の制御部MCUから流量の測定の指示を受けた第2の制御部SCUによって、工程ST1〜工程ST15が実行される。
方法MTは、工程ST1〜工程ST15を含む。一実施形態において、方法MTは、工程ST1〜工程ST15に加えて、工程STAを更に含み得る。一実施形態において、方法MTは、工程STBを更に含み得る。
工程STAでは、圧力センサ47、圧力センサ48、圧力センサ63、温度センサ49、及び温度センサ64の較正が行われる。図5は、図4に示す方法の工程STAの詳細を示す流れ図である。図5に示すように、工程STAは、工程STA1〜工程STA14を含む。
工程STA1では、基準器60のタンク62が第4のガス流路44の第10の端部44cに接続される。具体的には、基準器60のバルブ65が、第4のガス流路44の第10の端部44cに接続される。続く工程STA2では、基準圧力センサ70が基準器60のタンク62の内部空間に接続される。具体的には、基準圧力センサ70が、バルブ66に接続される。
続く工程STA3では、第1のガス流路21、第2のガス流路42、第3のガス流路43、第4のガス流路44、及びタンク62の内部空間が真空引きされる。工程STA3では、ガス供給部14の流量制御器18に接続された一次バルブ19が閉じられ、ガス供給部14の流量制御器18に接続された二次バルブ20が開かれる。また、工程STA3では、ガス供給部14のバルブ22、第1のバルブ51、第2のバルブ52、第3のバルブ53、第4のバルブ54、バルブ65、バルブ66、及びバルブ58が開かれる。その結果、工程STA3では、第1のガス流路21、第2のガス流路42、第3のガス流路43、第4のガス流路44、及びタンク62の内部空間が、排気装置16に接続され、真空引きされる。
続く工程STA4では、第1のガス流路21、第2のガス流路42、第3のガス流路43、第4のガス流路44、及びタンク62の内部空間が真空引きされた状態で、圧力センサ47、圧力センサ48、及び圧力センサ63の各々の測定値のゼロ点が調整される。即ち、工程STA4では、圧力センサ47、圧力センサ48、及び圧力センサ63の各々が、その測定値がゼロを示すように、較正される。
続く工程STA5では、ガス供給部14の流量制御器18に接続された一次バルブ19が開かれ、流量制御器18からガスが出力されている状態で、第3のバルブ53が閉じられる。続く工程STA6では、ガス供給部14の流量制御器18からのガスの供給が停止され、第1のバルブ51が閉じられる。そして、基準圧力センサ70の測定値が安定し、且つ、温度センサ64の測定値が安定するまで待機状態が継続する。基準圧力センサ70の測定値は、その変動量が所定値以下である場合に、安定しているものと判定される。また、温度センサ64の測定値は、その変動量が所定値以下である場合に、安定しているものと判定される。
工程STA6において、基準圧力センサ70の測定値が安定し、且つ、温度センサ64の測定値が安定すると、第3のガス流路43の中の圧力、第4のガス流路44の中の圧力、及びタンク62の内部空間の中の圧力が互いに同一の圧力になるように、互いに連通した第3のガス流路43、第4のガス流路44、及びタンク62の内部空間の中にガスが封入された状態が形成される。かかる状態において、続く工程STA7が実行される。工程STA7では、温度センサ64の測定値Traと温度センサ49の測定値T1aが取得され、測定値Traと測定値T1aが互いに比較される。具体的には、測定値Traと測定値T1aとの間の差の絶対値が所定の許容範囲に含まれるか否かが判定される。例えば、|T1a−Tra|<TTHaが満たされるか否かが判定される。ここで、TTHaは、所定の許容範囲を定める数値である。測定値Traと測定値T1aとの間の差の絶対値が所定の許容範囲に含まれない場合には、温度センサ49は、較正されるか、交換される。
続く工程STA8では、工程STA6において形成された上記状態において、測定値群が取得される。工程STA8で取得される測定値群は、圧力センサ47の測定値P(1)、圧力センサ48の測定値P(1)、圧力センサ63の測定値P(1)、及び基準圧力センサ70の測定値P(1)を含む。
続く工程STA9では、第2のバルブ52及びバルブ65が閉じられ、第3のバルブ53が開かれる。工程STA9の実行により、第4のガス流路44内のガスが少なくとも部分的に排出される。続く工程STA10では、第3のバルブ53が閉じられ、第2のバルブ52及びバルブ65が開かれる。工程STA10の実行により、第3のガス流路43及びタンク62の内部空間の中のガスが、第3のガス流路43、第4のガス流路44、及びタンク62の内部空間の中で拡散する。そして、基準圧力センサ70の測定値が安定するまで待機状態が継続する。基準圧力センサ70の測定値は、その変動量が所定値以下である場合に、安定しているものと判定される。
工程STA10で基準圧力センサ70の測定値が安定しているものと判定されると、第3のガス流路43の中の圧力、第4のガス流路44の中の圧力、及びタンク62の内部空間の中の圧力が互いに同一の圧力になるように、互いに連通した第3のガス流路43、第4のガス流路44、及びタンク62の内部空間の中にガスが封入された状態が形成される。かかる状態において、続く工程STA11が実行される。工程STA11では、測定値群が取得される。工程STA11で取得される測定値群は、圧力センサ47の測定値P(k)、圧力センサ48の測定値P(k)、圧力センサ63の測定値P(k)、及び基準圧力センサ70の測定値P(k)を含む。ここで、kは、後述するサイクルの順番を表す数値であり、1以上の整数である。
続く工程STA12では、停止条件が満たされるか否かが判定される。工程STA12では、工程STA9〜工程STA11を含むサイクルの実行回数が所定回数に達している場合に、停止条件が満たされるものと判定される。工程STA12において、停止条件が満たされないものと判定されると、工程STA9〜工程STA11が再び実行される。一方、工程STA12において、停止条件が満たされていると判定されると、工程STA13に処理が移行する。
工程STAでは、上述したように、工程STA9及び工程STA11の繰り返しが実行される。工程STA9及び工程STA11の繰り返しにより、測定値群を取得する工程が複数のサイクルのそれぞれで実行される。その結果、複数の測定値群が取得される。複数のサイクルのうちk回目のサイクルでは、複数のサイクルのうち(k−1)回目のサイクルで第4のガス流路44の中に封入されていたガスが排出され、(k−1)回目のサイクルで第3のガス流路43及びタンク62の内部空間の中に封入されていたガスが第4のガス流路44に拡散されることにより、第3のガス流路43、第4のガス流路44、及びタンク62の内部空間の中にガスが封入された状態が形成される。
工程STA13では、複数の測定値群の各々から、圧力センサ47、圧力センサ48、及び圧力センサ63のうち、基準圧力センサ70の測定値から所定の許容範囲に含まれない誤差を有する測定値を取得したものと特定される圧力センサが、較正される。例えば、|P(k)−P(k)|<PTHが満たされない場合には、圧力センサ47の測定値は、基準圧力センサ70の測定値から所定の許容範囲に含まれない誤差を有するものと判定され、圧力センサ47が較正される。また、|P(k)−P(k)|<PTHが満たされない場合には、圧力センサ48の測定値は、基準圧力センサ70の測定値から所定の許容範囲に含まれない誤差を有するものと判定され、圧力センサ48が較正される。また、|P(k)−P(k)|<PTHが満たされない場合には、圧力センサ63の測定値は、基準圧力センサ70の測定値から所定の許容範囲に含まれない誤差を有するものと判定され、圧力センサ63が較正される。なお、PTHは、所定の許容範囲を定める数値である。
続く工程STA14では、基準圧力センサ70が取り外される。具体的には、バルブ66が閉じられ、バルブ66から基準圧力センサ70が取り外される。
かかる工程STAによれば、圧力センサ47、圧力センサ48、及び圧力センサ63が適切に較正される。その結果、後述する流量Qの算出の精度が向上される。
上述したように、一実施形態において、方法MTは、工程STBを更に含む。一実施形態では、工程STBは、工程STAの実行後に実行される。工程STBでは、既定値Vの信頼性が検証される。既定値Vは、第3のガス流路43の容積であり、予め定められている。図6は、図4に示す方法の工程STBの詳細を示す流れ図である。図6に示すように、工程STBは、工程STB1〜工程STB14を含む。
工程STB1では、第1のガス流路21、第2のガス流路42、第3のガス流路43、第4のガス流路44、及びタンク62の内部空間が真空引きされる。工程STB1では、ガス供給部14の流量制御器18に接続された一次バルブ19が閉じられ、ガス供給部14の流量制御器18に接続された二次バルブ20が開かれる。また、工程STB1では、ガス供給部14のバルブ22、第1のバルブ51、第2のバルブ52、第3のバルブ53、第4のバルブ54、バルブ65、及びバルブ58が開かれ、バルブ66が閉じられる。その結果、工程STB1では、第1のガス流路21、第2のガス流路42、第3のガス流路43、第4のガス流路44、及びタンク62の内部空間が、排気装置16に接続され、真空引きされる。
続く工程STB2では、ガス供給部14の流量制御器18に接続された一次バルブ19が開かれ、流量制御器18からガスが出力されている状態で、第3のバルブ53が閉じられる。工程STB2の実行により、第1のガス流路21、第2のガス流路42、第3のガス流路43、第4のガス流路44、及びタンク62の内部空間にガスが封入される。
続く工程STB3では、ガス供給部14の流量制御器18からのガスの供給が停止され、バルブ65が閉じられ、第3のバルブ53が開かれる。工程STB3が実行されることにより、タンク62の内部空間にガスが封入されている状態が形成される。また、工程STB3が実行されることにより、第3のガス流路43及び第4のガス流路44の中に封入されていたガスが排出される。
続く工程STB4では、第1のバルブ51、第2のバルブ52、及び第3のバルブ53が閉じられる。なお、第4のバルブ54は、開かれたままである。続く工程STB5では、ガスがタンク62の内部空間に封入されている状態で、圧力センサ63及び温度センサ64を用いて、タンク62の内部空間の中の圧力の測定値Pr1及びタンク62の内部空間の中の温度の測定値Tr1が取得される。
続く工程STB6では、バルブ65が開かれる。そして、圧力センサ63の測定値が安定するまで待機状態が継続する。圧力センサ63の測定値は、その変動量が所定値以下である場合に、安定しているものと判定される。工程STB6において、圧力センサ63の測定値が安定すると、タンク62の内部空間に封入されていたガスをタンク62の内部空間及び第4のガス流路44の中で拡散させた状態が形成される。続く工程STB7では、工程STB6において形成された状態において、圧力センサ63及び温度センサ64を用いて、タンク62の内部空間の中の圧力の測定値Pr2及びタンク62の内部空間の中の温度の測定値Tr2が取得される。
続く工程STB8では、第4のガス流路44の容積の算出値Vが求められる。工程STB8では、算出値Vを求めるために、以下の式(2)の演算が実行される。式(2)の演算においては、タンク62の内部空間の既知の容積V、測定値Pr1、測定値Tr1、測定値Pr2、及び測定値Tr2が用いられる。
=V×(Pr1/Tr1−Pr2/Tr2)×Tr2/Pr2 …(2)
続く工程STB9では、第2のバルブ52が開かれる。そして、圧力センサ63の測定値が安定するまで待機状態が継続する。圧力センサ63の測定値は、その変動量が所定値以下である場合に、安定しているものと判断される。工程STB9において、圧力センサ63の測定値が安定すると、タンク62の内部空間及び第4のガス流路44の中で拡散されていたガスを、タンク62の内部空間、第3のガス流路43、及び第4のガス流路44の中で拡散させた状態が形成される。続く工程STB10では、工程STB9において形成された状態において、温度センサ49、圧力センサ63、及び温度センサ64をそれぞれ用いて、第3のガス流路43内の温度の測定値T1f、タンク62の内部空間の中の圧力の測定値Pr3、及びタンクの内部空間の中の温度の測定値Tr3が取得される。
続く工程STB11では、第3のガス流路43の容積の算出値V3Cが求められる。工程STB11では、算出値V3Cを求めるために、以下の(3)式の演算が実行される。式(3)の演算においては、タンク62の内部空間の既知の容積V、測定値Pr1、測定値Tr1、算出値V、測定値Pr3、測定値Tr3、及び測定値T1fが用いられる。
3C=(V×Pr1/Tr1−V×Pr3/Tr3−V×Pr3/Tr3)×T1f/Pr3
…(3)
続く工程STB12では、算出値V3Cと既定値Vとの間の差の絶対値が所定の許容範囲に含まれるか否かが判定される。例えば、|V3C−V|<VTHが満たされるか否かが判定される。|V3C−V|<VTHが満たされない場合には、算出値V3Cと既定値Vとの間の差の絶対値が所定の許容範囲に含まれないものと判定される。なお、VTHは、所定の許容範囲を定める数値である。一方、|V3C−V|<VTHが満たされる場合には、算出値V3Cと既定値Vとの間の差の絶対値が所定の許容範囲に含まれるものと判定される。
工程STB12において、算出値V3Cと既定値Vとの間の差の絶対値が所定の許容範囲に含まれないと判定されると、工程STB13が実行される。工程STB13では、工程STB1〜工程STB11が繰り替えし実行される。その結果、複数の算出値V3Cが取得される。続く工程STB14では、複数の算出値V3Cの平均値を用いて、既定値Vが更新される。即ち、複数の算出値V3Cの平均値に、既定値Vが置き換えられる。
工程STB14の実行後、或いは、工程STB12において、算出値V3Cと既定値Vとの間の差の絶対値が所定の許容範囲に含まれるものと判定されると、工程STBの実行は終了する。なお、工程STBを終了する前に、第4のバルブ54及びバルブ65が閉じられて、基準器60が第10の端部44cから取り外されてもよい。
かかる工程STBでは、ボイルシャルルの法則に基づき、第3のガス流路43の容積の算出値V3Cが取得される。そして、算出値V3Cと既定値Vとが比較されることにより、既定値Vの信頼性が検証される。また、工程STBでは、複数の算出値V3Cの平均値により既定値Vが更新されるので、高い信頼性を有する既定値Vが得られる。ひいては、後述する流量Qの算出の精度が向上される。
再び図4を参照する。また、以下の説明では、図4と共に図7を参照する。図7は、図4に示す方法に関連するタイミングチャートである。図7のタイミングチャートにおいて、横軸は、時間を示している。図7のタイミングチャートにおいて、縦軸は、第3のガス流路43の圧力の測定値、ガス供給部14の流量制御器18に接続された二次バルブ20の開閉状態、第1のバルブ51の開閉状態、第2のバルブ52の開閉状態、及び第3のバルブ53の開閉状態を示している。
方法MTの工程ST1では、第1のガス流路21、第2のガス流路42、及び第3のガス流路43が真空引きされる。なお、工程ST1では、第4のガス流路44も真空引きされる。工程ST1では、ガス供給部14の流量制御器18に接続された一次バルブ19が閉じられ、ガス供給部14の流量制御器18に接続された二次バルブ20が開かれる。また、工程ST1では、ガス供給部14のバルブ22、第1のバルブ51、第2のバルブ52、第3のバルブ53、及びバルブ58が開かれる。なお、第4のバルブ54は閉じられている。その結果、工程ST1では、第1のガス流路21、第2のガス流路42、第3のガス流路43、及び第4のガス流路44が、排気装置16に接続され、真空引きされる。
続く工程ST2では、ガス供給部14の流量制御器18に接続された一次バルブ19が開かれ、流量制御器18からのガスの供給が開始される。続く工程ST3では、ガス供給部14の流量制御器18に接続された二次バルブ20と第2のバルブ52が閉じられる。工程ST3において、第2のバルブ52は、第2の制御部SCUによる制御により閉じられる。工程ST3において、ガス供給部14の二次バルブ20は、第2の制御部SCUによる、対応の配線84上に設けられたリレーRLの制御により、閉じられる。工程ST3の実行により、ガス供給部14の流量制御器18から出力されたガスが、ガス供給部14の二次バルブ20と第2のバルブ52との間で、即ち、ガス供給部14の第1のガス流路21、第2のガス流路42、及び第3のガス流路43の中で封入された第1の状態が形成される。
続く工程ST4では、圧力の測定値P11が取得される。測定値P11は、第1の状態における第3のガス流路43内の圧力の測定値である。測定値P11は、圧力センサ47又は圧力センサ48によって取得された測定値である。測定値P11は、圧力センサ47によって取得された測定値と圧力センサ48によって取得された測定値の平均値であってもよい。なお、工程ST4では、圧力センサ47及び/又は圧力センサ48によって取得された測定値が安定しているときに、測定値P11が取得され得る。圧力センサ47及び/又は圧力センサ48によって取得された測定値は、その変動量が所定値以下である場合に、安定しているものと判断される。
続く工程ST5では、ガス供給部14の流量制御器18に接続された二次バルブ20と第2のバルブ52が開かれる。続く工程ST6では、ガス供給部14の第1のガス流路21、第2のガス流路42、及び第3のガス流路43の中の圧力が増加される。具体的に、工程ST6では、第2のバルブ52が閉じられる。即ち、工程ST6では、ガス供給部14の流量制御器18から、ガス供給部14の第1のガス流路21、第2のガス流路42、及び第3のガス流路43にガスが供給され、且つ、第2のバルブ52が閉じられた第2の状態が形成される。この第2の状態では、ガス供給部14の第1のガス流路21、第2のガス流路42、及び第3のガス流路43の中の圧力が上昇する。
続く工程ST7では、ガス供給部14の流量制御器18に接続された二次バルブ20が閉じられる。工程ST7において、ガス供給部14の二次バルブ20は、第2の制御部SCUによる、対応の配線84上に設けられたリレーRLの制御により、閉じられる。この工程ST7の実行の結果、第3の状態が形成される。
続く工程ST8では、測定値P12及び測定値T12が取得される。測定値P12は、第3の状態における第3のガス流路43内の圧力の測定値である。測定値P12は、圧力センサ47又は圧力センサ48によって取得された測定値である。測定値P12は、圧力センサ47によって取得された測定値と圧力センサ48によって取得された測定値の平均値であってもよい。測定値T12は、第3の状態における第3のガス流路43内の温度の測定値である。測定値T12は、温度センサ49によって取得された測定値である。なお、工程ST8では、圧力センサ47及び/又は圧力センサ48によって取得された測定値が安定しており、温度センサ49によって取得された測定値が安定しているときに、測定値P12及び測定値T12が取得され得る。圧力センサ47及び/又は圧力センサ48によって取得された測定値は、その変動量が所定値以下である場合に、安定しているものと判断される。また、温度センサ49によって取得された測定値は、その変動量が所定値以下である場合に、安定しているものと判断される。
続く工程ST9では、第1のバルブ51及び第3のバルブ53が閉じられる。続く工程ST10では、第2のバルブ52が開かれる。即ち、工程ST10では、第2のバルブ52が開かれ、第1のバルブ51が閉じられることにより、第3の状態から第4の状態が形成される。第4の状態では、第3のガス流路43内のガスが少なくとも部分的に排出される。一実施形態の第4の状態では、第3のガス流路43内のガスが部分的に第4のガス流路44に排出される。別の実施形態の第4の状態では、第3のガス流路43内のガスが第4のガス流路44を介して完全に排出されてもよい。
続く工程ST11では、第2のバルブ52が閉じられることにより、第4の状態から第5の状態が形成される。一実施形態では、上述の第4の状態において第3のガス流路43内のガスが部分的に排出されることにより、第5の状態における第3のガス流路43内の圧力が、真空引きされた第3のガス流路43内の圧力よりも高くなるように、設定されてもよい。この実施形態では、第3の状態において第3のガス流路43内に封入されていたガスが、部分的に排出されることにより、即ち、完全に排出されることなく、第5の状態が形成される。したがって、第3の状態から第5の状態を形成するために必要な時間長が短縮される。一実施形態では、工程ST11の後に第3のバルブ53を開放する工程11aを追加し、工程ST9〜工程ST11aを繰り返すことにより、第3のガス流路43内の圧力を低下させてもよい。
続く工程ST12では、圧力の測定値P13が取得される。測定値P13は、第5の状態における第3のガス流路43内の圧力の測定値である。測定値P13は、圧力センサ47又は圧力センサ48によって取得された測定値である。測定値P13は、圧力センサ47によって取得された測定値と圧力センサ48によって取得された測定値の平均値であってもよい。なお、工程ST12では、圧力センサ47及び/又は圧力センサ48によって取得された測定値が安定しているときに、測定値P13が取得され得る。圧力センサ47及び/又は圧力センサ48によって取得された測定値は、その変動量が所定値以下である場合に、安定しているものと判断される。
続く工程ST13では、第1のバルブ51が開かれることにより、第5の状態から第6の状態が形成される。続く工程ST14では、圧力の測定値P14が取得される。測定値P14は、第6の状態における第3のガス流路43内の圧力の測定値である。測定値P14は、圧力センサ47又は圧力センサ48によって取得された測定値である。測定値P14は、圧力センサ47によって取得された測定値と圧力センサ48によって取得された測定値の平均値であってもよい。なお、工程ST14では、圧力センサ47及び/又は圧力センサ48によって取得された測定値が安定しているときに、測定値P14が取得され得る。圧力センサ47及び/又は圧力センサ48によって取得された測定値は、その変動量が所定値以下である場合に、安定しているものと判断される。
続く工程ST15では、流量Qが求められる。流量Qは、第2の状態においてガス供給部14の流量制御器18から出力されたガスの流量である。工程ST15では、流量Qを求めるために、以下の式(1)の演算が実行される。
Q=(P12−P11)/Δt×(1/R)×(V/T) …(1)
(1)式において、Δtは工程ST6の実行期間の時間長である。具体的に、Δtは、上述の第2の状態が形成された時点、即ち工程ST6において第2のバルブ52が閉じられた時点から、上述の第3の状態を形成するために工程ST7において第2の制御部SCUによってリレーRLが制御された時点までの時間長である。また、(1)式において、Rは気体定数であり、(V/T)は、{V/T12×(P12−P13)/(P12−P14)}を含む。
一実施形態においては、工程ST15の具体的な演算は、下記の(1a)式の演算である。
Q=(P12−P11)/Δt×(1/R)×{Vst/Tst+V/T12×(P12−P13)/(P12−P14)} …(1a)
(1a)式において、Vstは、ガス供給部14の流量制御器18のオリフィス部材と二次バルブ20の弁体との間の流路の容積であり、予め定められた設計値である。Tstは、ガス供給部14の流量制御器18のオリフィス部材と二次バルブ20の弁体との間の流路内の温度であり、流量制御器18の温度センサによって取得される。なお、Tstは、第3の状態において取得される温度であり得る。なお、(1a)式において、(Vst/Tst)は省略されてもよい。
方法MTでは、第2のバルブ52が閉じられた状態で、一つのガス供給部14の一つの流量制御器18からのガスを、ガス供給部14の第1のガス流路21、第2のガス流路42、及び第3のガス流路43に供給することにより圧力上昇を生じさせる。この圧力上昇の速度、即ち、圧力の上昇速度を、(1)式に用いることにより、流量制御器18から出力されたガスの流量が求められる。(1)式において、V/Tは、本来的には、(V/T)と(V/T12)との和を含むべきである。即ち、(1)式の演算は、本来的には、以下の(1b)式であるべきである。
Q=(P12−P11)/Δt×(1/R)×(Vst/Tst+V/T+V/T12
…(1b)
ここで、Vは、ガス供給部14の第1のガス流路21の容積と第2のガス流路42の容積の和であり、Tは、第3の状態におけるガス供給部14の第1のガス流路21及び第2のガス流路42の中の温度である。
ここで、ボイル・シャルルの法則から、以下の式(4)が成立する。
12×V/T+P13×V/T12=P14×V/T+P14×V/T12
…(4)
(4)式から、(V/T)と(V/T12)との和は、下記の(5)式に示すように表される。
/T+V/T12=V/T12+V/T12×(P14−P13)/(P12−P14
=V/T12×(P12−P13)/(P12−P14) …(5)
したがって、(1)式において、(V/T)と(V/T12)との和の代わりに、V/T12×(P12−P13)/(P12−P14)}を用いることができる。
基板処理システムでは、第1のガス流路21は筐体17内に配置されているので、第1のガス流路21内の温度が周囲の環境から受ける影響は少ない。また、第3のガス流路43は、第2のガス流路42を介して第1のガス流路21に接続しているので、複数のチャンバ12から離れた領域に配置され得る。したがって、第3のガス流路43の中の温度が複数のチャンバ12から受ける影響は少ない。一方、第2のガス流路42は、周囲の環境、例えば、複数のチャンバ12のうち何れかの温度の影響を受け、第2のガス流路42内でも温度のばらつきが存在し得る。また、その温度のばらつきを温度センサにて正確に測定することは不可能である。方法MTでは、(V/T)と(V/T12)との和の代わりに、V/T12×(P12−P13)/(P12−P14)}が(1)式に用いられる。即ち、方法MTでは、流量Qの算出において、周囲の環境からの温度の影響を受け難く、温度ばらつきのない箇所から取得された測定値を用いることができる。したがって、方法MTによれば、高精度に流量Qを求めることが可能となる。
また、方法MTでは、第3の状態において第1のガス流路21及び第2のガス流路42の中に封入されたガスを第3のガス流路43に拡散させることで、第6の状態を形成し、当該第6の状態において測定値P14が取得される。即ち、測定値P12の取得時の状態の形成のために用いられたガスが、測定値P14の取得時の状態の形成のために、再利用される。したがって、効率的に流量Qを求めることが可能となる。
また、方法MTでは、工程ST6の実行期間の終了時点を決定する工程ST7における二次バルブ20の閉鎖は、第2の制御部SCUによるリレーRLの制御によって実現される。即ち、工程ST7における二次バルブ20の閉鎖は、第2の制御部SCUによる第1の制御部MCUを介さない制御により、実現される。したがって、工程ST7において二次バルブ20を閉じる制御の遅延が抑制される。その結果、工程ST6の実行期間の時間長(Δt)、即ち、第3のガス流路43の中の圧力を上昇させていた期間の時間長を正確に特定することができ、当該時間長に基づいてガスの流量Qを精度良く求めることが可能となる。
なお、流量Qは、ガス供給部14の全ての流量制御器18について求められてもよい。また、複数のガス供給部14の全てに対して、方法MTが順に実行されてもよい。ガス供給部14N+1に対して方法MTが実行される場合には、ガス供給部14N+1の流量制御器18から出力されるガスの各ガス流路内における圧力は、当該ガスの飽和蒸気圧よりも低い圧力に設定される。なお、飽和蒸気圧よりも低い圧力に設定されるガスの圧力とは、液体の気化によって生成されたガスが単体のガスとして用いられる場合には、当該単体のガスの圧力であり得る。液体の気化によって生成されたガスと他のガスの混合ガスが用いられる場合には、飽和蒸気圧よりも低い圧力に設定されるガスの圧力とは、液体の気化によって生成されたガスの分圧である。
以上、種々の実施形態について説明してきたが、上述した実施形態に限定されることなく種々の変形態様を構成可能である。例えば、変形態様における基板処理システムは、ガス供給部14N+1を備えていなくてもよい。
10…基板処理システム、11…基板処理装置、12…チャンバ、14…ガス供給部、18…流量制御器、19…一次バルブ、20…二次バルブ、21…第1のガス流路、21a…第1の端部、21b…第2の端部、21c…第3の端部、30…開閉バルブ、16…排気装置、36…排気流路、40…測定装置、42…第2のガス流路、42a…第4の端部、42b…第5の端部、43…第3のガス流路、43a…第6の端部、43b…第7の端部、47,48…圧力センサ、49…温度センサ、51…第1のバルブ、52…第2のバルブ、84…配線、MCU…第1の制御部、SCU…第2の制御部、RL…リレー。

Claims (5)

  1. 基板処理装置と、
    前記基板処理装置において利用されるガスの流量を測定するよう構成された測定装置と、
    前記基板処理装置及び測定装置を制御するように構成された第1の制御部と、
    前記第1の制御部に接続された配線と、
    を備え、
    前記基板処理装置は、
    チャンバと、
    前記チャンバの内部空間にガスを供給するように構成されたガス供給部であり、
    流量制御器と、
    流量制御器の一次側に接続された一次バルブと、
    前記流量制御器の二次側に接続された二次バルブと、
    第1の端部、第2の端部、及び第3の端部を含む第1のガス流路であり、該第1の端部が前記二次バルブに接続されており、該第3の端部が、前記チャンバの前記内部空間に開閉バルブを介して接続された、該第1のガス流路と、
    を有する、該ガス供給部と、
    前記チャンバの前記内部空間に排気流路を介して接続された排気装置と、
    を備え、
    前記第1の制御部は、前記一次バルブ及び前記二次バルブの各々の開閉を制御し、前記流量制御器にガスの流量を指定し、前記測定装置に該ガスの流量の測定を指示するように構成されており、
    前記測定装置は、
    第4の端部及び第5の端部を含み、該第4の端部が前記ガス供給部の前記第2の端部に接続された第2のガス流路と、
    第6の端部及び第7の端部を有する第3のガス流路と、
    前記第2のガス流路の前記第5の端部と前記第3のガス流路の前記第6の端部との間で接続された第1のバルブと、
    前記第3のガス流路の前記第7の端部に接続され、且つ、前記排気装置に接続可能に設けられた第2のバルブと、
    前記第3のガス流路内の圧力を測定するように構成された一つ以上の圧力センサと、
    前記第3のガス流路内の温度を測定するように構成された温度センサと、
    前記第1のバルブ及び前記第2のバルブの各々の開閉を制御し、前記第1の制御部からの指示に基づいて前記流量の測定を実行するように構成された第2の制御部と、
    を備え、
    前記第1の制御部は、前記二次バルブを開くために前記配線を介して電圧を出力するように構成されており、
    前記測定装置は、前記配線上に設けられたリレーを含み、
    前記第2の制御部は、該リレーを制御するように構成されている、
    基板処理システム。
  2. 前記ガス供給部は、ソレノイドバルブを更に備え、
    前記配線は、前記第1の制御部と前記ソレノイドバルブとを互いに接続しており、
    前記ソレノイドバルブは、そのソレノイドに前記第1の制御部から出力された前記電圧が印加されているときにエアを前記二次バルブに供給し、該ソレノイドに該電圧が印加されていないときに前記二次バルブに対するエアの供給を停止するように構成されており、
    前記二次バルブは、前記ソレノイドバルブから前記エアが供給されているときに開かれ、前記ソレノイドバルブから前記エアが供給されていないときに閉じられるよう、前記エアによって駆動される、
    請求項1に記載の基板処理システム。
  3. 請求項1又は2に記載の基板処理システムにおいてガスの流量を求める方法であって、
    前記流量制御器から前記第1のガス流路、前記第2のガス流路、及び前記第3のガス流路にガスが供給されているときに、前記二次バルブと前記第2のバルブが閉じられ、前記第1のバルブが開かれた第1の状態で、前記一つ以上の圧力センサを用いて、前記第3のガス流路内の圧力の測定値P11を取得する工程と、
    前記流量制御器から前記第1のガス流路、前記第2のガス流路、及び前記第3のガス流路にガスが供給されているときに、前記第2の制御部による制御によって前記第2のバルブが閉じられた第2の状態を形成することにより、前記第1のガス流路、前記第2のガス流路、及び前記第3のガス流路の中の圧力を上昇させる工程と、
    圧力を上昇させる前記工程の実行後、前記第2の制御部による前記リレーの制御により、前記二次バルブが閉じられた第3の状態を形成する工程と、
    前記第3の状態において、前記一つ以上の圧力センサ及び前記温度センサを用いて、前記第3のガス流路内の圧力の測定値P12及び該第3のガス流路内の温度の測定値T12を取得する工程と、
    前記第2の制御部において、前記測定値P12と前記測定値P11との差を、圧力を上昇させる前記工程の実行期間の時間長で除した値と前記測定値T12を用いて、圧力を上昇させる前記工程において前記流量制御器から出力された前記ガスの流量を算出する工程と、
    を含み、
    前記時間長は、前記第2の状態が形成された時点から、前記第3の状態を形成するために前記第2の制御部によって前記リレーが制御された時点までの時間長である、
    ガスの流量を求める方法。
  4. 前記二次バルブ、前記第1のバルブ、及び前記第2のバルブが開かれている状態で、前記第1のガス流路、前記第2のガス流路、及び前記第3のガス流路を真空引きする工程を更に含み、
    前記測定値P11は、真空引きする前記工程において形成された前記状態から、前記流量制御器から前記第1のガス流路、前記第2のガス流路、及び前記第3のガス流路にガスが供給されているときに、前記第2の制御部によって前記第2のバルブが閉じられ、且つ、該第2の制御部による前記リレーの制御により前記二次バルブが閉じられることにより形成される前記第1の状態において、前記一つ以上の圧力センサを用いて測定される前記第3のガス流路内の圧力である、
    請求項3に記載のガスの流量を求める方法。
  5. 前記第3の状態から、前記第2のバルブが開かれ、前記第1のバルブが閉じられた第4の状態を形成する工程と、
    前記第4の状態から、前記第2のバルブが閉じられた第5の状態を形成する工程と、
    前記第5の状態において、前記一つ以上の圧力センサを用いて、前記第3のガス流路内の圧力の測定値P13を取得する工程と、
    前記第5の状態から前記第1のバルブが開かれた第6の状態を形成する工程と、
    前記第6の状態において、前記一つ以上の圧力センサを用いて、前記第3のガス流路内の圧力の測定値P14を取得する工程と、
    を更に含み、
    前記ガスの流量を算出する前記工程では、以下の(1)式
    Q=(P12−P11)/Δt×(1/R)×(V/T) …(1)
    の演算を実行することにより、前記第2の状態において前記流量制御器から出力された前記ガスの流量Qが求められ、
    (1)式において、Δtは圧力を上昇させる前記工程の前記実行期間の前記時間長であり、Rは気体定数であり、(V/T)は、{V/T12×(P12−P13)/(P12−P14)}を含み、Vは前記第3のガス流路の容積の既定値である、
    請求項3又は4に記載のガスの流量を求める方法。
JP2018064083A 2018-03-29 2018-03-29 基板処理システム及びガスの流量を求める方法 Active JP7042134B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018064083A JP7042134B2 (ja) 2018-03-29 2018-03-29 基板処理システム及びガスの流量を求める方法
US16/361,410 US10871786B2 (en) 2018-03-29 2019-03-22 Substrate processing system and method of determining flow rate of gas
TW108110476A TWI820101B (zh) 2018-03-29 2019-03-26 基板處理系統及求氣體流量之方法
KR1020190035335A KR102667132B1 (ko) 2018-03-29 2019-03-27 기판 처리 시스템 및 가스의 유량을 구하는 방법
CN201910242299.4A CN110323158B (zh) 2018-03-29 2019-03-28 基板处理系统及求出气体流量的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018064083A JP7042134B2 (ja) 2018-03-29 2018-03-29 基板処理システム及びガスの流量を求める方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019176054A true JP2019176054A (ja) 2019-10-10
JP7042134B2 JP7042134B2 (ja) 2022-03-25

Family

ID=68054880

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018064083A Active JP7042134B2 (ja) 2018-03-29 2018-03-29 基板処理システム及びガスの流量を求める方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10871786B2 (ja)
JP (1) JP7042134B2 (ja)
CN (1) CN110323158B (ja)
TW (1) TWI820101B (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110234965B (zh) * 2017-02-10 2020-10-27 株式会社富士金 流量测定方法以及流量测定装置
JP6956014B2 (ja) * 2018-01-09 2021-10-27 東京エレクトロン株式会社 ガスの流量を求める方法
JP7398306B2 (ja) * 2020-03-24 2023-12-14 東京エレクトロン株式会社 ガス検査方法、基板処理方法及び基板処理システム

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10266959A (ja) * 1997-03-24 1998-10-06 Ebara Corp 真空排気システム
JP2012032983A (ja) * 2010-07-30 2012-02-16 Fujikin Inc ガス供給装置用流量制御器の校正方法及び流量計測方法
JP2018044887A (ja) * 2016-09-15 2018-03-22 東京エレクトロン株式会社 ガス供給系の検査方法、流量制御器の校正方法、及び、二次基準器の校正方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101117749B1 (ko) * 2006-03-07 2012-03-16 씨케이디 가부시키 가이샤 가스유량 검정유닛
US9958302B2 (en) * 2011-08-20 2018-05-01 Reno Technologies, Inc. Flow control system, method, and apparatus
WO2017188129A1 (ja) * 2016-04-28 2017-11-02 株式会社フジキン 流体制御装置、流体制御装置の制御方法、および、流体制御システム
JP6748586B2 (ja) * 2016-07-11 2020-09-02 東京エレクトロン株式会社 ガス供給システム、基板処理システム及びガス供給方法
JP6960278B2 (ja) * 2017-08-31 2021-11-05 東京エレクトロン株式会社 流量測定システムを検査する方法
JP6956014B2 (ja) * 2018-01-09 2021-10-27 東京エレクトロン株式会社 ガスの流量を求める方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10266959A (ja) * 1997-03-24 1998-10-06 Ebara Corp 真空排気システム
JP2012032983A (ja) * 2010-07-30 2012-02-16 Fujikin Inc ガス供給装置用流量制御器の校正方法及び流量計測方法
JP2018044887A (ja) * 2016-09-15 2018-03-22 東京エレクトロン株式会社 ガス供給系の検査方法、流量制御器の校正方法、及び、二次基準器の校正方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110323158B (zh) 2023-06-23
TW201942697A (zh) 2019-11-01
TWI820101B (zh) 2023-11-01
US10871786B2 (en) 2020-12-22
KR20190114840A (ko) 2019-10-10
US20190301912A1 (en) 2019-10-03
JP7042134B2 (ja) 2022-03-25
CN110323158A (zh) 2019-10-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6956014B2 (ja) ガスの流量を求める方法
JP2019176054A (ja) 基板処理システム及びガスの流量を求める方法
CN111831022B (zh) 腔室压力控制方法及装置、半导体设备
WO2018047644A1 (ja) 流量比率制御装置、流量比率制御装置用プログラム、及び、流量比率制御方法
KR20130023194A (ko) 오리피스 비율 전도성 제어를 이용하여 유동 분할 에러들을 감소시키기 위한 장치 및 방법들
CN112204493B (zh) 用于多通道质量流量和比率控制系统的方法和装置
JP6960278B2 (ja) 流量測定システムを検査する方法
US11585717B2 (en) Method for calibrating plurality of chamber pressure sensors and substrate processing system
US10316835B2 (en) Method of determining output flow rate of gas output by flow rate controller of substrate processing apparatus
JP7411479B2 (ja) 複数のチャンバ圧力センサを校正する方法
KR102667132B1 (ko) 기판 처리 시스템 및 가스의 유량을 구하는 방법
JP6929566B2 (ja) 流量測定方法および流量測定装置
US11326914B2 (en) Flow rate measurement apparatus and method for more accurately measuring gas flow to a substrate processing system
US11899476B2 (en) Method and apparatus for measuring gas flow

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20201204

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210930

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20211005

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20211201

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220131

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220215

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220314

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7042134

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150