JP7042134B2 - 基板処理システム及びガスの流量を求める方法 - Google Patents
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Description
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、{V3/T12×(P12-P13)/(P12-P14)}を含む。V3は第3のガス流路の容積の既定値である。
V4=Vr×(Pr1/Tr1-Pr2/Tr2)×Tr2/Pr2 …(2)
V3C=(Vr×Pr1/Tr1-V4×Pr3/Tr3-Vr×Pr3/Tr3)×T1f/Pr3
…(3)
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RLj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、{V3/T12×(P12-P13)/(P12-P14)}を含む。
Q=(P12-P11)/Δt×(1/R)×{Vst/Tst+V3/T12×(P12-P13)/(P12-P14)} …(1a)
(1a)式において、Vstは、ガス供給部14iの流量制御器18jのオリフィス部材と二次バルブ20j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14iの流量制御器18jのオリフィス部材と二次バルブ20jの弁体との間の流路内の温度であり、流量制御器18j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。
Q=(P12-P11)/Δt×(1/R)×(Vst/Tst+VE/TE+V3/T12)
…(1b)
ここで、VEは、ガス供給部14i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、TEは、第3の状態におけるガス供給部14i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。
P12×VE/TE+P13×V3/T12=P14×VE/TE+P14×V3/T12
…(4)
(4)式から、(VE/TE)と(V3/T12)との和は、下記の(5)式に示すように表される。
VE/TE+V3/T12=V3/T12+V3/T12×(P14-P13)/(P12-P14)
=V3/T12×(P12-P13)/(P12-P14) …(5)
したがって、(1)式において、(VE/TE)と(V3/T12)との和の代わりに、V3/T12×(P12-P13)/(P12-P14 )を用いることができる。
Claims (4)
- 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、
前記基板処理システムは、
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、
前記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おり、
該方法は、
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、
方法。 - 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、
前記基板処理システムは、
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、
前記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おり、
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、
該方法は、
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P 11 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P 12 及び該第3のガス流路内の温度の測定値T 12 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P 12 と前記測定値P 11 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T 12 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、
方法。 - 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1又は2に記載の方法。 - 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、{V3/T12×(P12-P13)/(P12-P14)}を含み、V3は前記第3のガス流路の容積の既定値である、
請求項1~3の何れか一項に記載の方法。
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