KR20180030447A - 가스 공급계의 검사 방법, 유량 제어기의 교정 방법, 및 2차 기준기의 교정 방법 - Google Patents

가스 공급계의 검사 방법, 유량 제어기의 교정 방법, 및 2차 기준기의 교정 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20180030447A
KR20180030447A KR1020170117859A KR20170117859A KR20180030447A KR 20180030447 A KR20180030447 A KR 20180030447A KR 1020170117859 A KR1020170117859 A KR 1020170117859A KR 20170117859 A KR20170117859 A KR 20170117859A KR 20180030447 A KR20180030447 A KR 20180030447A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
valve
tank
pipe
gas
thermometer
Prior art date
Application number
KR1020170117859A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102515913B1 (ko
Inventor
노리히코 아미쿠라
리사코 미요시
Original Assignee
도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 filed Critical 도쿄엘렉트론가부시키가이샤
Publication of KR20180030447A publication Critical patent/KR20180030447A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102515913B1 publication Critical patent/KR102515913B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F7/00—Volume-flow measuring devices with two or more measuring ranges; Compound meters
    • G01F7/005—Volume-flow measuring devices with two or more measuring ranges; Compound meters by measuring pressure or differential pressure, created by the use of flow constriction
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B23/00—Testing or monitoring of control systems or parts thereof
    • G05B23/02—Electric testing or monitoring
    • G05B23/0205—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults
    • G05B23/0208—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterized by the configuration of the monitoring system
    • G05B23/0213—Modular or universal configuration of the monitoring system, e.g. monitoring system having modules that may be combined to build monitoring program; monitoring system that can be applied to legacy systems; adaptable monitoring system; using different communication protocols
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F25/00—Testing or calibration of apparatus for measuring volume, volume flow or liquid level or for metering by volume
    • G01F25/0092—Testing or calibration of apparatus for measuring volume, volume flow or liquid level or for metering by volume for metering by volume
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D21/00—Measuring or testing not otherwise provided for
    • G01D21/02—Measuring two or more variables by means not covered by a single other subclass
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F13/00—Apparatus for measuring by volume and delivering fluids or fluent solid materials, not provided for in the preceding groups
    • G01F25/0053—
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F25/00—Testing or calibration of apparatus for measuring volume, volume flow or liquid level or for metering by volume
    • G01F25/10—Testing or calibration of apparatus for measuring volume, volume flow or liquid level or for metering by volume of flowmeters
    • G01F25/15—Testing or calibration of apparatus for measuring volume, volume flow or liquid level or for metering by volume of flowmeters specially adapted for gas meters
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D7/00—Control of flow
    • G05D7/06—Control of flow characterised by the use of electric means
    • G05D7/0617—Control of flow characterised by the use of electric means specially adapted for fluid materials
    • G05D7/0629—Control of flow characterised by the use of electric means specially adapted for fluid materials characterised by the type of regulator means
    • G05D7/0635—Control of flow characterised by the use of electric means specially adapted for fluid materials characterised by the type of regulator means by action on throttling means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/05—Measuring 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
    • G01F1/34—Measuring 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
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/68—Measuring 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 thermal effects
    • G01F1/696—Circuits therefor, e.g. constant-current flow meters
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F22/00—Methods or apparatus for measuring volume of fluids or fluent solid material, not otherwise provided for
    • G01F22/02—Methods or apparatus for measuring volume of fluids or fluent solid material, not otherwise provided for involving measurement of pressure
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/20—Pc systems
    • G05B2219/24—Pc safety
    • G05B2219/24065—Real time diagnostics

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Flow Control (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)

Abstract

높은 정밀도로 가스 공급계를 검사한다.
일 양태에 관한 방법은, 접속관의 타단에 기준기를 접속하는 제1 공정과, 하나의 제1 밸브가 개방되고, 다른 제1 밸브, 제2 밸브 및 제3 밸브가 폐쇄된 상태에서, 하나의 유량 제어기로부터 배관 내에 가스를 공급하는 제2 공정과, 하나의 제1 밸브를 폐쇄한 후에, 제1 압력계 및 제1 온도계의 측정값을 취득하는 제3 공정과, 제3 밸브를 개방하여 배관 내의 가스의 일부를 탱크 내에 공급하는 제4 공정과, 제1 압력계 및 제1 온도계의 측정값, 또는 제2 압력계 및 제2 온도계의 측정값을 취득하는 제5 공정과, 보일·샤를의 법칙을 이용하여, 제3 공정에서 취득된 측정값과, 제5 공정에서 취득된 측정값과, 제3 밸브가 폐쇄되어 있을 때의 탱크 내의 공간을 포함하는 폐쇄 공간의 용적에 기초하여 배관의 용적을 산출하는 제6 공정을 포함한다.

Description

가스 공급계의 검사 방법, 유량 제어기의 교정 방법, 및 2차 기준기의 교정 방법{METHOD OF INSPECTING GAS SUPPLY SYSTEM, METHOD OF CALIBRATING FLOW CONTROLLER, AND METHOD OF CALIBRATING SECONDARY REFERENCE DEVICE}
본 발명의 실시 형태는, 가스 공급계의 검사 방법, 유량 제어기의 교정 방법, 및 2차 기준기의 교정 방법에 관한 것이다.
전자 디바이스 등의 제조에 있어서는, 기판 처리 장치를 이용하여 기판에 대한 처리가 행해진다. 기판 처리 장치는, 유량 제어기에 의하여 유량이 제어된 가스를 처리 용기 내에 공급하는 가스 공급계를 구비하고 있는 경우가 있다.
유량 제어기의 실제 출력 유량은 가동(稼動) 시간의 경과에 따라 약간 변화하는 경우가 있다. 이 경우에는, 유량 제어기의 설정 유량과 실제 출력 유량의 사이에 차이가 발생하게 된다. 또, 동일한 설정 유량으로 설정된 유량 제어기여도, 제조 회사가 다르면 실제 출력 유량이 다른 경우가 있다. 유량 제어기의 출력 유량이 설정 유량에 대하여 다른 경우에는, 기판 처리 장치를 이용하여 기판을 처리했을 때, 의도한 처리 결과와 다른 처리 결과가 얻어지게 된다.
이와 같은 사태를 피하기 위하여, 가스의 온도, 압력 및 체적을 이용하여 가스의 유량을 측정하는 빌드 업법을 이용하여 유량 제어기의 출력 유량을 검사하는 수법이 알려져 있다. 예를 들면, 특허문헌 1에는, 제1 수법으로서, 이미 알려진 내용적(內容積)을 갖는 빌드 업 탱크를 이용하여 가스의 유량을 측정하는 수법이 개시되어 있다. 또, 특허문헌 1에는, 제2 수법으로서, 유량 제어기의 설정 유량을 이용하여 가스 공급계의 배관 내의 용적을 산출함과 아울러, 당해 배관 내의 용적을 이용하여 가스의 유량을 측정하는 수법이 개시되어 있다.
특허문헌 1: 일본 공개특허공보 2012-32983호
그런데, 가스 공급계의 가스 배관은, 당해 가스 배관의 내벽(內壁)에 퇴적물이 부착되는 것 등에 의하여 용적에 약간 변화가 발생하는 경우가 있다. 가스 배관 내의 용적에 변화가 발생하면, 가스 공급계의 가스의 처리 용기에 대한 응답성이 변화하는 경우가 있다. 그러나 상기 제1 수법에서는, 가스 공급계의 배관 내의 용적을 측정하고 있지 않기 때문에, 배관 내의 용적의 변화를 검사할 수 없다. 따라서, 가동 시간의 경과에 따라 배관 내의 용적이 변화하고, 그 결과, 가스의 응답성이 변화했을 때, 그 원인을 특정하는 것이 곤란하다. 또, 상기 제2 수법에서는, 교정되어야 하는 유량 제어기의 유량값을 이용하여 배관 내의 용적을 산출하고 있으므로 당해 용적의 산출 정밀도가 낮고, 그 결과 당해 용적을 이용하여 측정된 가스 유량의 신뢰성도 낮은 것이 된다.
따라서, 본 기술분야에서는, 높은 정밀도로 가스 공급계를 검사하는 수법이 요청되고 있다.
일 양태에서는, 기판 처리 장치의 처리 용기 내에 가스를 공급하기 위한 가스 공급계의 검사 방법이 제공된다. 가스 공급계는, 복수의 가스 소스에 각각 접속된 복수의 유량 제어기와, 하류측의 단부가 처리 용기에 접속된 주관(主管)과, 주관으로부터 분기(分岐)된 복수의 분기관으로, 복수의 유량 제어기에 각각 접속된 상기 복수의 분기관과, 주관의 도중 위치 또는 복수의 분기관 중 하나의 분기관의 도중 위치에 접속된 일단(一端), 및 타단(他端)을 갖는 접속관을 갖는 배관과, 복수의 분기관과 복수의 유량 제어기의 사이에 각각 마련된 복수의 제1 밸브와, 주관의 하류측의 단부와 처리 용기의 사이에 마련된 제2 밸브와, 접속관의 타단에 마련된 제3 밸브와, 배관 내의 압력을 측정하는 제1 압력계와, 배관 내의 온도를 측정하는 제1 온도계를 구비하고 있다.
일 양태에 관한 방법은, 제3 밸브를 통하여 접속관의 타단에 기준기를 접속하는 제1 공정으로, 기준기가 탱크, 탱크 내의 압력을 측정하는 제2 압력계, 및 탱크 내의 온도를 측정하는 제2 온도계를 구비하는, 상기 제1 공정과, 복수의 제1 밸브 중 하나의 제1 밸브가 개방되고, 복수의 제1 밸브 중 하나의 제1 밸브를 제외한 다른 제1 밸브, 제2 밸브 및 제3 밸브가 폐쇄된 상태에서, 복수의 유량 제어기 중 하나의 제1 밸브에 접속된 하나의 유량 제어기로부터 배관 내에 가스를 공급하는 제2 공정과, 제2 공정 후이며, 또한 하나의 제1 밸브를 폐쇄한 후에, 제1 압력계 및 제1 온도계의 측정값을 취득하는 제3 공정과, 제3 공정 후에, 제3 밸브를 개방하여 배관 내의 가스의 일부를 탱크 내에 공급하는 제4 공정과, 제4 공정 후에, 제1 압력계 및 제1 온도계의 측정값, 또는 제2 압력계 및 제2 온도계의 측정값을 취득하는 제5 공정과, 보일·샤를의 법칙을 이용하여, 제3 공정에서 취득된 측정값과, 제5 공정에서 취득된 측정값과, 제3 밸브가 폐쇄되어 있을 때의 탱크 내의 공간을 포함하는 폐쇄 공간의 용적에 기초하여 배관의 용적을 산출하는 제6 공정을 포함한다.
상기 제3 공정에서 취득된 측정값은, 유량 제어기로부터의 가스를 배관에 충전했을 때의 배관 내의 압력 및 온도이며, 상기 제5 공정에서 취득된 측정값은, 제3 밸브를 개방하여, 배관의 내부와 기준기의 탱크의 압력이 평형 상태가 된 후의 배관 내의 압력 및 온도이다. 여기에서, 기체의 압력을 P, 온도를 T 및 체적을 V라고 했을 때, PV/T는 일정해지는 성질을 갖는다(보일·샤를의 법칙). 이 성질을 이용하면, 상기 제3 공정에 있어서의 측정값과, 상기 제5 공정에 있어서의 측정값과, 제3 밸브가 폐쇄되어 있을 때의 탱크 내의 공간을 포함하는 폐쇄 공간의 용적에 기초하여, 배관의 용적을 산출할 수 있다. 이 산출 방법에서는, 신뢰성이 낮은 유량 제어기의 유량값을 이용하지 않고 배관의 용적을 산출할 수 있으므로, 높은 정밀도로 배관의 용적을 산출할 수 있다.
일 실시 형태에서는, 제1 공정 후, 제2 공정 전에, 하나의 제1 밸브 및 제3 밸브가 개방되고, 하나의 제1 밸브를 제외한 복수의 제1 밸브 및 제2 밸브가 폐쇄된 상태에서, 하나의 유량 제어기로부터 배관 내에 가스를 공급하는 제7 공정과, 제7 공정 후이며, 또한 하나의 제1 밸브를 폐쇄한 후에, 제2 압력계 및 제2 온도계의 측정값에 기초하여, 제1 압력계 및 제1 온도계를 교정하는 제8 공정을 더 포함하고 있어도 된다.
상기 일 실시 형태에 관한 방법에서는, 배관의 용적을 산출하기 전에, 기준기의 제2 압력계 및 제2 온도계의 측정값에 기초하여 배관 내의 제1 압력계 및 제1 온도계를 교정하고 있으므로, 제1 압력계 및 제1 온도계의 측정값을 실제값에 근접시킬 수 있다. 따라서, 가스 공급계를 보다 높은 정밀도로 검사할 수 있다.
일 실시 형태에서는, 제6 공정 후에, 하나의 제1 밸브가 개방되고, 하나의 제1 밸브를 제외한 복수의 제1 밸브, 제2 밸브 및 제3 밸브가 폐쇄된 상태에서, 하나의 유량 제어기로부터 일정한 설정 유량으로 배관 내에 가스를 계속적으로 공급하는 제9 공정과, 일정한 설정 유량으로 배관 내에 가스가 계속적으로 공급되고 있는 상태에서, 제1 시점에 있어서의 배관 내의 압력 및 온도, 및 제1 시점보다 나중인 제2 시점에 있어서의 배관 내의 압력 및 온도를 측정하여, 제1 시점부터 제2 시점까지의 배관 내의 압력 상승률을 산출하는 제10 공정과, 배관 내의 가스의 유량 Q를 하기 수학식 (1-1)로부터 산출하는 제11 공정을 더 포함하고 있어도 된다.
Q=(ΔP/Δt)·(V·C/T) …(1-1)
(단, ΔP/Δt는 압력 상승률이며, V는 하나의 제1 밸브가 개방되고, 다른 제1 밸브, 제2 밸브 및 제3 밸브가 폐쇄되어 있을 때의 배관의 용적과 상기 배관에 연통(連通)하는 유로의 용적의 합이며, T는 배관 내의 온도이고, C는 상수이다.)
상기 일 실시 형태에 관한 방법에서는, 제6 공정에 있어서 측정된 배관 내의 용적을 이용함으로써, 가스의 유량을 높은 정밀도로 구할 수 있다.
다른 일 양태에서는, 상기 가스 공급계의 검사 방법을 이용한 유량 제어기의 교정 방법이 제공된다. 이 방법에서는, 상기 제11 공정에서 산출된 가스의 유량 Q와, 일정한 설정 유량에 기초하여, 하나의 유량 제어기의 출력 유량을 교정한다. 이 방법에 의하면, 높은 정밀도로 산출된 가스의 유량 Q를 이용함으로써, 높은 정밀도로 유량 제어기를 교정할 수 있다.
다른 일 양태에서는, 교정기는, 가스 소스에 접속된 유량 제어기와, 제1 탱크, 제1 탱크 내의 압력을 측정하는 제1 압력계, 및 제1 탱크 내의 온도를 측정하는 제1 온도계를 구비하는 1차 기준기와, 유량 제어기와 제1 탱크를 접속시키는 제1 배관과, 일단 및 타단을 가지며, 상기 일단이 제1 탱크에 접속된 제2 배관과, 제1 배관의 경로 상에 마련된 제1 밸브와, 제2 배관의 타단에 마련된 제2 밸브를 구비하고 있다.
다른 일 양태에 관한 2차 기준기의 교정 방법은, 2차 기준기를 제2 밸브를 통하여 제2 배관에 착탈 가능하게 접속하는 제1 공정으로, 2차 기준기가, 제2 탱크, 제2 탱크 내의 압력을 측정하는 제2 압력계, 및 제2 탱크 내의 온도를 측정하는 제2 온도계를 구비하는, 상기 제1 공정과, 제1 밸브 및 제2 밸브가 개방된 상태에서, 유량 제어기로부터 제1 탱크 및 제2 탱크 내에 가스를 공급하는 제2 공정과, 제2 공정 후이며, 또한 제1 밸브를 폐쇄한 후에, 제1 압력계 및 제1 온도계의 측정값에 기초하여, 제2 압력계 및 제2 온도계를 교정하는 제3 공정과, 제3 공정 후에, 제1 밸브가 개방되고, 제2 밸브가 폐쇄된 상태에서, 유량 제어기로부터 제1 탱크 내에 가스를 공급하는 제4 공정과, 제4 공정 후이며, 또한 제1 밸브를 폐쇄한 후에, 제1 압력계 및 제1 온도계의 측정값을 취득하는 제5 공정과, 제5 공정 후에, 제2 밸브를 개방하여 제1 탱크 내의 가스의 일부를 제2 탱크 내에 공급하는 제6 공정과, 제6 공정 후에, 제1 압력계 및 제1 온도계의 측정값, 또는 제2 압력계 및 제2 온도계의 측정값을 취득하는 제7 공정과, 보일·샤를의 법칙을 이용하여, 제5 공정에서 취득된 측정값과, 제7 공정에서 취득된 측정값과, 제1 밸브 및 제2 밸브가 폐쇄되어 있을 때의 제1 탱크 내의 공간을 포함하는 폐쇄 공간의 용적에 기초하여, 제2 밸브가 폐쇄되어 있을 때의 제2 탱크 내의 공간을 포함하는 폐쇄 공간의 용적을 산출하는 제8 공정을 포함한다.
상기 방법에 의하면, 2차 기준기의 제2 압력계 및 제2 온도계를 교정할 수 있음과 아울러, 가스 공급계의 검사에 있어서 사용되는 제2 탱크 내의 공간을 포함하는 폐쇄 공간의 용적을 산출할 수 있다. 또, 상기 방법을 이용하면, 복수의 2차 기준기를 상기 교정기에 순서대로 접속함으로써, 복수의 2차 기준기를 교정할 수 있다. 이와 같이 교정된 복수의 2차 기준기는 공통의 교정기를 이용하여 교정된 것이므로, 기차(機差)가 작은 복수의 2차 기준기를 제공할 수 있다.
일 실시 형태에서는, 교정기는, 제3 탱크, 제3 탱크 내의 압력을 측정하는 제3 압력계, 및 제3 탱크 내의 온도를 측정하는 제3 온도계를 구비한 대조용 기준기와, 제1 탱크와 제3 탱크를 접속시키는 제3 배관과, 제3 배관의 경로 상에 마련된 제3 밸브를 구비하고 있어도 된다. 일 실시 형태의 2차 기준기의 교정 방법은, 제1 밸브 및 제3 밸브가 개방되고, 제2 밸브가 폐쇄된 상태에서, 유량 제어기로부터 제1 탱크 및 제3 탱크 내에 가스를 공급하는 제9 공정과, 제9 공정 후이며, 또한 제1 밸브를 폐쇄한 후에, 제3 압력계 및 제3 온도계의 측정값에 기초하여, 제1 압력계 및 제1 온도계를 교정하는 제10 공정을 포함하고 있어도 된다.
상기 방법에서는, 2차 기준기를 교정하기 전에, 대조용 기준기의 제3 압력계 및 제3 온도계의 측정값에 기초하여, 1차 기준기의 제1 압력계 및 제1 온도계를 교정하고 있으므로, 이 교정된 1차 기준기에 기초하여, 보다 높은 정밀도로 2차 기준기를 교정할 수 있다.
일 실시 형태의 2차 기준기의 교정 방법은, 제10 공정 후이며, 제1 공정 전에, 제1 밸브가 개방되고, 제2 밸브 및 제3 밸브가 폐쇄된 상태에서, 유량 제어기로부터 일정한 설정 유량으로 제1 탱크 내에 가스를 계속적으로 공급하는 제11 공정과, 일정한 설정 유량으로 배관 내에 가스가 계속적으로 공급되고 있는 상태에서, 제1 시점에 있어서의 제1 탱크 내의 압력 및 온도, 및 제1 시점보다 나중인 제2 시점에 있어서의 제1 탱크 내의 압력 및 온도를 측정하여, 제1 시점부터 제2 시점까지의 제1 탱크 내의 압력 상승률을 산출하는 제12 공정과, 제1 밸브, 제2 밸브 및 제3 밸브가 폐쇄되어 있을 때의 제1 탱크 내의 공간을 포함하는 폐쇄 공간의 용적 V를 하기 수학식 (1-2)에 기초하여 산출하는 제13 공정을 포함하고 있어도 된다.
V=Q·T/{(ΔP/Δt)·C} …(1-2)
(단, ΔP/Δt는 압력 상승률이고, Q는 일정한 설정 유량이며, T는 제1 탱크 내의 온도이고, C는 상수이다.)
일 실시 형태에서는, 상기 제1 공정에 있어서 배관에 접속되는 기준기가, 상기 방법에 의하여 교정된 2차 기준기여도 된다. 이 실시 형태에서는, 상기 제8 공정에서 산출된 2차 기준기의 탱크 내의 공간을 포함하는 폐쇄 공간의 용적을 이용함으로써, 높은 정밀도로 가스 공급계의 배관 내의 용적을 측정할 수 있다.
일 실시 형태에서는, 제1 공정에 있어서 배관에 접속되는 기준기가, 상기 방법에 의하여 교정된 2차 기준기여도 된다. 이 실시 형태에서는, 상기 제8 공정에서 산출된 2차 기준기의 탱크 내의 공간을 포함하는 폐쇄 공간의 용적을 이용함으로써, 높은 정밀도로 유량 제어기의 출력 유량을 측정할 수 있다.
본 발명의 일 측면 및 다양한 실시 형태에 의하면, 높은 정밀도로 가스 공급계를 검사할 수 있다.
도 1은 일 실시 형태의 가스 공급계의 검사 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 2는 가스 공급계의 일례를 나타내는 도면이다.
도 3은 일 실시 형태의 2차 기준기의 교정 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 4는 2차 기준기가 접속된 교정기의 일례를 나타내는 도면이다.
도 5는 공정 S22a를 실행한 후의 교정기의 각 밸브 상태를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 공정 S23a를 실행한 후의 교정기의 각 밸브 상태를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 7은 공정 S24a를 실행한 후의 교정기의 각 밸브 상태를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 8은 공정 S25a를 실행한 후의 교정기의 각 밸브 상태를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 9는 공정 S25c를 실행한 후의 교정기의 각 밸브 상태를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 10은 공정 S3a를 실행한 후의 가스 공급계의 각 밸브 상태를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 11은 공정 S4a를 실행한 후의 가스 공급계의 각 밸브 상태를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 12는 공정 S4c를 실행한 후의 가스 공급계의 각 밸브 상태를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 13은 공정 S5a를 실행한 후의 가스 공급계의 각 밸브 상태를 모식적으로 나타내는 도면이다.
이하, 도면을 참조하여 다양한 실시 형태에 대하여 상세하게 설명한다. 또한, 각 도면에 있어서 동일 또는 상당 부분에 대해서는 동일한 부호를 부여하는 것으로 한다.
도 1은 일 실시 형태의 가스 공급계의 검사 방법을 나타내는 흐름도이다. 도 1에 나타내는 방법 MT1은, 예를 들면 도 2에 나타내는 가스 공급계(10)에 적용 가능하다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 가스 공급계(10)는 n개(n은 양의 정수)의 유량 제어기(FC1, FC2, …, FCn), 배관(12), n개의 밸브(가스 공급계의 복수의 제1 밸브)(V11, V12, …, V1n), 밸브(가스 공급계의 제2 밸브)(V2), 및 밸브(가스 공급계의 제3 밸브)(V3)를 구비하고 있다. 이하, 특별히 구별할 필요가 없을 때에는, n개의 유량 제어기(FC1, FC2, …, FCn)를 복수의 유량 제어기(FC)라고 칭하고, n개의 밸브(V11, V12, …, V1n)를 복수의 밸브(V1)라고 칭한다.
복수의 유량 제어기(FC)의 각각은, 가스 소스로부터의 가스의 유량을 조정하는 기능을 갖는다. 복수의 유량 제어기(FC)의 입력측에는, 복수의 배관(L4)의 일단이 각각 접속되어 있다. 복수의 배관(L4)의 타단은 복수의 가스 소스(GS)에 각각 접속되어 있다. 복수의 배관(L4)의 경로 상에는, 복수의 밸브(V6)가 각각 마련되어 있다. 복수의 배관(L4)에 있어서의 복수의 유량 제어기(FC)와 복수의 밸브(V6)의 사이의 위치에는, 복수의 배관(L5)이 각각 접속되어 있다. 또, 복수의 배관(L5)의 경로 상에는, 복수의 밸브(V5)가 각각 마련되어 있다. 복수의 배관(L5)은, 배관(L6)에 합류하고 있다. 배관(L6)의 상류측의 단부는, 질소 가스(N2)와 같은 퍼지 가스(purge gas)의 가스 소스(GSP)에 접속되어 있다.
또, 복수의 유량 제어기(FC)의 출력측에는, 복수의 배관(L7)의 일단이 각각 접속되어 있다. 복수의 배관(L7)의 타단은, 복수의 밸브(V1)의 제1 포트에 각각 접속되어 있다. 도 2에 나타내는 실시 형태에서는, n개의 밸브(V11, V12, …, V1n)가, 복수의 배관(L7)을 통하여 유량 제어기(FC1, FC2, …, FCn)의 출력측에 각각 접속되어 있다.
배관(12)은 주관(L1), 복수의 분기관(L2), 및 접속관(L3)을 포함하고 있다. 주관(L1)의 하류측의 단부는, 밸브(V2)의 제1 포트에 접속되어 있다. 밸브(V2)의 제2 포트에는, 배관(L8)의 일단이 접속되어 있다. 배관(L8)의 타단은, 기판 처리 장치(1)의 처리 용기(PC)에 접속되어 있다. 즉, 주관(L1)의 하류측의 단부는, 밸브(V2) 및 배관(L8)을 통하여 처리 용기(PC)에 접속되어 있다. 주관(L1)의 상류측은 복수의 분기관(L2)으로 분기되어 있다. 복수의 분기관(L2)은 복수의 밸브(V1)의 제2 포트에 각각 접속되어 있다.
접속관(L3)의 일단은, 주관(L1)의 도중 위치에 접속되어 있다. 접속관(L3)의 타단은, 밸브(V3)의 제1 포트에 접속되어 있다. 일 실시 형태에서는, 접속관(L3)의 일단은, 복수의 분기관(L2) 중 하나의 분기관(L2)의 도중 위치에 접속되어 있어도 된다. 밸브(V3)의 제2 포트에는, 배관(L10)의 일단이 접속되어 있다. 배관(L10)의 타단에는, 커플링부(18)가 마련되어 있다. 커플링부(18)는, 후술하는 2차 기준기(40)의 배관(L9)을 배관(L10)에 대하여 연결할 수 있도록 구성되어 있다.
또, 가스 공급계(10)는 배관(12) 내의 압력을 검출하는 압력계(가스 공급계의 제1 압력계)(14), 및 배관(12) 내의 온도를 검출하는 온도계(가스 공급계의 제1 온도계)(16)를 구비하고 있다. 압력계(14) 및 온도계(16)는, 배관(12)에 마련되어 있다. 또한, 도 2의 실시 형태에서는, 압력계(14) 및 온도계(16)가 주관(L1)에 마련되어 있지만, 압력계(14) 및 온도계(16)는, 복수의 분기관(L2) 중 하나의 분기관(L2), 또는 접속관(L3)에 마련되어 있어도 된다.
또, 도 2에 나타내는 바와 같이, 가스 공급계(10)는 제어부(Cnt1)를 더 구비할 수 있다. 제어부(Cnt1)는 기판 처리 장치(1)의 제어부이기도 하며, 예를 들면 컴퓨터 장치 등으로 구성된다. 이 제어부(Cnt1)는, 기판 처리 장치(1)에 있어서의 기판 처리를 위하여 기억 장치에 기억된 레시피에 따라, 기판 처리 장치(1)의 각 부 및 가스 공급계(10)의 각 부를 제어한다. 또, 제어부(Cnt1)는, 가스 공급계의 검사 방법의 다양한 실시 형태에 있어서, 가스 공급계(10)의 밸브의 제어를 행한다. 또, 제어부(Cnt1)는, 당해 방법의 다양한 실시 형태에 있어서, 각종 압력계 및 온도계의 측정값을 받아, 각종 연산 처리를 행한다.
다시 도 1을 참조한다. 방법 MT1에서는, 먼저 공정 S1이 행해진다. 공정 S1에서는, 2차 기준기(40)가 교정된다. 2차 기준기(40)는 가스 공급계(10)를 검사하기 위하여, 가스 공급계(10)에 착탈 가능하게 접속되는 기준기이다. 또한, 공정 S1은, 처음 2차 기준기(40)를 사용할 때, 또는 전회(前回)의 교정으로부터 미리 설정한 기간이 경과했을 때 행해지면 되고, 반드시 방법 MT1을 실행할 때마다 행해질 필요는 없다.
도 3 및 4를 참조하여, 일 실시 형태의 2차 기준기(40)의 교정 방법에 대하여 설명한다. 도 3은 일 실시 형태의 2차 기준기의 교정 방법 MT2를 나타내는 흐름도이다. 도 3에 나타내는 방법 MT2에서는, 도 4에 나타내는 교정기(CA)를 이용하여 2차 기준기(40)가 교정된다.
도 4에 나타내는 교정기(CA)는, 1차 기준기(30), 유량 제어기(FCC), 배관(교정기의 제1 배관)(LC1), 배관(교정기의 제2 배관)(LC2), 밸브(교정기의 제1 밸브)(VC1), 및 밸브(교정기의 제2 밸브)(VC2)를 구비하고 있다.
1차 기준기(30)는 탱크(1차 기준기의 제1 탱크)(32), 압력계(1차 기준기의 제1 압력계)(34), 및 온도계(1차 기준기의 제1 온도계)(36)를 구비하고 있다. 압력계(34) 및 온도계(36)는 탱크(32) 내의 압력 및 온도를 측정하기 위하여 이용된다. 1차 기준기(30)는 2차 기준기(40)를 교정하기 위하여 이용된다.
유량 제어기(FCC)의 입력측은, 가스 소스(GS)에 접속되어 있고, 가스 소스(GS)로부터의 가스의 유량을 제어한다. 가스 소스(GS)는, 예를 들면 질소 가스(N2)의 가스원이다. 유량 제어기(FCC)의 출력측에는, 배관(LC1)의 일단이 접속되어 있다. 배관(LC1)의 타단은, 탱크(32)에 접속되어 있다. 배관(LC1)의 경로 상에는 밸브(VC1)가 마련되어 있다.
또, 탱크(32)에는, 배관(LC2)의 일단이 접속되어 있다. 배관(LC2)의 타단에는, 커플링부(38)가 마련되어 있다. 후술하는 바와 같이, 커플링부(38)는, 후술하는 2차 기준기(40)의 배관(L9)의 타단을 배관(LC2)의 타단에 대하여 연결할 수 있도록 구성되어 있다. 또, 배관(LC2)의 경로 상에는, 밸브(VC2)가 마련되어 있다.
교정기(CA)는 대조용 기준기(20), 배관(제3 배관)(LC3), 배관(LC4), 밸브(교정기의 제3 밸브)(VC3), 밸브(VC4), 및 배기 장치(VA)를 더 구비할 수 있다. 대조용 기준기(20)는 탱크(제3 탱크)(22), 압력계(제3 압력계)(24), 및 온도계(제3 온도계)(26)를 구비하고 있다. 압력계(24) 및 온도계(26)는 탱크(22) 내의 압력 및 온도를 측정하기 위하여 이용된다. 대조용 기준기(20)는, 예를 들면 유량 제어기(FCC)의 제조사에 의하여 제공되는 고정밀도의 기준기이며, 1차 기준기(30)를 교정하기 위하여 이용된다.
배관(LC3)의 일단은 탱크(22)에 접속되어 있고, 배관(LC3)의 타단은 탱크(32)에 접속되어 있다. 배관(LC3)의 경로 상에는 밸브(VC3)가 마련되어 있다. 또, 배관(LC4)의 일단은 탱크(32)에 접속되어 있고, 배관(LC4)의 타단은 배기 장치(VA)에 접속되어 있다. 배기 장치(VA)는, 터보 분자 펌프 등의 진공 펌프를 갖고 있고, 탱크(32) 내를 감압(減壓)하도록 구성되어 있다. 배관(LC4)의 경로 상에는 밸브(VC4)가 마련되어 있다.
또, 교정기(CA)는 제어부(Cnt2)를 더 구비할 수 있다. 제어부(Cnt2)는, 예를 들면 컴퓨터 장치 등으로 구성된다. 이 제어부(Cnt2)는 기억 장치에 기억된 프로그램에 따라, 교정기(CA)의 유량 제어기(FCC) 및 각종 밸브의 제어를 행한다. 또, 제어부(Cnt2)는 당해 방법의 다양한 실시 형태에 있어서, 각종 압력계 및 온도계의 측정값을 받아, 다양한 연산 처리를 행한다.
다시 도 3을 참조하여, 일 실시 형태의 2차 기준기의 교정 방법 MT2에 대하여 설명한다. 이 방법 MT2에서는, 먼저 공정 S21이 행해진다. 공정 S21에서는, 2차 기준기(40)가 교정기(CA)에 접속된다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 2차 기준기(40)는, 탱크(제2 탱크)(42), 압력계(2차 기준기의 제2 압력계)(44) 및 온도계(2차 기준기의 제2 온도계)(46)를 구비하고 있다. 압력계(44) 및 온도계(46)는 탱크(42) 내의 압력 및 온도를 측정하기 위하여 이용된다. 또, 2차 기준기(40)는, 일단이 탱크(42)에 접속된 배관(L9)을 더 구비할 수 있다. 배관(L9)의 경로 상에는 밸브(V4)가 마련될 수 있다. 공정 S21에서는, 예를 들면 배관(L9)의 타단을 커플링부(38)에 접속함으로써, 2차 기준기(40)가 교정기(CA)의 배관(LC2)에 대하여 착탈 가능하게 접속된다. 또한, 공정 S21은, 후술하는 공정 S22 후, 또는 공정 S23 후에 실행되어도 된다.
이어서, 방법 MT2에서는, 공정 S22 및 S23이 행해진다. 공정 S22에서는, 1차 기준기(30)의 압력계(34) 및 온도계(36)가 교정된다. 공정 S23에서는, 밸브(VC1), 밸브(VC2), 밸브(VC3) 및 밸브(VC4)가 폐쇄되어 있을 때의 1차 기준기(30)의 탱크(32) 내의 공간을 포함하는 폐쇄 공간의 용적이 산출된다. 또한, 공정 S22 및 S23은, 처음 1차 기준기(30)를 사용할 때, 또는 전회의 교정으로부터 미리 설정한 기간이 경과했을 때 행해지면 되고, 반드시 방법 MT2를 실행할 때마다 행해질 필요는 없다.
공정 S22는 공정 S22a 및 공정 S22b를 포함하고 있다. 공정 S22에서는, 먼저 공정 S22a가 행해진다. 공정 S22a에서는, 밸브(VC1 및 VC3)가 개방되고, 밸브(VC2, VC4 및 V4)가 폐쇄된 상태에서, 유량 제어기(FCC)로부터 탱크(32)에 가스가 공급된다. 도 5는 공정 S22a를 실행한 후의 교정기(CA)의 각 밸브 상태를 모식적으로 나타내는 도면이다. 도 5 및 후술하는 도 6~13에 있어서, 밸브를 나타내는 도형 중 검게 칠해져 있는 도형은 폐쇄되어 있는 밸브를 나타내고 있고, 밸브를 나타내는 도형 중 하얗게 칠해져 있는 도형은 개방되어 있는 밸브를 나타내고 있다. 공정 S22a의 실행 후에는, 도 5의 굵은 선으로 나타내는 바와 같이, 탱크(22), 탱크(32), 배관(LC1), 배관(LC2) 중 밸브(VC2)와 탱크(32) 사이의 일부분, 배관(LC3), 및 배관(LC4) 중 밸브(VC4)와 탱크(32) 사이의 일부분의 내부에 가스가 모여 쌓인다.
공정 S22a의 실행 후에, 공정 S22b가 행해진다. 공정 S22b에서는, 먼저 밸브(VC1)가 폐쇄됨에 따라, 탱크(32)에 대한 가스의 공급이 정지된다. 이어서, 탱크(22 및 32) 내의 가스가 안정 상태가 된 후에, 대조용 기준기(20)의 압력계(24) 및 온도계(26)의 측정값에 기초하여, 1차 기준기(30)의 압력계(34) 및 온도계(36)가 교정된다. 이 교정은, 압력계(34) 및 온도계(36)의 계측값이 압력계(24) 및 온도계(26)의 계측값과 일치하도록, 압력계(34) 및 온도계(36)를 조정함으로써 행해진다. 대조용 기준기(20)의 압력계(24) 및 온도계(26)는 신뢰성이 높은 측정기이므로, 압력계(24) 및 온도계(26)에 기초하여 압력계(34) 및 온도계(36)를 교정함으로써, 압력계(34) 및 온도계(36)의 측정값을 실제값에 근접시킬 수 있다. 공정 S22의 실행 후에는, 밸브(VC4)를 개방하고, 배기 장치(VA)를 이용하여 탱크(22 및 32) 내의 가스를 배기해도 된다.
공정 S22의 실행 후에, 공정 S23이 행해진다. 상기와 같이, 공정 S23에서는, 밸브(VC1), 밸브(VC2), 밸브(VC3) 및 밸브(VC4)가 폐쇄되어 있을 때의 1차 기준기(30)의 탱크(32) 내의 공간을 포함하는 폐쇄 공간의 용적(이하, 간단히 「탱크(32) 내의 공간을 포함하는 폐쇄 공간의 용적」이라고 칭함)이 산출된다. 탱크(32) 내의 공간을 포함하는 폐쇄 공간의 용적이란, 밸브(VC1), 밸브(VC2), 밸브(VC3) 및 밸브(VC4)가 폐쇄되어 있을 때의 탱크(32)의 용적 및 탱크(32)에 연통하는 유로의 용적의 총합이다. 구체적으로, 도 4에 나타내는 실시 형태에서는, 탱크(32)의 용적과, 배관(LC1)의 전체 용적 중 밸브(VC1)와 탱크(32) 사이의 일부분의 용적과, 배관(LC2)의 전체 용적 중 밸브(VC2)와 탱크(32) 사이의 일부분의 용적과, 배관(LC3)의 전체 용적 중 밸브(VC3)와 탱크(32) 사이의 일부분의 용적과, 배관(LC4)의 전체 용적 중 밸브(VC4)와 탱크(32) 사이의 일부분의 용적의 합이 탱크(32)를 포함하는 폐쇄 공간의 용적이 된다.
여기에서, 탱크(32)에 공급되는 가스의 분자수 n은, 아보가드로(Avogadro)의 법칙으로부터 하기 수학식 (1)로 나타내진다.
n=Q·t/22.4 …(1)
(단, Q는 가스의 유량이며, t는 가스를 흘려보낸 시간이다.)
상기 수학식 (1)을 하기 수학식 (2)에 나타내는 이상(理想) 기체의 상태 방정식에 대입하면, 하기 수학식 (2)는 하기 수학식 (3)과 같이 변형된다.
P·V=n·R·T …(2)
(여기에서, P는 가스의 압력이고, V는 가스의 체적이며, R은 상수이고, T는 가스의 온도이다.)
P·V=Q·t·R·T/22.4 …(3)
상기 수학식 (3)의 양변을 시간 t로 미분하고, 또한 22.4/R을 상수 C로 두면, 가스의 체적 V는 하기 수학식 (1-2)로 나타내진다.
V=Q·T/{(ΔP/Δt)·C} …(1-2)
공정 S23에서는, 상기 수학식 (1-2)를 이용하여, 탱크(32) 내의 공간을 포함하는 폐쇄 공간의 용적이 산출된다. 공정 S23은, 공정 S23a 및 공정 S23b를 포함하고 있다. 공정 S23에서는, 먼저 공정 S23a가 행해진다.
공정 S23a에서는, 밸브(VC1 및 VC4)가 개방되고, 밸브(VC2, VC3 및 V4)가 폐쇄된 상태에서, 유량 제어기(FCC)로부터 탱크(32)에 일정한 설정 유량으로 가스가 계속적으로 공급된다. 그 후, 밸브(VC4)가 폐쇄된다. 도 6은 공정 S23a를 실행 후의 교정기(CA)의 각 밸브 상태를 모식적으로 나타내는 도면이다. 공정 S23a의 실행 후에는, 유량 제어기(FCC)로부터의 가스는, 도 6의 굵은 선으로 나타내는 바와 같이, 탱크(32), 배관(LC1), 배관(LC2) 중 밸브(VC2)와 탱크(32) 사이의 일부분, 배관(LC3) 중 밸브(VC3)와 탱크(32) 사이의 일부분, 및 배관(LC4) 중 밸브(VC4)와 탱크(32) 사이의 일부분의 내부에 모여 쌓인다.
공정 S23a의 실행 후에, 공정 S23b가 행해진다. 공정 S23b에서는, 유량 제어기(FCC)로부터 탱크(32) 내에 가스가 일정한 설정 유량으로 계속적으로 공급되고 있는 상태에서, 압력계(34) 및 온도계(36)의 측정값, 즉 탱크(32) 내의 압력 및 온도가 취득된다. 탱크(32) 내의 압력 및 온도의 측정은, 탱크(32) 내에 가스가 일정한 설정 유량으로 계속적으로 공급되고 있는 동안에, 적어도 2회 행해진다. 일 실시 형태에서는, 1회째의 측정은 밸브(VC4)를 폐쇄한 제1 시점 t1에 있어서 행해지고, 2회째의 측정은 제1 시점 t1에서 시간 Δt 후인 제2 시점 t2에 있어서 행해진다. 이어서, 제1 시점 t1에 있어서 측정된 탱크(32) 내의 압력값과, 제2 시점 t2에 있어서 측정된 탱크(32) 내의 압력값의 차분 ΔP를, 제1 시점 t1부터 제2 시점 t2까지의 시간 Δt(=t2-t1)로 나눔으로써, 시간 Δt에 대한 탱크(32) 내의 압력 상승률 ΔP/Δt를 산출한다. 그리고 유량 제어기(FCC)의 일정한 설정 유량 Q, 압력 상승률 ΔP/Δt, 제1 시점 t1 또는 제2 시점 t2에서 측정된 탱크(32) 내의 온도 T를 상기 수학식 (1-2)에 대입함으로써, 가스의 체적 V가 산출된다.
이 가스의 체적 V는, 탱크(32)의 용적과, 배관(LC1)의 용적과, 배관(LC2)의 전체 용적 중 밸브(VC2)와 탱크(32) 사이의 일부분의 용적과, 배관(LC3)의 전체 용적 중 밸브(VC3)와 탱크(32) 사이의 일부분의 용적과, 배관(LC4)의 전체 용적 중 밸브(VC4)와 탱크(32) 사이의 일부분의 용적의 합이 된다. 바꾸어 말하면, 가스의 체적 V는, 탱크(32) 내의 공간을 포함하는 폐쇄 공간의 용적과, 배관(LC1)의 전체 용적 중 유량 제어기(FCC)와 밸브(VC1) 사이의 일부분의 용적의 합에 상당한다. 따라서, 일 실시 형태에서는, 수학식 (1-2)에 의하여 산출된 체적 V로부터 배관(LC1)의 전체 용적 중 유량 제어기(FCC)와 밸브(VC1) 사이의 일부분의 용적을 감소시킴으로써, 탱크(32) 내의 공간을 포함하는 폐쇄 공간의 용적이 산출된다. 또한, 배관(LC1)의 전체 용적 중 유량 제어기(FCC)와 밸브(VC1) 사이의 일부분의 용적은, 교정기(CA)의 설계시에 정해진 이미 알려진 값이다. 공정 S23의 실행 후에는, 밸브(VC4)를 다시 개방하고, 배기 장치(VA)를 이용하여 탱크(32) 내의 가스를 배기해도 된다.
공정 S23의 실행 후에, 공정 S24가 행해진다. 공정 S24에서는, 2차 기준기(40)의 압력계(44) 및 온도계(46)가 교정된다. 공정 S24는, 공정 S24a 및 공정 S24b를 포함하고 있다. 공정 S24에서는, 먼저 공정 S24a가 행해진다.
공정 S24a에서는, 밸브(VC1, VC2 및 V4)가 개방되고, 밸브(VC3 및 VC4)가 폐쇄된 상태에서, 유량 제어기(FCC)로부터 탱크(32) 내에 가스가 공급된다. 도 7은 공정 S24a를 실행한 후의 교정기(CA)의 각 밸브 상태를 모식적으로 나타내는 도면이다. 공정 S24a의 실행 후에는, 도 7에 있어서 굵은 선으로 나타내는 바와 같이, 탱크(32 및 42) 내에 가스가 모여 쌓인다.
이어서, 공정 S24b가 행해진다. 공정 S24b에서는, 밸브(VC1)가 폐쇄되고, 탱크(32 및 42) 내에 공급된 가스가 안정 상태가 된 후에, 1차 기준기(30)의 압력계(34) 및 온도계(36)의 측정값에 기초하여, 2차 기준기(40)의 압력계(44) 및 온도계(46)가 교정된다. 이 교정은, 압력계(44) 및 온도계(46)의 계측값이 압력계(34) 및 온도계(36)의 계측값과 일치하도록, 압력계(44) 및 온도계(46)를 조정함으로써 행한다. 이 교정에 의하여, 대조용 기준기(20)를 이용하여 교정된 1차 기준기(30)에 기초하여, 2차 기준기(40)를 높은 정밀도로 교정할 수 있다. 공정 S24의 실행 후에는, 밸브(VC4)를 개방하고, 배기 장치(VA)를 이용하여 탱크(32 및 42) 내의 가스를 배기해도 된다.
공정 S24의 실행 후에, 공정 S25가 행해진다. 공정 S25에서는, 밸브(VC2)가 폐쇄되어 있을 때의 2차 기준기(40)의 탱크(42) 내의 공간을 포함하는 폐쇄 공간의 용적(이하, 간단히 「탱크(42) 내의 공간을 포함하는 폐쇄 공간의 용적」이라고 칭함)이 산출된다. 탱크(42) 내의 공간을 포함하는 폐쇄 공간의 용적이란, 밸브(VC2)가 폐쇄되어 있을 때의 탱크(42)의 용적 및 탱크(42)에 연통하는 유로의 용적의 총합이다. 구체적으로, 도 4에 나타내는 실시 형태에 있어서 밸브(V4)가 개방되어 있는 경우에는, 탱크(42)의 용적과, 배관(L9)의 용적과, 배관(LC2)의 전체 용적 중 밸브(VC2)와 커플링부(38) 사이의 일부분의 용적의 합이 탱크(42) 내의 공간을 포함하는 폐쇄 공간의 용적이 된다. 또한, 배관(LC2)의 전체 용적 중 밸브(VC2)와 커플링부(38) 사이의 일부분의 용적은, 가스 공급계(10)의 배관(L10)의 용적과 동일해지도록 구성되어 있어도 된다.
공정 S25는, 공정 S25a, 공정 S25b, 공정 S25c, 공정 S25d 및 공정 S25e를 포함하고 있다.
공정 S25에서는, 먼저 공정 S25a가 행해진다. 공정 S25a에서는, 밸브(VC1 및 V4)가 개방되고, 밸브(VC2, VC3 및 VC4)가 폐쇄된 상태에서, 유량 제어기(FCC)로부터 1차 기준기(30)의 탱크(32) 내에 가스가 공급된다. 도 8은 공정 S25a를 실행한 후의 교정기(CA)의 각 밸브 상태를 모식적으로 나타내는 도면이다. 공정 S25a의 실행 후에는, 도 8에 있어서 굵은 선으로 나타내는 바와 같이, 탱크(32), 배관(LC1), 배관(LC2) 중 밸브(VC2)와 탱크(32) 사이의 일부분, 배관(LC3) 중 밸브(VC3)와 탱크(32) 사이의 일부분, 및 배관(LC4) 중 밸브(VC4)와 탱크(32) 사이의 일부분의 내부에 가스가 모여 쌓인다.
공정 S25a의 실행 후에, 공정 S25b가 행해진다. 공정 S25b에서는, 공정 S25a에서 개방된 밸브(VC1)가 폐쇄되고, 탱크(32) 내의 가스가 안정 상태가 된 후에, 압력계(34) 및 온도계(36)의 측정값, 즉 탱크(32) 내의 가스의 압력 및 온도가 취득된다.
공정 S25b의 실행 후에, 공정 S25c가 행해진다. 공정 S25c에서는, 밸브(VC2)를 개방함으로써, 탱크(32) 내의 가스의 일부를 탱크(42) 내에 공급한다. 도 9는 공정 S25c를 실행한 후의 교정기(CA)의 각 밸브 상태를 모식적으로 나타내는 도면이다. 도 9에 나타내는 바와 같이, 공정 S25c의 실행 후에는, 도 9에 있어서 굵은 선으로 나타내는 바와 같이, 탱크(32), 탱크(42), 배관(LC1) 중 밸브(VC1)와 탱크(32) 사이의 일부분, 배관(LC2), 배관(LC3) 중 밸브(VC3)와 탱크(32) 사이의 일부분, 배관(LC4) 중 밸브(VC4)와 탱크(32) 사이의 일부분, 및 배관(L9)의 내부에 가스가 모여 쌓인다.
공정 S25c의 실행 후에, 공정 S25d가 행해진다. 공정 S25d에서는, 탱크(32) 및 탱크(42) 내의 가스가 안정 상태가 된 후에, 압력계(34) 및 온도계(36)의 측정값, 즉 탱크(32) 내의 가스의 압력 및 온도가 다시 취득된다. 또한, 공정 S25d에서는, 탱크(32) 내의 가스의 압력 및 온도를 취득하는 것을 대신하여, 압력계(44) 및 온도계(46)의 측정값, 즉 탱크(42) 내의 가스의 압력 및 온도가 취득되어도 된다.
공정 S25d의 실행 후에, 공정 S25e가 행해진다. 공정 S25e에서는, 2차 기준기(40)의 탱크(42) 내의 공간을 포함하는 폐쇄 공간의 용적이 산출된다. 여기에서, 가스의 압력을 P라고 하고, 가스의 온도를 T라고 하며, 가스의 체적을 V라고 했을 때, PV/T는 일정해지는 성질을 갖는다(보일·샤를의 법칙). 따라서, 공정 S25b에서 측정된 탱크(32) 내의 압력 및 온도를 각각 P1 및 T1이라고 하고, 공정 S25d에서 측정된 탱크(32) 내의 압력 및 온도를 각각 P2 및 T2라고 했을 때, 이들 측정값은 하기 수학식 (4)의 관계를 갖는다. 단, 하기 수학식 (4)에 있어서, V32는 탱크(32) 내의 공간을 포함하는 폐쇄 공간의 용적, V42는 탱크(42) 내의 공간을 포함하는 폐쇄 공간의 용적을 나타내고 있다.
P1·V32/T1=P2·(V32+V42)/T2 …(4)
공정 S25e에서는, 탱크(32) 내의 공간을 포함하는 폐쇄 공간의 용적 V32, 공정 S25b에서 측정된 탱크(32) 내의 압력 P1 및 온도 T1, 및 공정 S25d에서 측정된 탱크(32 및 42) 내의 압력 P2 및 온도 T2를 상기 수학식 (4)에 대입함으로써, 탱크(42) 내의 공간을 포함하는 폐쇄 공간의 용적 V42가 산출된다. 공정 S25의 실행 후, 2차 기준기(40)가 교정기(CA)로부터 분리되어도 된다. 이상 설명한 바와 같이, 방법 MT2에서는, 2차 기준기(40)의 압력계(44) 및 온도계(46)가 교정됨과 아울러, 탱크(42) 내의 공간을 포함하는 폐쇄 공간의 용량이 산출된다.
다시 도 1, 2를 참조하여, 일 실시 형태의 가스 공급계의 검사 방법 MT1에 대하여 설명한다. 이하에서는, 복수의 유량 제어기(FC) 중 유량 제어기(FC1)가 검사 대상의 유량 제어기인 경우를 예로 들어, 방법 MT1의 설명을 행한다. 또, 이하에서는, 유량 제어기(FC1)로부터 가스가 공급되고 있을 때에는, 복수의 밸브(V5) 중 유량 제어기(FC1)에 접속하는 밸브가 개방되고, 그 외의 복수의 밸브(V5) 및 복수의 밸브(V6)는 폐쇄되어 있는 것으로 한다. 또한, 유량 제어기(FC1)로부터 가스가 공급되고 있지 않을 때에는, 복수의 밸브(V5) 및 복수의 밸브(V6)는 모두 폐쇄되어 있는 것으로 한다.
도 1에 나타내는 방법 MT1에서는, 공정 S1에 있어서 2차 기준기(40)가 교정된 후에, 공정 S2가 행해진다. 공정 S2에서는, 공정 S1에 있어서 교정된 2차 기준기(40)가 가스 공급계(10)의 배관(12)에 접속된다. 구체적으로는, 2차 기준기(40)의 배관(L9)을 커플링부(18)에 접속함으로써, 2차 기준기(40)가 배관(L10) 및 밸브(V3)를 통하여 접속관(L3)의 타단에 착탈 가능하게 접속된다.
공정 S2의 실행 후에, 공정 S3이 행해진다. 공정 S3에서는, 배관(12)에 마련된 압력계(14) 및 온도계(16)가 교정된다. 또한, 공정 S3은, 처음 압력계(14) 및 온도계(16)를 사용할 때, 또는 전회의 교정으로부터 미리 설정한 기간이 경과했을 때 행해지면 되고, 반드시 방법 MT1을 실행할 때마다 행해질 필요는 없다. 공정 S3은 공정 S3a 및 공정 S3b를 포함하고 있다. 공정 S3에서는, 먼저 공정 S3a가 행해진다.
공정 S3a에서는, 밸브(V11), 밸브(V3) 및 밸브(V4)가 개방되고, 밸브(V12~V1n), 밸브(V2)가 폐쇄된 상태에서, 유량 제어기(FC1)로부터 배관(12) 내에 가스가 공급된다. 도 10은 공정 S3a를 실행한 후의 가스 공급계(10)의 각 밸브 상태를 모식적으로 나타내는 도면이다. 도 10에 나타내는 바와 같이, 공정 S3a의 실행 후에는, 도 10에 있어서 굵은 선으로 나타내는 바와 같이, 배관(12), 배관(L7), 배관(L9), 배관(L10) 및 탱크(42) 내에 가스가 모여 쌓인다.
공정 S3a의 실행 후에, 공정 S3b가 행해진다. 공정 S3b에서는, 공정 S3a에서 개방된 밸브(V11)가 폐쇄되고, 배관(12) 및 탱크(42) 내의 가스가 안정 상태가 된 후에, 압력계(44) 및 온도계(46)의 계측값에 기초하여 배관(12)의 압력계(14) 및 온도계(16)가 교정된다. 이 교정은, 압력계(14) 및 온도계(16)의 계측값이 압력계(44) 및 온도계(46)의 계측값과 일치하도록, 압력계(14) 및 온도계(16)를 조정함으로써 행한다. 공정 S3b의 실행 후에는, 밸브(V2)를 개방하고, 기판 처리 장치(1)의 배기 장치를 이용하여 배관(12) 내를 배기해도 된다.
공정 S3의 실행 후에, 공정 S4가 행해진다. 공정 S4에서는, 배관(12)의 용적이 산출된다. 공정 S4는 공정 S4a, 공정 S4b, 공정 S4c, 공정 S4d, 및 공정 S4e를 포함하고 있다. 공정 S4에서는, 먼저 공정 S4a가 행해진다.
공정 S4a에서는, 밸브(V11 및 V4)가 개방되고, 밸브(V12~V1n), 밸브(V2 및 V3)가 폐쇄된 상태에서, 유량 제어기(FC1)로부터 배관(12) 내에 가스가 공급된다. 도 11은 공정 S4a를 실행 후의 가스 공급계(10)의 각 밸브 상태를 모식적으로 나타내는 도면이다. 도 11에 나타내는 바와 같이, 공정 S4a의 실행 후에는, 도 11에 있어서 굵은 선으로 나타내는 바와 같이, 가스가 배관(L7) 및 배관(12) 내에 모여 쌓인다.
공정 S4a의 실행 후에, 공정 S4b가 행해진다. 공정 S4b에서는, 공정 S4a에서 개방된 밸브(V11)가 폐쇄되고, 배관(12) 내의 가스가 안정 상태가 된 후에, 압력계(14) 및 온도계(16)의 측정값, 즉 배관(12) 내의 가스의 압력 및 온도가 취득된다.
공정 S4b의 실행 후에, 공정 S4c가 행해진다. 공정 S4c에서는, 밸브(V3)가 개방됨으로써, 배관(12) 내의 가스의 일부가 탱크(42) 내에 공급된다. 도 12는 공정 S4c를 실행한 후의 가스 공급계(10)의 각 밸브 상태를 모식적으로 나타내는 도면이다. 도 12에 나타내는 바와 같이, 공정 S4c의 실행 후에는, 도 12에 있어서 굵은 선으로 나타내는 바와 같이, 배관(12), 배관(L10), 배관(L9) 및 탱크(42) 내에 가스가 모여 쌓인다.
공정 S4c의 실행 후에, 공정 S4d가 행해진다. 공정 S4d에서는, 배관(12) 및 탱크(42) 내의 가스가 안정 상태가 된 후에, 압력계(14) 및 온도계(16)의 측정값, 즉 배관(12) 내의 가스의 압력 및 온도가 취득된다. 또한, 공정 S4d에서는, 압력계(14) 및 온도계(16)의 측정값을 취득하는 것을 대신하여, 압력계(44) 및 온도계(46)의 측정값, 즉 탱크(42) 내의 가스의 압력 및 온도가 취득되어도 된다.
공정 S4d의 실행 후에, 공정 S4e가 행해진다. 공정 S4e에서는, 배관(12)의 용적이 산출된다. 여기에서, 공정 S4b에서 측정된 배관(12) 내의 압력 및 온도를 각각 P1 및 T1이라고 하고, 공정 S4d에서 측정된 배관(12) 내의 압력 및 온도를 각각 P2 및 T2라고 했을 때, 상술한 보일·샤를의 법칙으로부터, 이들 측정값은 하기 수학식 (5)의 관계를 갖는다. 단, 하기 수학식 (5)에 있어서, V12는 배관(12)의 용적, V42는 탱크(42) 내의 공간을 포함하는 폐쇄 공간의 용적을 나타내고 있다.
P1·V12/T1=P2·(V12+V42)/T2 …(5)
공정 S4e에서는, 방법 MT2의 공정 S25에서 산출된 탱크(42) 내의 공간을 포함하는 폐쇄 공간의 용적 V42, 공정 S4b에서 측정된 배관(12) 내의 압력 P1 및 온도 T1, 및 공정 S4d에서 측정된 배관(12) 또는 탱크(42) 내의 압력 P2 및 온도 T2를 상기 수학식 (5)에 대입함으로써, 배관(12)의 용적 V12가 산출된다. 또한, 공정 S4의 실행 후에는, 2차 기준기(40)가 가스 공급계(10)로부터 분리되어도 된다. 또, 공정 S4의 실행 후에는, 밸브(V2)가 개방되고, 기판 처리 장치(1)의 배기 장치를 이용하여 배관(12) 내가 배기되어도 된다.
공정 S4의 실행 후에, 공정 S5가 행해진다. 공정 S5에서는, 이른바 빌드 업법을 이용하여 배관(12) 내를 흐르는 가스의 유량이 산출된다. 공정 S5는 공정 S5a, 공정 S5b 및 공정 S5c를 포함하고 있다. 공정 S5에서는, 먼저 공정 S5a가 행해진다.
공정 S5a에서는, 밸브(V11 및 V2)가 개방되고, 밸브(V12~V1n), 밸브(V3 및 V4)가 폐쇄된 상태에서, 유량 제어기(FC1)로부터 배관(12) 내에 일정한 설정 유량으로 가스가 공급된다. 그 후, 밸브(V2)가 폐쇄된다. 도 13은 공정 S5a를 실행한 후의 가스 공급계(10)의 각 밸브 상태를 모식적으로 나타내는 도면이다. 공정 S5a의 실행 후에는, 도 13의 굵은 선으로 나타내는 바와 같이, 배관(L7) 및 배관(12) 내에 가스가 모여 쌓인다.
공정 S5a의 실행 후에, 공정 S5b가 행해진다. 공정 S5b에서는, 유량 제어기(FC1)로부터 배관(12) 내에 가스가 일정한 설정 유량으로 계속적으로 공급되고 있는 상태에서, 압력계(14) 및 온도계(16)의 측정값, 즉 배관(12) 내의 압력 및 온도가 취득된다. 배관(12) 내의 압력 및 온도의 측정은, 적어도 2회 행해진다. 일 실시 형태에서는, 1회째의 측정은 밸브(V2)를 폐쇄한 제1 시점 t1에 있어서 행해지고, 2회째의 측정은 제1 시점 t1에서 시간 Δt 후인 제2 시점 t2에 있어서 행해진다.
공정 S5b의 실행 후에, 공정 S5c가 행해진다. 공정 S5c에서는, 공정 S5b에 있어서의 측정 결과로부터 배관(12) 내의 실제 가스의 유량이 산출된다. 구체적으로, 공정 S5c에서는, 제1 시점 t1에 있어서 측정된 배관(12) 내의 압력값과, 제2 시점 t2에 있어서 측정된 배관(12) 내의 압력값의 차분 ΔP를, 제1 시점 t1부터 제2 시점 t2까지의 시간 Δt(=t2-t1)로 나눔으로써, 시간 Δt에 대한 배관(12) 내의 압력 상승률 ΔP/Δt를 산출한다. 이어서, 압력 상승률 ΔP/Δt, 공정 S4에서 산출된 배관(12)의 용적 V12, 배관(L7)의 용적 VL7, 및 제1 시점 t1 또는 제2 시점 t2에서 측정된 가스의 온도 T를 하기 수학식 (6)에 대입함으로써, 배관(12) 내의 가스의 실제 유량 Q가 산출된다. 또한, 배관(L7)의 용적 VL7는, 가스 공급계(10)의 설계시에 정해진 이미 알려진 값이다.
Q=(ΔP/Δt)·(V12+VL7)·C/T …(6)
여기에서, 밸브(V11)가 개방되고, 밸브(V12~V1n), 밸브(V2), 밸브(V3 및 V4)가 폐쇄되어 있을 때의 배관(12)의 용적과 배관(12)에 연통하는 유로의 용적의 합, 즉 배관(12)의 용적 V12와 배관(L7)의 용적 VL7의 합을 Vp라고 하면, 배관(12) 내의 가스의 실제 유량 Q는, 하기 수학식 (1-1)과 같이 나타내진다.
Q=(ΔP/Δt)·Vp·C/T …(1-1)
공정 S5c의 실행 후에는, 밸브(V2)를 개방하고, 기판 처리 장치(1)의 배기 장치를 이용하여 배관(12) 내를 배기해도 된다.
방법 MT1에서는, 공정 S5의 실행 후에, 공정 S6이 행해질 수 있다. 공정 S6에서는, 공정 S5에서 산출된 가스의 실제 유량 Q에 기초하여, 유량 제어기(FC1)의 출력 유량이 교정된다. 유량 제어기(FC1)의 교정은, 유량 제어기(FC1)의 설정 유량과, 공정 S5에서 산출된 가스의 실제 유량 Q가 일치하도록, 유량 제어기(FC1)를 조정함으로써 행한다. 공정 S6의 실행 후에는, 밸브(V2)를 개방하고, 기판 처리 장치(1)의 배기 장치를 이용하여 배관(12) 내가 배기되어도 된다.
상술한 방법 MT1에 의하면, 신뢰성이 낮은 유량 제어기의 유량값을 이용하지 않고, 보일·샤를의 법칙을 이용하여, 높은 정밀도로 배관(12)의 용적을 산출하는 것이 가능하다. 또, 그 산출된 배관(12)의 용적을 이용함으로써, 배관(12) 내의 가스의 유량을 정확하게 구할 수 있다.
또, 상술한 방법 MT2에 의하면, 1차 기준기(30)를 기준으로 하여 2차 기준기(40)를 교정할 수 있다. 이 2차 기준기(40)는 착탈 가능하므로, 복수의 2차 기준기(40)를 교정기(CA)에 순서대로 접속하여, 방법 MT2를 적용함으로써, 공통의 교정기(CA)에 의하여 교정된 복수의 2차 기준기(40)를 제공할 수 있다. 예를 들면, 이와 같이 교정된 복수의 2차 기준기(40)를 지리적으로 떨어진 복수의 공장에서 이용함으로써, 다른 공장에 배치된 기판 처리 장치의 가스 공급계를, 공통의 기준에 기초하여 검사하는 것이 가능해진다.
이상, 일 실시 형태에 관한 가스 공급계의 검사 방법, 유량 제어기의 교정 방법, 및 2차 기준기의 교정 방법에 대하여 설명했지만, 상술한 실시 형태로 한정되지 않고 발명의 요지를 변경하지 않는 범위에서 다양한 변형 양태를 구성 가능하다. 상기 실시 형태에서는, 복수의 유량 제어기(FC) 중 하나의 유량 제어기(FC1)에 대하여 교정하는 실시 형태에 대하여 설명했지만, 일 실시 형태에서는, 방법 MT1에 의하여 다른 유량 제어기(FC2~FCn)까지를 순서대로 교정해도 된다. 또, 교정기(CA)는, 반드시 대조용 기준기(20), 배기 장치(VA), 배관(LC3), 배관(LC4), 밸브(VC3), 밸브(VC4)를 구비하지 않아도 된다.
1…기판 처리 장치 10…가스 공급계
12…배관 14…압력계
16…온도계 20…대조용 기준기
22…탱크 24…압력계
26…온도계 30…1차 기준기
32…탱크 34…압력계
36…온도계 40…2차 기준기
42…탱크 44…압력계
46…온도계 CA…교정기
FC, FCC…유량 제어기 GS…가스 소스
GSP…가스 소스 L1…주관
L2…분기관 L3…접속관
LC1~LC4…배관 PC…처리 용기
V1~V6, VC1~VC4…밸브 VA…배기 장치

Claims (9)

  1. 기판 처리 장치의 처리 용기 내에 가스를 공급하기 위한 가스 공급계의 검사 방법으로서,
    상기 가스 공급계는,
    복수의 가스 소스에 각각 접속된 복수의 유량 제어기와,
    하류측의 단부가 상기 처리 용기에 접속된 주관(主管)과, 상기 주관으로부터 분기(分岐)된 복수의 분기관으로, 상기 복수의 유량 제어기에 각각 접속된 상기 복수의 분기관과, 상기 주관의 도중 위치 또는 상기 복수의 분기관 중 하나의 분기관의 도중 위치에 접속된 일단, 및 타단을 갖는 접속관을 갖는 배관과,
    상기 복수의 분기관과 상기 복수의 유량 제어기의 사이에 각각 마련된 복수의 제1 밸브와,
    상기 주관의 상기 하류측의 단부와 상기 처리 용기의 사이에 마련된 제2 밸브와,
    상기 접속관의 타단에 마련된 제3 밸브와,
    상기 배관 내의 압력을 측정하는 제1 압력계와,
    상기 배관 내의 온도를 측정하는 제1 온도계를 구비하고,
    상기 방법은,
    상기 제3 밸브를 통하여 상기 접속관의 타단에 기준기를 접속하는 제1 공정으로, 상기 기준기가 탱크, 상기 탱크 내의 압력을 측정하는 제2 압력계, 및 상기 탱크 내의 온도를 측정하는 제2 온도계를 구비하는 상기 제1 공정과,
    상기 복수의 제1 밸브 중 하나의 제1 밸브가 개방되고, 상기 복수의 제1 밸브 중 상기 하나의 제1 밸브를 제외한 다른 제1 밸브, 상기 제2 밸브 및 상기 제3 밸브가 폐쇄된 상태에서, 상기 복수의 유량 제어기 중 상기 하나의 제1 밸브에 접속된 하나의 유량 제어기로부터 상기 배관 내에 가스를 공급하는 제2 공정과,
    상기 제2 공정 후이며, 또한 상기 하나의 제1 밸브를 폐쇄한 후에, 상기 제1 압력계 및 상기 제1 온도계의 측정값을 취득하는 제3 공정과,
    상기 제3 공정 후에, 상기 제3 밸브를 개방하여 상기 배관 내의 가스의 일부를 상기 탱크 내에 공급하는 제4 공정과,
    상기 제4 공정 후에, 상기 제1 압력계 및 상기 제1 온도계의 측정값, 또는 상기 제2 압력계 및 상기 제2 온도계의 측정값을 취득하는 제5 공정과,
    보일·샤를의 법칙을 이용하여, 상기 제3 공정에서 취득된 측정값과, 상기 제5 공정에서 취득된 측정값과, 상기 제3 밸브가 폐쇄되어 있을 때의 상기 탱크 내의 공간을 포함하는 폐쇄 공간의 용적에 기초하여 상기 배관의 용적을 산출하는 제6 공정을 포함하는 가스 공급계의 검사 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 공정 후, 상기 제2 공정 전에,
    상기 하나의 제1 밸브 및 상기 제3 밸브가 개방되고, 상기 다른 제1 밸브 및 상기 제2 밸브가 폐쇄된 상태에서, 상기 하나의 유량 제어기로부터 상기 배관 내에 가스를 공급하는 제7 공정과,
    상기 제7 공정 후이며, 또한 상기 하나의 제1 밸브를 폐쇄한 후에, 상기 제2 압력계 및 상기 제2 온도계의 측정값에 기초하여, 상기 제1 압력계 및 상기 제1 온도계를 교정하는 제8 공정을 더 포함하는 가스 공급계의 검사 방법.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 제6 공정 후에, 상기 하나의 제1 밸브가 개방되고, 상기 다른 제1 밸브, 상기 제2 밸브 및 상기 제3 밸브가 폐쇄된 상태에서, 상기 하나의 유량 제어기로부터 일정한 설정 유량으로 상기 배관 내에 가스를 계속적으로 공급하는 제9 공정과,
    상기 일정한 설정 유량으로 상기 배관 내에 가스가 계속적으로 공급되고 있는 상태에서, 제1 시점에 있어서의 상기 배관 내의 압력 및 온도, 및 상기 제1 시점보다 나중인 제2 시점에 있어서의 상기 배관 내의 압력 및 온도를 측정하여, 상기 제1 시점부터 상기 제2 시점까지의 상기 배관 내의 압력 상승률을 산출하는 제10 공정과,
    상기 배관 내의 가스의 유량 Q를 하기 수학식 (1-1)로부터 산출하는 제11 공정을 더 포함하는 가스 공급계의 검사 방법.
    Q=(ΔP/Δt)·Vp·C/T … (1-1)
    (단, ΔP/Δt는 상기 압력 상승률이며, Vp는 상기 하나의 제1 밸브가 개방되고, 상기 다른 제1 밸브, 상기 제2 밸브 및 상기 제3 밸브가 폐쇄되어 있을 때의 상기 배관의 용적과 상기 배관에 연통하는 유로의 용적의 합이며, T는 상기 배관 내의 온도이고, C는 상수이다.)
  4. 청구항 3에 기재된 가스 공급계의 검사 방법을 이용한 유량 제어기의 교정 방법으로서,
    상기 제11 공정에서 산출된 가스의 유량 Q와, 상기 일정한 설정 유량에 기초하여, 상기 하나의 유량 제어기의 출력 유량을 교정하는 유량 제어기의 교정 방법.
  5. 교정기를 이용한 2차 기준기의 교정 방법으로서,
    상기 교정기는,
    가스 소스에 접속된 유량 제어기와,
    제1 탱크, 상기 제1 탱크 내의 압력을 측정하는 제1 압력계, 및 상기 제1 탱크 내의 온도를 측정하는 제1 온도계를 구비하는 1차 기준기와,
    상기 유량 제어기와 상기 제1 탱크를 접속시키는 제1 배관과,
    일단 및 타단을 가지며, 상기 일단이 제1 탱크에 접속된 제2 배관과,
    상기 제1 배관의 경로 상에 마련된 제1 밸브와,
    상기 제2 배관의 경로 상에 마련된 제2 밸브를 구비하고,
    상기 방법은,
    상기 2차 기준기를 상기 제2 배관의 타단에 착탈 가능하게 접속하는 제1 공정으로, 상기 2차 기준기가, 제2 탱크, 상기 제2 탱크 내의 압력을 측정하는 제2 압력계, 및 상기 제2 탱크 내의 온도를 측정하는 제2 온도계를 구비하는 상기 제1 공정과,
    상기 제1 밸브 및 상기 제2 밸브가 개방된 상태에서, 상기 유량 제어기로부터 상기 제1 탱크 및 상기 제2 탱크 내에 가스를 공급하는 제2 공정과,
    상기 제2 공정 후이며, 또한 상기 제1 밸브를 폐쇄한 후에, 상기 제1 압력계 및 상기 제1 온도계의 측정값에 기초하여, 상기 제2 압력계 및 상기 제2 온도계를 교정하는 제3 공정과,
    상기 제3 공정 후에, 상기 제1 밸브가 개방되고, 상기 제2 밸브가 폐쇄된 상태에서, 상기 유량 제어기로부터 상기 제1 탱크 내에 가스를 공급하는 제4 공정과,
    상기 제4 공정 후이며, 또한 상기 제1 밸브를 폐쇄한 후에, 상기 제1 압력계 및 상기 제1 온도계의 측정값을 취득하는 제5 공정과,
    상기 제5 공정 후에, 상기 제2 밸브를 개방하여 상기 제1 탱크 내의 가스의 일부를 상기 제2 탱크 내에 공급하는 제6 공정과,
    상기 제6 공정 후에, 상기 제1 압력계 및 상기 제1 온도계의 측정값, 또는 상기 제2 압력계 및 상기 제2 온도계의 측정값을 취득하는 제7 공정과,
    보일·샤를의 법칙을 이용하여, 상기 제5 공정에서 취득된 측정값과, 상기 제7 공정에서 취득된 측정값과, 상기 제1 밸브 및 상기 제2 밸브가 폐쇄되어 있을 때의 상기 제1 탱크 내의 공간을 포함하는 폐쇄 공간의 용적에 기초하여, 상기 제2 밸브가 폐쇄되어 있을 때의 상기 제2 탱크 내의 공간을 포함하는 폐쇄 공간의 용적을 산출하는 제8 공정을 포함하는 2차 기준기의 교정 방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 교정기는,
    제3 탱크, 상기 제3 탱크 내의 압력을 측정하는 제3 압력계, 및 상기 제3 탱크 내의 온도를 측정하는 제3 온도계를 구비한 대조용 기준기와,
    상기 제1 탱크와 상기 제3 탱크를 접속시키는 제3 배관과,
    상기 제3 배관의 경로 상에 마련된 제3 밸브를 구비하고,
    상기 방법은, 상기 제1 공정 전에,
    상기 제1 밸브 및 상기 제3 밸브가 개방되고, 상기 제2 밸브가 폐쇄된 상태에서, 상기 유량 제어기로부터 상기 제1 탱크 및 상기 제3 탱크 내에 가스를 공급하는 제9 공정과,
    상기 제9 공정 후이며, 또한 상기 제1 밸브를 폐쇄한 후에, 상기 제3 압력계 및 상기 제3 온도계의 측정값에 기초하여, 상기 제1 압력계 및 상기 제1 온도계를 교정하는 제10 공정을 포함하는 2차 기준기의 교정 방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제10 공정 후이며, 상기 제1 공정 전에,
    상기 제1 밸브가 개방되고, 상기 제2 밸브 및 상기 제3 밸브가 폐쇄된 상태에서, 상기 유량 제어기로부터 일정한 설정 유량으로 상기 제1 탱크 내에 가스를 계속적으로 공급하는 제11 공정과,
    상기 일정한 설정 유량으로 상기 배관 내에 가스가 계속적으로 공급되고 있는 상태에서, 제1 시점에 있어서의 상기 제1 탱크 내의 압력 및 온도, 및 상기 제1 시점보다 나중인 제2 시점에 있어서의 상기 제1 탱크 내의 압력 및 온도를 측정하여, 상기 제1 시점부터 상기 제2 시점까지의 상기 제1 탱크 내의 압력 상승률을 산출하는 제12 공정과,
    상기 제1 밸브, 상기 제2 밸브 및 상기 제3 밸브가 폐쇄되어 있을 때의 상기 제1 탱크 내의 공간을 포함하는 폐쇄 공간의 용적 V를 하기 수학식 (1-2)에 기초하여 산출하는 제13 공정을 포함하는 2차 기준기의 교정 방법.
    V=Q·T/{(ΔP/Δt)·C} … (1-2)
    (단, ΔP/Δt는 상기 압력 상승률이고, Q는 상기 일정한 설정 유량이며, T는 상기 제1 탱크 내의 온도이고, C는 상수이다.)
  8. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 공정에 있어서 상기 접속관의 타단에 접속되는 기준기가, 청구항 5 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 기재된 방법에 의하여 교정된 2차 기준기인 가스 공급계의 검사 방법.
  9. 청구항 4에 있어서,
    상기 제1 공정에 있어서 상기 접속관의 타단에 접속되는 기준기가, 청구항 5 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 기재된 방법에 의하여 교정된 2차 기준기인 유량 제어기의 교정 방법.
KR1020170117859A 2016-09-15 2017-09-14 가스 공급계의 검사 방법, 유량 제어기의 교정 방법, 및 2차 기준기의 교정 방법 KR102515913B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2016-180581 2016-09-15
JP2016180581A JP6754648B2 (ja) 2016-09-15 2016-09-15 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

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180030447A true KR20180030447A (ko) 2018-03-23
KR102515913B1 KR102515913B1 (ko) 2023-03-30

Family

ID=61559813

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170117859A KR102515913B1 (ko) 2016-09-15 2017-09-14 가스 공급계의 검사 방법, 유량 제어기의 교정 방법, 및 2차 기준기의 교정 방법

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10788356B2 (ko)
JP (1) JP6754648B2 (ko)
KR (1) KR102515913B1 (ko)
CN (1) CN107831753B (ko)
TW (1) TWI738862B (ko)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102162046B1 (ko) * 2017-02-10 2020-10-06 가부시키가이샤 후지킨 유량 측정 방법 및 유량 측정 장치
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
JP7042134B2 (ja) * 2018-03-29 2022-03-25 東京エレクトロン株式会社 基板処理システム及びガスの流量を求める方法
CN109445408B (zh) * 2018-10-22 2021-02-05 重庆长安汽车股份有限公司 一种测量汽车炭罐实时脱附流量的方法
JP2020148473A (ja) * 2019-03-11 2020-09-17 東京エレクトロン株式会社 複数のチャンバ圧力センサを校正する方法及び基板処理システム
JP7411479B2 (ja) * 2020-03-31 2024-01-11 東京エレクトロン株式会社 複数のチャンバ圧力センサを校正する方法
JP2022130145A (ja) 2021-02-25 2022-09-06 東京エレクトロン株式会社 異常検出方法及び処理装置
CN113310626B (zh) * 2021-05-26 2022-08-19 北京东方计量测试研究所 真空计校准装置及校准方法
CN113959511B (zh) * 2021-10-21 2024-02-13 宁波水表(集团)股份有限公司 基于射流水表的流量计量方法、设备、介质及产品

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06160152A (ja) * 1992-11-25 1994-06-07 Nec San-Ei Instr Co Ltd 微少容積測定装置
JP2011064707A (ja) * 2006-03-07 2011-03-31 Ckd Corp ガス流量検定ユニット
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

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5485062A (en) * 1977-12-19 1979-07-06 Mitsubishi Electric Corp Method and apparatus of measuring volume
JPS63261114A (ja) * 1987-04-17 1988-10-27 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd タンク内液体の体積測定方法及びその装置
JPH0219719A (ja) * 1988-07-07 1990-01-23 Kanto Seiki Co Ltd 体積測定方法及びその装置
DE69313230T2 (de) * 1992-10-05 1998-02-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung von Abnormalitäten in einer Anlage zur Gasversorgung
JPH06221892A (ja) * 1992-11-17 1994-08-12 Nippondenso Co Ltd 容積測定装置
JPH0814982A (ja) * 1994-06-27 1996-01-19 Riyouei Eng Kk 液量測定方法
JP2003157116A (ja) * 2001-11-20 2003-05-30 Tokyo Gas Co Ltd ガス供給圧力制御システム
JP4421393B2 (ja) * 2004-06-22 2010-02-24 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置
TWM308728U (en) * 2006-08-07 2007-04-01 Grand Hall Entpr Co Ltd Alarming device for roast oven
KR101333632B1 (ko) * 2012-01-20 2013-11-27 에스케이이엔에스 주식회사 온압 보정기 검사 장치, 시스템 및 방법
FR2994455B1 (fr) * 2012-08-10 2014-09-05 Faurecia Sys Echappement Ensemble de fourniture d'un flux dose de gaz, procede associe, ligne d'echappement de vehicule equipee d'un tel ensemble
JP6047540B2 (ja) * 2014-11-05 2016-12-21 Ckd株式会社 流量検定ユニット
JP2016133400A (ja) * 2015-01-20 2016-07-25 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置における容積を求める方法
US10663337B2 (en) * 2016-12-30 2020-05-26 Ichor Systems, Inc. Apparatus for controlling flow and method of calibrating same

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06160152A (ja) * 1992-11-25 1994-06-07 Nec San-Ei Instr Co Ltd 微少容積測定装置
JP2011064707A (ja) * 2006-03-07 2011-03-31 Ckd Corp ガス流量検定ユニット
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

Also Published As

Publication number Publication date
TW201823690A (zh) 2018-07-01
US20180073911A1 (en) 2018-03-15
TWI738862B (zh) 2021-09-11
US10788356B2 (en) 2020-09-29
JP6754648B2 (ja) 2020-09-16
KR102515913B1 (ko) 2023-03-30
CN107831753A (zh) 2018-03-23
CN107831753B (zh) 2020-04-21
JP2018044887A (ja) 2018-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20180030447A (ko) 가스 공급계의 검사 방법, 유량 제어기의 교정 방법, 및 2차 기준기의 교정 방법
US9870006B2 (en) Pressure type flow control system with flow monitoring
KR102093571B1 (ko) 누설 검사 장치 및 방법
JP5337542B2 (ja) マスフローメータ、マスフローコントローラ、それらを含むマスフローメータシステムおよびマスフローコントローラシステム
CN103282748B (zh) 气体供应装置用流量控制器的流量测定方法
JP4684135B2 (ja) 配管路の漏洩検査方法及び漏洩検査装置
JP5097132B2 (ja) プロセス変量トランスミッタにおける多相オーバーリーディング補正
CN104048705B (zh) 采用主元件连接平台的过程变量测量
KR102440846B1 (ko) 유량 검정 유닛
US10663337B2 (en) Apparatus for controlling flow and method of calibrating same
US10895484B2 (en) Gas supply device capable of measuring flow rate, flowmeter, and flow rate measuring method
KR20130031260A (ko) 가스 공급 장치용 유량 제어기의 교정 방법 및 유량 계측 방법
KR20060118610A (ko) 기판 처리 장치
RU2358250C2 (ru) Калибровка датчика давления при выполнении технологического процесса
KR102187959B1 (ko) 과도 가스 흐름의 계측 방법
CN110234965B (zh) 流量测定方法以及流量测定装置
JP2006275906A (ja) 漏洩検査方法及び装置
US20210223090A1 (en) Method for calculating piping capacity and calibrator for flow rate control instrument or flow rate measuring instrument

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant