TW202238002A - 氣體供給控制裝置 - Google Patents

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Abstract

氣體供給控制裝置，是一種氣體供給控制裝置，是朝處理被加工物的處理室供給氣體，具備：與清除用氣體的氣體源連接的第1通口；及與處理用氣體的氣體源連接的第2通口；及從前述第1通口及第2通口被供給的前述清除用氣體及前述處理用氣體的各個合流的集流管、及被設於前述第1通口及前述集流管之間的第1流量控制器、及被設於前述第2通口及前述集流管之間的第2流量控制器。前述清除用氣體流動的氣體流路是從前述第1流量控制器的輸出側朝前述第2流量控制器的輸入側形成。

Description

氣體供給控制裝置
本發明，是有關於氣體供給控制裝置。本發明，特別是有關於氣體供給控制裝置，與使用蝕刻、CVD (chemical vapor deposition)、灰化及表面改質等的氣體對於被加工物施加處理的表面處理裝置連接，控制氣體朝此表面處理裝置的流動和流路。
例如，在半導體元件、和液晶元件、太陽電池、MEMS及其測量器的電器零件，微細機械零件的製作中，使用各別具有各式各樣的氣體特性的高純度加工氣體，對於晶圓等的被加工材料的表面進行處理的表面處理裝置，現在在世界中是不可缺少的重要產業機械。表面處理裝置，換句話說也可以是半導體製造裝置、基板處理裝置、等離子處理裝置、或是真空處理裝置。
這些的表面處理裝置，是依據被設定的處理製程的各個的步驟的處理資訊，控制加工氣體的供給。使用熱感測器方式的質量流量控制器(MASS FLOW RATE CONTROLLER，以下稱為MFC)和壓力式流量控制器(PRESSURE FLOW RATE CONTROLLER，稱為以下PFC)等控制氣體流量。藉由控制被配置於該流量控制器的前後的氣閥的開閉來控制加工氣體的供給及停止。某單一加工氣體、或是將單一加工氣體及其他的加工氣體的混合比率由氣體流量控制的混合氣體，是被導入收納被加工物的處理室和反應反應爐(以下稱為腔室)。被導入腔室的單一加工氣體或是混合氣體，是也有可能進一步在腔室內與其他的加工氣體混合。
被導入腔室內的氣體，是從顧客的建築側供給設備透過裝合點被供給至表面處理裝置。在表面處理裝置側中，通常，先將複數氣體導入氣體蓄能閥，再透過流量控制裝置(流量控制器也稱為)供給混合氣體。無法在配管內混合氣體的情況，例如易燃性氣體及可燃性氣體是各別被匯集在個別的蓄能閥。各個的蓄能閥的集流管出口(混合氣體形成過)及腔室之間是由個別的配管被供給。個別被供給至的各個的混合氣體，是在腔室中才被混合。
藉由管理表面處理裝置的運轉，來維持、監視可以確保腔室的安全的真空狀態的壓力，使不會因為被導入腔室的氣體是例如反應而引起爆發，就可以不讓反應後的腔室內的壓力超過大氣壓，不讓腔室被破壞。
這些蓄能閥，是被收納於氣盒，或是被稱為MFC組件的可框體排氣的盒內，即使氣體萬一漏出也可保護作業者不會被吸引。
通常，與表面處理裝置連接的蓄能閥，從加工氣體被供給的上游的氣體供給口(通口)的位置至流量控制器的氣體輸入側之間，朝向下游(腔室供給側)連接：墊片過濾器(排除經由配管的異物來保護機器用)、在手動閥(該氣體供給停止時的閉鎖(遮斷)用)、供給氣體壓檢出器(也有不設置的情況)、及源閥(氣體操作閥)。流量控制器的氣體輸出側，是透過下游的閥(氣體操作閥)而連接至集流管。來自各個的氣體供給系的被流量控制的氣體是藉由集流管而成為被混合的氣體，被混合的氣體是從氣盒透過集流管朝腔室被供給。
氣體的脈衝供給(循環地將氣體切換的手法)，將從流量控制器被流出的氣體從二個集流管分流，一方的集流管是為了實施加工處理而朝腔室連接，另一方的集流管是與排氣系連接，也有直接將來自另一方的集流管的氣體拋棄(若無助於處理被加工物)的情況。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]國際公開第2013/046660號 [專利文獻2]國際申請第PCT/JP2021/004546號 [專利文獻3]國際公開第2008/069227號 [專利文獻4]日本特開2004-264881號公報 [專利文獻5]國際公開第2016/121075號
[發明所欲解決之問題]
在專利文獻1中記載了，為了將氣體供給管線及氣體裝置更小型化，並且可更容易進行各機器類的維修管理之目的，藉由採用呈並列狀層疊配列的組合方式來構築小型地蓄能閥。但是無法對應：不可同時流動的氣體的處理、和必需拋棄排氣氣體的脈衝式的氣體供給。進一步在此蓄能型氣體供給裝置中，因為是依入口開閉閥1、三方切換開閉閥2、流量控制器3、出口開閉閥5的順序將加工氣體流通並且通過三方切換開閉閥2將清除用氣體流入，也就是將複數氣體供給管線S呈並列狀配設，所以若將入口側開閉閥1關閉，來實施清除氣體的情況時，在清除用氣體的上游側會存在死角。氣體在此死角被液化的話就無法效率良好地被清除。
且在專利文獻2中示意了，加工氣體(處理用氣體)的供給管線的構成。此構成，是個別設置：將被供給至腔室的氣體合流的集流管、及將直接在排氣系拋棄且不與被加工物接觸的氣體合流的集流管，使加工氣體從反隔膜側朝隔膜側流動，使清除用氣體相反地從隔膜側朝反隔膜側流動。進一步停止將該加工氣體朝腔室供給時，以無死角且迅速的方式藉由來自上游側的清除用氣體將該加工氣體推出，來抑制氣體的流動，使有利於氣體脈衝(循環的氣體的切換)。無法一起在同一氣體配管流動的氣體，就是先將可同時流動的氣體分成同一類，對於不同類的氣體各別由不同的供給塊體來供給氣體。
但是在這種構成的氣體供給中，若：因為任何的理由而導致異物流入氣體供給系、特定氣體管線因為建築側的錯誤操作而與其他的氣體混合、因為機器的增設等而將一定期間裝置停止，且如上述在配管內液化的情況時，有需要藉由氬(以下Ar)氣體和氮(以下N2)氣體等的反應性較低的氣體來清除氣體流量控制器前後的氣體。完全且確實地將該氣體排出之後，會有要求使用Ar氣體和N2氣體進行清除來復原，依據情況也要求有交換已與大氣接觸的零件。進一步需要附加如檢查該加工氣體的流量控制器的控制性(流量校正)的功能。但是在專利文獻2中，沒有考慮這種清除，也沒有言及控制性的檢查(流量校正)。
且說到流量校正的例，如專利文獻3，在成為流量控制對象的流體所流動的流路上，將成為檢定對象的流量控制裝置及成為基準的流量控制裝置，從上游由此順序串聯設置，將成為檢定對象的流量控制裝置，成為其閥是幾乎全開狀態的流量非控制狀態，並且在藉由前述成為基準的流量控制裝置而將流體流量控制在規定流量的狀態下，判別由前述成為檢定對象的流量控制裝置所獲得的實測流量，是否在由前述成為基準的流量控制裝置所獲得的實測流量的規定範圍內。流量控制裝置之目的，是測量或預測流量，將其流量正確控制，此校正方法雖可以判別流量的測量是否正確，但是對於可以正確控制流量的閥等的驅動部，具有無法判別其是否正常地動作的問題。
尤其是，從專利文獻4可以知，對於氟化氫(以下HF及記載)氣體中的流量控制是困難的。HF的課題，是當壓力愈高，且溫度愈低時，氣體分子會因為持有的電極性而形成分子團，而使氣體的性質成為相異，所以需先單分子化使氣體的性狀穩定之後，才能進行流量測量。在專利文獻3的流量監控系統中，因為是先將壓力增大之後才進行測量，所以容易形成分子團，且尤其是流量比較大的情況時，具有測量不正確的問題。
進一步，專利文獻5的方法，是以與專利文獻2相同的方式，對於加工氣體的控制，使用正常關的氣體操作閥，對於不可以同時打開的氣閥的控制，使用3位置停止的電磁閥，使各個的氣閥無法同時打開。但是對於蓄能閥化的情況的使用方法、和其他的應用並不明確。在SEMI (Semiconductor Equipment and Materials International)等的安全規格中，被要求例如即使一個錯誤也不會導致重大的故障和災害。習知的蓄能閥，是在未連接配管的加工氣體，或是在裝置中未使用的加工氣體的系統中，在該加工氣體進入蓄能閥處設置手動的鎖，由該鎖進行閥閉，即使不小心將氣閥打開，影響也可成為最小。且某些的閥製造商也有開發出，即使由氣體操作也可以開閉控制的手動閥(手動優先)的情況。但是，對於該手動閥，若手動閥本身內部洩漏(氣體無法分隔的內部洩漏)等的問題發生的情況時，因為只要此手動閥的一個錯誤，就有可能導致腔室的維修中的氣體漏出和零件交換中的氣體漏出等的重大事故發生，所以也被要求對其進行改善。
本發明的課題之一，是提供一種氣體供給控制裝置，可清除流量控制器的前後的處理用氣體。
其他的課題及新穎的特徵，應可從本說明書的記載及添附圖面而成為明顯。 [用以解決問題之技術手段]
概要簡單地如下說明本發明之中的代表例。
一實施例的氣體供給控制裝置，是朝處理被加工物的處理室供給氣體，具備：與清除用氣體的氣體源連接的第1通口；及與處理用氣體的氣體源連接的第2通口；及從前述第1通口及第2通口被供給的前述清除用氣體及前述處理用氣體的各個合流的集流管、及被設於前述第1通口及前述集流管之間的第1流量控制器、及被設於前述第2通口及前述集流管之間的第2流量控制器。前述清除用氣體流動的氣體流路是從前述第1流量控制器的輸出側朝前述第2流量控制器的輸入側形成。 [發明的效果]
依據一實施例的氣體供給控制裝置的話，可以清除前述第2流量控制器前後的氣體。
以下，使用圖面說明實施例及實施方式。但是，在以下的說明中，對於同一構成要素是附加同一符號並省略反覆的說明。又，為了更明確說明，與實際的態樣相比，圖面是具有示意的情況，但其僅一例，並不限定本發明的解釋。
為了克服先前技術的課題，本實施方式是如以下構成。
首先，為了清除該加工氣體管線的氣體，是設置了氣體路徑(氣體流路、清除用氣體管線)，將從集流管的最上游位置中的清除用氣體的氣體流量系的流量控制器的下游側(出口側)流出的氣體分流，並分別從各個的加工氣體管線的最上游側導入。即，將導入清除用氣體的氣體路徑與加工氣體的氣體流量系的流量控制器的上游側(輸入側)連接，可將清除用氣體從加工氣體管線的最上游側導入。為了在加工氣體管線不殘留該加工氣體，效率佳地清除逐出，必需從上游側清除。但是，該加工氣體管線的加工氣體雖有必要導引至比此清除用氣體管線下游側更後方的氣閥，但是其可藉由將閥的構造及基座構件的構結作成立體交叉的構結，而獲得解決。
且對於HF等的加工用氣體的流量控制器流量的流量校正處理，是使用以往使用的標準氣體(清除用氣體所使用的Ar氣體，或是N 2氣體)進行清除之後，才將該流量控制器全開作為流量監控使用。藉由操作下游的該加工用氣體的流量控制器，並依據串聯流動的標準氣體進行流量監控，來判別該加工用氣體的流量控制器是否被正確控制，並進行校正。即，藉由比較：清除用氣體的流量控制器的流量測量值、及加工用氣體的流量控制器的流量控制值，來校正加工用氣體的流量控制器。由此，可以確認流量監控及流量控制雙方的正確性。
但是如HF氣體的分子團，在由多分子所構成的多量體氣體中，與將標準氣體加溫的情況相比，具有黏性差大幅相異到無法忽視的情況。進一步MFC的情況時，多量體氣體及單一氣體之間，因為分子的自由度不同，所以會產生熱傳導度的差，進一步導致控制流量變動。但是因為藉由成為高溫，就可將控制壓力低壓化，所以基本上只由HF氣體單一地進行供給，因此只要控制流量控制器的溫度及壓力，就可使用單一氣體。因此標準氣體及該加工用氣體因為皆被控制成在單一氣體下沒有溫度差，所以只要使用事先確認好該溫度中的氣體轉換因子，就可以進行校正。
進一步，對於由習知手動閥1個錯誤有可能導致重大事故的問題，是廢止了手動閥本身。取代其，為了活用手動操作，對於將加工氣體的蓄能閥朝加工氣體供給用氣體操作閥的氣體供給切斷的手動的氣體切換閥(機械閥)，是藉由將其組裝在氣盒的外壁，只要將氣體朝蓄能閥裝入用的氣體操作閥的供給切斷，就可以關閉。在閉鎖對應型式者，設置可檢出手動斷開(OFF、Close)的感測器。檢出此斷開(Close)訊號的話，就控制使關閉：氣體配管連繫的MFC出口的下游側氣體操作閥、及清除用的氣體操作閥的各個的控制電磁閥，使電力被切斷(OFF、Close)，使這二個氣體操作閥皆不供給氣體。因此，加工氣體供給用氣體操作閥及MFC的出口的下游側氣體操作閥的2個被關閉，而不會朝下游側漏出，且加工氣體供給用氣體操作閥及清除用的氣體操作閥的2個被關閉，而不會朝清除用氣體管線側漏出，即雙重關閉。1個氣體操作閥即使故障(內部洩漏)，因為仍可由另一方的氣體操作閥進行關閉，所以可以避免重大的事故和問題。
不用說當然，當該機械閥所控制的任一的氣閥本身故障而有必要交換的情況時，對於與在此氣盒的外壁操作的機械閥不同的設於顧客側的氣體供給管線的顧客側的手動閥，有必要先將其關閉，進一步切斷來自氣體源的供給，才可進行交換作業。這是與習知構成的將設於氣體管線中的手動的手動閥交換的情況相同，與習知的交換作業沒有不同處。
依據本發明的話，可以獲得以下的1或是複數效果。
1)藉由活用集流管的清除用氣體管線，不需增加機器，可更小型，可從各個的加工氣體的上游供給清除用氣體。
2)各加工氣體的清除用氣體，因為是從各加工氣體供給管線的最上游被供給，所以可無死角地將加工氣體清除。可以清除在死角中容易液化的氣體，且也可以縮短將氣體清除所需要的時間。
3)可以在接近實際使用條件的溫度、壓力的條件下，將清除用氣體作為標準氣體，測量該加工氣體的流量控制器的校正用的流量。
4)可以廢止被設置在加工氣體管線上的手動的氣閥，可以將蓄能閥全長縮短而小型化，並且可在符合SEMI規格要求的安全指引下，進行關閉停止供給氣體的操作。
以下，使用圖1~圖7說明本發明的各實施例。 [實施例]
說明控制本實施例的氣體的流動和流路用的氣體供給控制裝置的構成。圖1，是顯示實施例的表面處理裝置及氣體供給控制裝置的構成例的圖。與氣體供給控制裝置連結的表面處理裝置也就是加工處理裝置(未圖示整體)，是具備與大氣隔絶的腔室(反應爐、處理室等)3，可將搭載了被加工物1的載台2收藏在內部。在與載台2相面對的腔室3的上部設有氣體分散室(副室)4，在該氣體分散室4的內部設有天板5、隔件6a、6b、6c、氣體分散板7a、7b、噴灑板8。作為紅外光的發生源，是在腔室3的斜上方且在大氣側形成一圈的鹵素燈泡10，從其發生的紅外光可以透過透過窗11，照射在包含被加工物1的腔室3的內部。將被加工物1搬入、搬出用的閘閥15是被安裝於腔室3的側壁。閘閥15本身也被收納於別的搬運室(無圖示)的真空室內而構成系統，在通常的加工處理中的被加工物1的搬入、搬出時，使腔室3不會成為大氣，且不會受到殘留大氣成分的影響。
被設計成：腔室3的內部的氣體，是從來自腔室3的複數排氣口20a、20b等在載台2的背面側被集合至排氣配管20，將被加工物1的周邊均等地排氣。被集合在排氣配管20的氣體，是由壓力調整閥21調整其排氣速度之後，到達主閥22。主閥22是在加工處理中、和被加工物1的搬運中、和等待被加工物1的投入的怠速狀態時打開，而形成排氣通路。在腔室3內部的清掃和零件交換、維修、將腔室3朝大氣開放的情況時，是被關閉。在主閥22的下游，連接有乾式真空泵25，將氣體排氣。乾式真空泵25的排氣是進一步在排氣處理裝置等(無圖示)被無害化之後，才被放出大氣(空氣)中。腔室3的內部、及將主閥22及乾式真空泵25連接的排氣配管27的壓力，是藉由各個壓力計28、29而被監控。在本圖中，雖顯示由乾式真空泵25的排氣進行加工處理的裝置，但是本發明的氣體供給手段，當然也可使用其他的排氣手段、渦輪分子泵，也可將複數泵並列設置。
圖1的右側的由虛線圍住的部分30是氣盒，作為氣體供給控制裝置。在氣盒30中，具有：未圖示的將氣體操作閥開閉控制的複數電磁閥、和氣體洩漏時的檢出功能、外氣注入口、進一步氣體洩漏時由導管進行框體排氣的功能、和時常將氣盒30的內部空間的負壓(被排氣)監控的功能、及其用的零件。進一步，在氣盒30的維修時開放的蓋(無圖示)設置限位開關，監視進出氣盒30的內部，當蓋被取下時，實施將氣體流路遮斷的控制也可以。在圖1的氣盒30的內部構成中，只有揭示與加工氣體直接接觸的要素零件。◎是顯示從本加工裝置以外的建築等被供給的氣體源，在其氣體通口中從圖的上方依序附加了A~D。
氣盒30，在本實施例中因為是由即使同時流動也沒有問題的氣體彼此所構成，所以只形成一個蓄能閥。若是不可一起流動的氣體是存在的情況時，則需要進一步準備別的蓄能閥，並形成與圖1相同的構成，不用說腔室和排氣系的集流管也各別設置。一起流動的氣體，是在腔室3或是氣體分散室4和排氣配管27的位置之後，才混合。例如上述若是由可燃性氣體的蓄能閥及易燃性氣體的蓄能閥所構成並朝加工處理裝置供給氣體的情況時，考慮各個的氣體的化合反應，由壓力計28和壓力計29進行監視，當完全燃燒(反應)時使那些不會超過大氣壓。超過監視壓力的情況時，只要將全部的氣閥關閉，就可安全。
各A~D通口的氣體名稱，是A：Ar氣體，B：Ar氣體、C：HF氣體、D：氧(以下，O 2)氣體。在本實施例中雖例示了4系統的氣體，但是可同時流動的氣體的話，進一步增設且並列供給的氣體系也可以。在本圖中A管線是清除用的Ar氣體，B管線是將C管線的HF氣體稀釋的Ar氣體。
在氣盒30內使用的氣閥，雖使用正常關閉(彈簧復歸)型的氣體驅動的隔膜閥，但是即使使用由波紋管將驅動軸密封並在前端設有閥體的波紋管閥，本發明的實質也不會因此而不同。
從圖示右側的氣體源◎朝氣盒30內被導入的加工氣體，是經由G3*(*，是各氣體系統的名稱A~D)的氣閥，被導引至蓄能閥。在與流量控制器(由FC*表記)之間是設有由PG*顯示的小型的壓力計。此壓力計PG*，是被利用在判斷氣體供給壓的監控和真空排氣的完成。由流量控制器FC*被流量控制的各個的加工氣體，是朝下游側的氣閥G2*被導引。且各個的加工氣體，可以透過：朝向腔室3的管線上的氣閥G1C*，或是拋棄氣體的朝向排氣系的管線上的氣閥G1E*，而流出。
(清除加工氣體管線中的氣體的構成例) 圖1的氣盒30的A管線上的氣閥G2A雖是在加工處理中被關閉，但是在隔膜側(由△顯示)時常連通入口及出口，無關於氣閥G2A的開閉，與下游的氣閥G1EA和氣閥G1CA的隔膜側連通。將氣閥G2A打開時清除用氣體流出的反隔膜側(由▲顯示)的氣體配管(氣體流路、清除用氣體管線)100朝A~D管線的最上游側(圖的右側)導引，在氣閥GP*的隔膜側朝各管線的最上游導引。相當於A管線的氣閥GPA的位置的空通口33，雖沒有閥，但是在相當於B管線的氣閥GPB的位置的空通口34中，為了可以取得與其他的C管線及D管線同等的構成，而將氣閥由灰色顯示。在此空通口33及空通口34的位置中，如後述，實際是組入密封栓構造，來替代讓清除用氣體通過用的氣閥。閥GPD的隔膜側的出口的氣體配管，是透過朝清除用氣體管線100的排氣系的拋棄氣閥G1EP與排氣系管線的集流管連接，且透過朝清除用氣體管線100的腔室3的拋棄氣閥G1CP與腔室3供給的集流管101連接。在清除用氣體管線100的真空排氣和殘留氣體排出時，是藉由這些氣閥G1EP、氣閥G1CP存在，而可進行清除用管線100的排氣。
即，氣體供給控制裝置30，是具備：與清除用氣體的氣體源連接的A通口(第1通口)、及與處理用氣體的氣體源連接的C通口(第2通口)、及與處理室3連接並使從A通口及C通口被供給的清除用氣體及處理用氣體的各個合流的集流管101、及被連接在A通口及集流管101之間的流量控制器(第1流量控制器)FCA、及被連接在C通口及集流管101之間的流量控制器(第2流量控制器)FCC。且，清除用氣體的流動的氣體流路100是從流量控制器FCA的輸出側朝流量控制器FCC的輸入側形成。氣體流路100，在圖1中，是被設於：與流量控制器FCA的輸出側連接的氣閥G2A及與流量控制器FCC的輸入側連接的氣閥GPC之間、及與流量控制器FCC的輸入側連接的氣閥GPC及與流量控制器FCD的輸入側連接的氣閥GPD之間。
(流量控制器的校正步驟) 接著說明，此蓄能閥中的各流量控制器的校正的步驟。以C管線的加工氣體的流量校正為例進行說明。全部的氣體供給閥是關閉，主閥22是打開使腔室3被排氣，加熱器類(無圖示)是對於各部進行溫調(溫度管理)，使成為與實際的加工處理相同溫度。由放電部(在本實施例中未圖示)的運轉和鹵素燈泡10所產生的紅外照射，從恆定(只有腔室3的真空排氣，隨時可以開始加工處理)狀態被加溫的情況時，是依據事先取得的冷卻溫度資料等待成為接近恆定狀態的溫度(±10℃以內)之後才開始較佳。從此狀態開始進行校正。
首先將主閥22關閉將氣閥G3C關閉將實加工氣體的供給切斷。將氣閥G1E、G1EC、G2C打開，在流量控制器(第2流量控制器)FCC調整設定至固定的流量，確認壓力計PGC的壓力是顯示零(真空)，且殘留在配管和閥類、流量控制器內的C管線的實加工氣體(HF氣體)已朝排氣系被排出。若確認的話，將氣閥G1E維持打開的狀態，一旦將這些打開的氣閥G1EC、G2C全部關閉。
接著，將氣閥G1EP打開，將氣閥G2A、G3A打開，在流量控制器(第1流量控制器)FCA進行流量設定，確認A管線的清除用氣體(Ar氣體)是無問題地流動於清除用氣體管線100。確認結束的話，將氣閥G1E、G1EP關閉。接著，將主閥22打開將腔室3排氣，將氣閥G1C、G1CC、G2C、及GPC打開，就可以透過清除用氣體管線100將A管線的清除用氣體(Ar氣體)朝流量控制器FCC供給。
且校正，是將流量控制器FCA的控制流量設定成最大並作為氣體流量監控使用，由流量控制器FCC從最小氣體流量至最大氣體流量依序在複數點進行監控，或是一邊類比地連續變化一邊由流量控制器FCA監控實際流動的A管線的清除用氣體(Ar)的流量。
藉由此試驗，可以使流量控制器FCC連續且正常地流量控制，且可以使用A管線的清除用氣體及C管線的加工氣體的氣體轉換因子(事先在流量控制器FCC被溫調的溫度下取得)，知道隨時間推移的故障的發生、和氣體靈敏度的變化，而修正、校正至正確流量。
如此例，需要稀釋氣體的蓄能閥的情況時，也在稀釋氣體的B管線中的空通口34的位置設置閥，導入標準氣體也就是清除用氣體(Ar氣體或是N 2氣體)，此情況而言，朝流量控制器FCA及流量控制器FCB串聯地將標準氣體導入，作為相互地確認流量控制器FCA、FCB是否正確被控制的手段也可以。
流量測量後，首先將氣閥GPC關閉，由壓力計PGC確認配管內的A管線的清除用氣體被排出，將氣閥G2C、G1CC、G1C關閉，返回至恆定狀態的閥狀況。此後將C管線的氣閥G3C打開並事先將加工氣體充填至流量控制器FCC前後的空間也可以。且朝腔室3供給氣體的最終段的氣閥G1C雖是在恆定狀態下關閉，但是在加工處理裝置的運用上在恆定狀態下打開地控制也可以。
基本上，即使一邊考慮氣體轉換因子，一邊在流量控制器FCC的最大流量進行流動時，仍可以由流量控制器FCA監控比其流量更大的流量。不需要將流量控制器FCC的全氣體流量控制區域覆蓋的情況時(即使在流量控制器FCC形成無法測量的流量區域也無妨的情況時)不限於此。
在圖2，顯示如圖1所示的氣盒30的蓄能閥化的外觀圖。在圖2中省略各氣體操作閥的氣閥驅動用的氣體配管、和在流量控制器必用的電力和電氣訊號的電線而無圖示。按照蓄能閥的規格在安裝有各蓄能閥用的機器的基座35上安裝有各機器。且為了容易判別各機器，直接在一部分的機器附加了器具編號。監視朝腔室3側供給氣體的集流管(圖1的101)的壓力壓力計38、及監視供給在排氣配管側被拋棄的氣體的集流管的壓力壓力計39，也被配設在此蓄能閥的基座上。在氣閥G3*的下游中，小型的壓力計PG*是被安裝於從PG*延伸的箭頭所顯示的位置。不存在於安裝機器的壓力計38及壓力計39的各個的下游的通口中，雖為了取代機器讓集流管的氣體通過而安裝了密封栓62、63，但是即使只安裝直接將上下連通的規定塊體，或在基座35側設置貫通孔，本發明也不會有任何變化。
在圖2中，在氣閥G2C的上側的組件及空通口33的上側的組件之間，設有供給清除用氣體用的清除用氣體管線100。且相同地不存在於安裝機器的空通口33及34，雖位於清除用氣體管線100的上游側的氣閥位置(GPC、GPD的位置)，但是為了形成讓清除用氣體貫通的通路，相同地取代氣閥而設置密封栓64及65。
圖3A，是本發明的加工氣體管線的剖面圖。在圖3A中，顯示將C管線的加工氣體(HF氣體)注入蓄能閥的組件的上游側的縱剖面。省略了氣體配管和電氣配線、及閥的氣體驅動部和流量控制器FCC之後的內部剖面。依據本實施例的話，形成氣體路徑的下層的基座構件51，是被安裝於基座35。在基座構件51的上部，安裝了將氣體控制用的機器類。且在本圖的右側，設置了接頭53，接頭53是成為顧客側的供給配管的取合點。雖記載了顧客側的接頭，但是省略了上游的配管。此取合點，是被設於氣盒30的內部，來自接頭53的漏出若發生的情況時，因為人不會觸摸氣盒30的框體排氣口(無圖示)，所以可以安全地排出。
在基座構件51的上部，從本圖的右側設有配置了2個氣閥GPC、G3C的2單元4通閥61。4通的意思，是氣閥GPC的隔膜側的清除用氣體的入口及出口的2通，被供給至氣閥G3C的反隔膜側的加工氣體入口及朝向下游的流量控制器FCC的出口的2通，由此二個閥朝4方向進出。
圖3B，是顯示從圖3A的記號O觀看的清除用氣體管線的剖面圖。清除用氣體管線100，是貫通空通口33、34，與氣閥GPC、GPD連接地設置。透過清除用氣體管線100，通過了空通口33、空通口34的清除用氣體是朝氣閥GPC的隔膜側被導入。氣閥GPC是在隔膜側形成有出口側的通路，與氣閥GPD的隔膜側的輸入側連通。氣閥GPC的閥體若上昇，氣閥GPC的隔膜若打開的話，可以與氣閥GPC的反隔膜側連通，可以將清除用氣體朝氣閥G3C的隔膜側流動。同樣地，氣閥GPD的閥體若上昇，氣閥GPD的隔膜若打開的話，可以與氣閥GPD的反隔膜側連通，可以將清除用氣體朝氣閥G3D的隔膜側流動。由此，因為可以朝流量控制器FCC、FCD的輸入側供給清除用氣體，所以流量控制器FCC、FCD的前後(流量控制器的輸入側及輸出側)的氣體可被清除。
在圖3A、圖3B所示的構成例中，為了形成清除用氣體的分支氣體管線也就是清除用氣體管線100的路徑，雖是採用了將塊體55跨越地嵌入相鄰氣體系統管線的基座構件51内的形式，但是即使因為形成路徑的目的不同，而採用其他的手法和其他的塊體形狀，本發明的效果也不會改變。
使用圖4A及圖4B，說明其他的實施方式的清除用氣體管線的剖面圖及外觀圖。圖4A，是其他的實施方式的加工氣體管線的剖面圖。圖4B，是其他的實施方式的蓄能閥的外觀圖。清除用氣體管線100，是由橫跨各氣體系統的上游部且貫通一體形成的塊體51'中的氣體孔59'所構成，氣體孔59'是連接上部的氣閥GPC、GPD及空通口33'、34'。在空通口33'及34'中，各別被密封栓64'及65'密封。在氣閥GPC、GPD中，氣體孔59'是通過閥基座60b，與氣閥GPC、GPD的隔膜側連通。氣閥G3*的反隔膜側的各個，是通過閥基座60a及塊體51'，與A~D通口連通。氣閥G3C、G3D的隔膜側的各個，是通過閥基座60a、塊體51'及閥基座60b，與氣閥GPC、GPD的隔膜側連通。
藉由將氣閥GPC、GPD驅動並打開，就可以將被供給至氣體孔59'的清除用氣體，朝氣閥GPC、GPD的反隔膜側流動。朝氣閥GPC、GPD的反隔膜側流出的清除用氣體(Ar氣體)，可以通過塊體51'朝下游的氣閥G3C、G3D的隔膜側流動。
與圖3A及圖3B的構成例相比的話，在圖4A及圖4B的構成例中，為了個別設置氣閥，蓄能閥的長度大致是1根固定用螺栓的長度，進一步在兩氣閥之間的塊體51'內形成讓清除用氣體流動的流路，為了避免干涉與其直交的各加工氣體的導入管線，而具有塊體51'會變高(在厚度方向增大)的缺點。但是，將清除用氣體用的氣閥(GPC、GPD)設於上游側，朝氣閥(GPC、GPD)的反隔膜側供給清除用氣體的話，就可滿足氣閥(GPC、GPD)的反隔膜側是成為加工氣體(此情況時為C通口的HF氣體)的接氣部的本發明的構成要素。
接著，使用圖5A及圖5B，進一步說明其他的實施方式的清除用氣體管線的剖面及外觀圖。圖5A，是進一步其他的實施方式的加工氣體管線的剖面圖。圖5B，是從圖5A的記號O觀看的清除用管線的剖面圖。圖5A的基座35、接頭53、2單元4通閥61，因為是與圖3A同樣，所以重複省略說明。清除用氣體管線100，是由：橫跨各氣體系統地設置的塊體56、及上部的氣閥GPC、GPC、及空通口33、34所形成。各氣體系統的基座構件52，在此剖面是形成較細，且直交地被埋入塊體56的溝內。直交的塊體56及基座構件52之間不存在直接將氣體封閉用的密封構造。不過，與機器類之間的密封的精度，仍可以確保在高度方向的溫度變化和衝擊不會有問題。
使用圖6，說明本發明的進一步其他的實施方式。圖6，是進一步其他的實施方式的加工氣體管線的剖面圖及清除用管線的剖面圖。
在圖6中，取代圖3A的2單元4通閥61，而使用座面是彼此垂直的2單元3通閥67。由此，可以提供配管路徑可以縮短且氣體密封部分可以減少的構成例。且，壓力計PGC，此情況，流量控制器FCC的上游側配管是被設於成為相同空間的氣閥GPC及G3D的兩氣閥之間的配管。且，基座構件58，是橫跨各氣體系地一體設置，來自供給部也就是各接頭53的氣體孔，是與清除用氣體管線100的清除用氣體的流路也就是氣體孔59垂直地設置。設於基座構件58的上部的氣閥GPC，因為在清除用氣體管線100的氣體孔59及隔膜側只有1處可進出，所以可減少1方向而成為2單元3通閥67。MVC，是顯示機械閥。
(加工氣體的流動) 返回至圖3，說明加工氣體的流動。從取合點的接頭53被導入的加工氣體(C通口系：HF氣體)，是通過氣閥GPC的下部，到達氣閥G3C的反隔膜側。收到藉由氣體的供給命令和手動中的操作而將氣閥G3C打開的訊號的話，電磁閥(在圖3中未記載)被驅動，開始對於氣閥G3C供給氣體訊號。當之後敘述的手動的機械閥開通的話，此氣體會到達氣閥G3C，使氣閥G3C的閥體被擧升，使氣閥G3C的隔膜遠離閥座的座面，讓加工氣體朝氣閥G3D的隔膜側流出。
收到藉由加工結束的命令和手動中的操作而將氣閥G3C關閉的訊號的話，電磁閥(在圖3中未記載)被斷開(OFF)，停止對於氣閥G3C供給氣體訊號，朝大氣被排氣。氣閥G3C的驅動氣體被去除的話，氣閥G3C的閥體會下降，使氣閥G3C的隔膜朝閥座的座面被推壓，加工氣體就停止朝氣閥G3C的隔膜側流出。
(清除氣體的方法) 將全部的加工處理中斷時，例如前述的氣體控制流量的校正、和氣體管線的清除處理、或是大氣開放的維修是成為必要時，有必要將殘留在閥內的加工氣體排出。那時，首先在氣閥G3D、GPC的兩閥皆關閉的狀態，從下游側將排氣路徑中的氣閥開放將殘留氣體排出。不用說那時必然會在流量控制器FCC設定適切的控制流量。由壓力計PGC確認已成為真空的話，將清除用氣體(Ar氣體等)從氣體流量控制器FCA經過氣閥G2A朝清除用氣體管線100流動。將氣閥GPC打開的話，可以從加工氣體C系統的最上游清除氣體，死容量也成為最小，可以平順地將加工氣體排出。一定時間的清除若結束的話，藉由將打開的氣閥全部關閉並結束，就可以將殘留的加工氣體逐出。
(氣閥的控制的構成例) 接著，使用圖7，說明氣閥的氣體控制的構成例。圖7，是本發明的氣閥的氣體控制的結構圖。在圖7中，示意本發明的蓄能閥的上游部的閥控制的構成例。此加工處理裝置的控制器(也稱控制部、控制裝置)81，是控制電力的輸入、電力的輸出，控制器81，是例如，PLC(電力線通訊、Programmable Logic Controller)和繼電器電路也可以。控制器81，也有進一步，與更上位的控制器等(未圖示)合作動作的情況。在圖7中，氣體配管，是由虛線的雙線顯示，電氣訊號是由虛線顯示，且清除用氣體配管(與A通口連接的A通口系氣體配管)、稀釋氣體配管(與B通口連接的B通口系氣體配管)及加工氣體配管(與C通口連接的C通口系氣體配管、及與D通口連接的D通口系氣體配管)，是由實線顯示。用於控制氣體可或不可朝蓄能閥的內部流入的機械閥MVA、MVB、MVC、及MVD是各設在A~D通口系氣體配管，從氣體源(Air源)供給的通口E朝各機械閥MVA、MVB、MVC、及MVD供給氣體。機械閥MV*的操作部是被安裝成可以從氣盒30的表面操作，即使閉鎖也不需將氣盒30的內部開放，就可以從外部操作(參照圖6)。機械閥MV*(*：插入各氣體系統的名稱A~D)，是讓通常接收的氣體直接通過，藉由將機械閥MV*關閉操作就可以將該氣體的通路切斷，且可以將殘留在下游配管內的氣體朝被框體排氣的氣盒30內排出。進一步，操作機械閥MV*進行遮斷，檢出加工氣體停止流入的簧片開關是被附屬在機械閥MV*，由控制器81収取其訊號。控制器81若收到停止從機械閥MV*流入的電氣訊號的話，就不將相關連的氣閥打開用的電氣訊號朝電磁閥發出。本圖是因為若畫進配管、氣體配管、電氣訊號的配線的話，圖就不易看，所以只有在C通口系氣體配管(C系統的氣體管線)，顯示實際的氣體配管和電氣訊號的配線的連接的狀態。對於其他的氣體管線(A通口系氣體配管、B通口系氣體配管及D通口系氣體配管)，是省略其氣體配管和電氣訊號的配線的記載。
機械閥MVC是通常讓氣體通過，將在氣閥G3C、GPC的開動作必用的氣體，朝： G3Ca 、 GPCa的由斜體記載的具有電磁線圈對的3位置停止電磁閥(正常排氣型式)、及將氣閥G2C打開用的氣體同樣由斜體記載成 G2Ca的3通電磁閥，進行供給。在此狀態下將氣閥G3C、和氣閥G2C打開用的電氣訊號也就是開指令若從控制器81被輸出的話(開指令發生)，電磁閥(G2Ca、G3Ca、及GPCa)側是成為連接狀態，使氣體朝氣閥G3C和氣閥G2C被供給，C通口系加工氣體可以透過氣閥G3C、流量控制器FCC、氣閥G2C朝下游流出。
在機械閥MVC中，實施將氣體遮斷的操作時，是切斷機械閥MVC朝下游供給氣體，殘留的氣體是朝氣盒內30被排出。且，控制器81若從機械閥MVC收到顯示電力被遮斷的電氣訊號的話，控制器81，就不輸出將電磁線圈G2Ca、G3Ca、及GPCa激發的電氣訊號也就是開指令(禁止開指令發生)。
雖未說明3位置停止電磁閥(G3Aa、G3Ba、G3Da及GPD3)及3通電磁閥(G2Aa、G2Ba、G2Da)的動作，但是本行業者可從上述的電磁閥(G2Ca、G3Ca、及GPCa)的說明，容易理解機械閥MVA、MVB、MVDC的動作及電磁閥(G3Aa、G3Ba、G3Da及GPD3、G2Aa、G2Ba、G2Da)的動作。
藉由具有此遮斷功能，就可以形成雙硬體連鎖，即不會供給將氣閥打開用的能量源也就是氣體，也不會輸出將空壓控制電路用的電磁線圈激發的電氣訊號。且加工氣體用的氣閥G3C即使是在隔膜的座面卡住異物而使內部洩漏發生的情況時，因為氣閥G3C的下游側的加工氣體用的氣閥G2C、和與清除用氣體管線隔開的加工氣體用的氣閥GPC，同時朝內部洩漏的頻率可減少，所以成為更安全。
在本圖6及圖7的實施例中，雖使用簧片開關檢出機械閥MV*的遮斷，但是即使取代此簧片開關，而採用將檢出氣體壓的壓力開關設置在機械閥MV*的氣體配管的下游位置來將遮斷檢出的手法，對於安全控制也沒有太大區別。
且氣閥G3C或是氣閥GPC的內部若發生洩漏的情況時，即使由殘氣排氣實施抽真空，因為壓力計PGC的壓力不會到達真空側，所以可以檢出內部洩漏。尤其是，氣閥G3C是內部洩漏的情況時，不是將本氣盒30關閉，而是將設於建築側的手動閥關閉，將包含裝合點的殘氣體排出，由清除用氣體將各氣體路徑清除之後，進出氣盒30的內部，進行維修處理，或交換由氣閥G3C及氣閥GPC形成的2單元4通閥61、或是2單元三通閥67。此操作，是與在習知的被配置在加工氣體管線上的手動閥發生內部洩漏的情況的處置相同，對應方法也沒有改變。
進一步，在本實施例中，對於機械閥MV*供給的氣體源的配達目的地，雖只有顯示氣閥GP*、G3*、G2*，但是追加氣閥G1E*、及氣閥G1C*也可以。這是因為，集流管是從這些各加工氣體系統的出口的氣閥G1E*、G1C*的隔膜側連通。
以上，雖依據實施例及實施方式具體說明了本發明人的發明，但是本發明，不限定於上述實施例及實施方式，當然可進行各種變更。
1:被加工物 2:載台 3:腔室(反應爐等) 4:氣體分散室(副室) 5:天板 6a,6b,6c:隔件 7a,7b:氣體分散板 8:噴灑板 9:噴嘴 10:鹵素燈泡 11:透過窗 15:閘閥 16:閘閥驅動軸 20a,20b:排氣口 20:排氣配管 21:壓力調整閥 22:主閥 25:乾式真空泵 26:連接配管 27:排氣配管 28:壓力計(腔室用) 29:壓力計(排氣配管用) 30:氣盒 33:空通口 34:空通口 35:基座 38:壓力計(可燃性/腔室供給集流管) 39:壓力計(可燃性/排氣系拋棄氣體集流管) 42:空通口 43:空通口 51:基座構件 52:基座構件 53:接頭 55:塊體 56:塊體 58:基座構件 59,59':氣體孔 60a,60b:閥基座 61:2單元4通閥 62,63,64,65,64',65':密封栓 67:2單元3通閥 81:控制器 100:清除用氣體管線(氣體流路) 101:集流管 G3C,G3D:流量控制器的上游側的氣閥 PGA,PGB,PGC,PGD:壓力計 FCA,FCB,FCC,FCD:流量控制器 G2A,G2B,G2C,G2D:流量控制器的下游側的氣閥 G1CA,G1CC,G1CD:朝向腔室管線的氣閥 G1EA,G1EB,G1EC,G1CD:由拋棄氣體朝排氣系的朝向管線的氣閥 G1C:朝向腔室管線的最終段氣閥 G1E:由拋棄氣體朝排氣系的朝向管線的最終段氣閥 G1EP:清除用管線朝排氣系的拋棄氣閥 G1CP:清除用管線朝腔室的拋棄氣閥
[圖1]顯示本發明的實施例的表面處理裝置及氣體供給控制裝置的構成例的圖。 [圖2]顯示圖1的氣體供給控制裝置的氣體蓄能閥的外觀圖。 [圖3A]本發明的加工氣體管線的剖面圖。 [圖3B]從圖3A的記號O觀看的清除用管線的剖面圖。 [圖4A]其他的實施方式的加工氣體管線的剖面圖。 [圖4B]其他的實施方式的蓄能閥的外觀圖。 [圖5A]進一步其他的實施方式的加工氣體管線的剖面圖。 [圖5B]從圖5A的記號O觀看的清除用管線的剖面圖。 [圖6]進一步其他的實施方式的加工氣體管線的剖面圖及清除用管線的剖面圖。 [圖7]本發明的氣閥的氣體控制的結構圖。
1:被加工物
2:載台
3:腔室(反應爐等)
4:氣體分散室(副室)
5:天板
6a:隔件
6b:隔件
6c:隔件
7a:氣體分散板
7b:氣體分散板
8:噴灑板
9:噴嘴
10:鹵素燈泡
11:透過窗
15:閘閥
16:閘閥驅動軸
20:排氣配管
20a:排氣口
20b:排氣口
21:壓力調整閥
22:主閥
25:乾式真空泵
26:連接配管
27:排氣配管
28:壓力計(腔室用)
29:壓力計(排氣配管用)
30:氣盒
33:空通口
34:空通口
38:壓力計(可燃性/腔室供給集合配置管)
39:壓力計(可燃性/排氣系拋棄氣體集流管)
100:清除用氣體管線(氣體流路)
101:集流管
FCA,FCB,FCC,FCD:流量控制器
G1C:朝向腔室管線的最終段氣閥
G1CA,G1CC,G1CD:朝向腔室管線的氣閥
G1CP:清除用管線朝腔室的拋棄氣閥
G1E:由拋棄氣體朝排氣系的朝向管線的最終段氣閥
G1EA,G1EC,G1CD:由拋棄氣體朝排氣系的朝向管線的氣閥
G1EP:清除用管線朝排氣系的拋棄氣閥
G2A,G2B,G2C,G2D:流量控制器的下游側的氣閥
G3C,G3D:流量控制器的上游側的氣閥
PGA,PGB,PGC,PGD:壓力計

Claims (11)

  1. 一種氣體供給控制裝置， 是朝處理被加工物的處理室供給氣體，具備： 與清除用氣體的氣體源連接的第1通口；及 與處理用氣體的氣體源連接的第2通口；及 集流管，是與前述處理室連接，使從前述第1通口及前述第2通口被供給的前述清除用氣體及前述處理用氣體的各個合流流動；及 被連接在前述第1通口及前述集流管之間的第1流量控制器；及 被連接在前述第2通口及前述集流管之間的第2流量控制器； 前述清除用氣體的流動的氣體流路是從前述第1流量控制器的輸出側朝前述第2流量控制器的輸入側形成。
  2. 如請求項1的氣體供給控制裝置，其中， 前述氣體流路，是包含第1氣閥，被設於前述第2通口及前述第2流量控制器的輸入側之間的最上游側，進行前述清除用氣體的供給動作及停止動作， 前述第1氣閥，是控制前述清除用氣體從隔膜側朝反隔膜側流動的方向。
  3. 如請求項2的氣體供給控制裝置，其中， 包含第2氣閥，被設於前述第2流量控制器的輸入側及前述第1氣閥之間， 前述第2氣閥，是控制前述處理用氣體從反隔膜側朝隔膜側流動的方向。
  4. 如請求項3的氣體供給控制裝置，其中， 由前述第1氣閥及前述第2氣閥形成2單元4通閥。
  5. 如請求項3的氣體供給控制裝置，其中， 由前述第1氣閥及前述第2氣閥形成2單元3通閥。
  6. 一種氣體供給控制裝置， 是朝處理被加工物的處理室供給氣體，具備： 第1通口；及 第2通口；及 集流管，是與前述處理室連接，使從前述第1通口被供給的清除用氣體及從前述第2通口被供給的處理用氣體合流流動；及 被連接在前述第1通口及前述集流管之間的第1流量控制器；及 被連接在前述第2通口及前述集流管之間的第2流量控制器；及 從前述第1流量控制器的輸出側朝前述第2流量控制器的輸入側形成的氣體流路； 實施前述第2流量控制器的流量校正處理的情況時， 將從前述第1通口被供給的前述清除用氣體，依序朝前述第1流量控制器、前述氣體流路、前述第2流量控制器、前述集流管及前述處理室流動， 藉由前述第2流量控制器將流量控制，將前述第1流量控制器利用作為氣體流量監控器， 比較前述第1流量控制器的流量測量值及前述第2流量控制器的流量控制值。
  7. 如請求項6的氣體供給控制裝置，其中， 在實施前述第2流量控制器的流量校正處理時，管理前述處理室及前述氣體供給控制裝置的溫度，使前述處理用氣體成為實際使用時的溫度。
  8. 一種氣體供給控制裝置， 是朝處理被加工物的處理室供給氣體，具備： 與處理用氣體的氣體源連接的第1通口；及 與氣體源連接的第2通口；及 集流管，是與前述處理室連接，讓從前述第1通口被供給的前述處理用氣體流動；及 被連接在前述第1通口及前述集流管之間的流量控制器；及 被連接在前述第1通口及前述流量控制器的輸入側之間的第1氣閥；及 被連接在前述集流管及前述流量控制器的輸出側之間的第2氣閥；及 將前述第1氣閥及前述第2氣閥的開閉控制的電磁閥；及 機械閥，是與前述第2通口連接，對於前述電磁閥在前述第1氣閥及前述第2氣閥的開動作所必用的氣體，控制其的供給及停止；及 朝前述電磁閥發出開指令的控制器； 前述機械閥，是停止前述氣體朝前述電磁閥供給時，發出電氣訊號， 前述控制器，是依據前述電氣訊號，禁止朝前述電磁閥發出前述開指令。
  9. 如請求項8的氣體供給控制裝置，其中， 前述機械閥，是包含簧片開關，當前述氣體的供給閉止時可發出前述電氣訊號。
  10. 如請求項8的氣體供給控制裝置，其中， 前述機械閥，是包含壓力開關，可監視前述機械閥的下游的氣體壓， 前述壓力開關若檢出前述氣體壓下降時，發出前述電氣訊號。
  11. 如請求項8的氣體供給控制裝置，其中，進一步具備： 與清除用氣體的氣體源連接的第3通口；及 第3氣閥，是被設於前述第1通口及前述第1氣閥之間，將朝前述第3通口被供給的前述清除用氣體朝前述流量控制器的輸入側流入； 前述電磁閥是控制：前述第1氣閥、前述第2氣閥及前述第3氣閥的開閉。
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