TWI820101B - 基板處理系統及求氣體流量之方法 - Google Patents

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Abstract

一實施形態之基板處理系統具備基板處理裝置及測定裝置。基板處理裝置具有氣體供給部。氣體供給部具有流量控制器及二次閥。二次閥連接於流量控制器之二次側。若自基板處理系統之第1控制部經由配線輸出電壓，則二次閥打開。測定裝置根據來自第1控制部之指示，測定自流量控制器輸出之氣體之流量。測定裝置具有第2控制部。測定裝置具有設置於上述配線上之繼電器。第2控制部係以控制繼電器之方式構成。

Description

基板處理系統及求氣體流量之方法
本發明之實施形態係關於一種基板處理系統及求氣體流量之方法。
於基板處理中，將基板配置於腔室之內部空間中，對該內部空間供給氣體，藉由所供給之氣體對基板進行處理。於基板處理中，供給至腔室之內部空間之氣體之流量係由流量控制器控制。氣體之流量之控制之精度會影響基板處理之結果。因此，需要測定藉由流量控制器輸出之氣體之流量。
作為氣體之流量之測定方法之一，使用增層法。關於增層法，日本專利特開2012-32983號公報有所記載。於日本專利特開2012-32983號公報所記載之增層法中，預先求出氣體流路之容積。然後，根據氣體流路內之壓力之上升速度、氣體流路內之溫度、及預先求出之容積求出流量。
為了獲取氣體流路內之壓力之上升速度，藉由在將連接於流量控制器之二次側之二次閥打開之狀態下，將氣體流路之下游側之閥關閉，使氣體流路之壓力增加。然後，將二次閥關閉。藉由用壓力之上升量除以自下游側之閥關閉之時刻至二次閥關閉之時刻之時間長，而求出壓力之上升速度。
氣體流路內之壓力之上升速度之算出精度取決於上述時間長之準確度。因此，若二次閥實際關閉之時刻相對於輸出用以將二次閥關閉之信號之時刻延遲，則無法準確地求出壓力之上升速度，從而無法精度良好地求出氣體之流量。鑒於該背景，要求抑制將連接於流量控制器之二次側之二次閥關閉之控制之延遲。
於一態樣中，提供一種基板處理系統。基板處理系統具備基板處理裝置、測定裝置、第1控制部及配線。測定裝置以測定於基板處理裝置中所利用之氣體之流量之方式構成。第1控制部以控制基板處理裝置及測定裝置之方式構成。基板處理裝置具備腔室、氣體供給部及排氣裝置。氣體供給部以對腔室之內部空間供給氣體之方式構成。氣體供給部具有流量控制器、一次閥、二次閥及第1氣體流路。一次閥連接於流量控制器之一次側。二次閥連接於流量控制器之二次側。第1氣體流路包含第1端部、第2端部及第3端部。第1端部連接於二次閥，第3端部經由開閉閥連接於腔室之內部空間。排氣裝置經由排氣流路連接於腔室之內部空間。第1控制部係以如下方式構成：控制一次閥及二次閥之各者之開閉，對流量控制器指定氣體之流量，對測定裝置指示氣體之流量之測定。
測定裝置具備第2氣體流路、第3氣體流路、第1閥、第2閥、一個以上之壓力感測器、溫度感測器及第2控制部。第2氣體流路包含第4端部及第5端部，第4端部連接於氣體供給部之第2端部。第3氣體流路具有第6端部及第7端部。第1閥被連接於第2氣體流路之第5端部與第3氣體流路之第6端部之間。第2閥連接於第3氣體流路之第7端部，並且設置為可連接於排氣裝置。一個以上之壓力感測器以測定第3氣體流路內之壓力之方式構成。溫度感測器以測定第3氣體流路內之溫度之方式構成。第2控制部控制第1閥及第2閥之各者之開閉，且以基於來自第1控制部之指示執行流量之測定之方式構成。
上述配線連接於第1控制部。第1控制部以經由配線輸出電壓以便將二次閥打開之方式構成。測定裝置包含設置於配線上之繼電器。第2控制部以控制繼電器之方式構成。
於一態樣之基板處理系統中，第2控制部於進行流量之測定之情形時，於自流量控制器對第1氣體流路、第2氣體流路及第3氣體流路供給氣體之狀態下，直接控制第2閥以將第2閥關閉。若第2閥關閉，則於第3氣體流路中會導致壓力之上升。為了求出壓力之上升速度，需要繼而將二次閥關閉。二次閥係藉由自第1控制部輸出之電壓打開，若該電壓之輸出停止，則關閉。即，二次閥係藉由第1控制部控制之閥。因此，可藉由利用自第2控制部對第1控制部之通信發送關閉二次閥之要求，而將二次閥關閉。然而，若藉由第1控制部關閉二次閥之時刻相對於第2控制部發送要求之時刻延遲，則第2控制部無法準確地獲得使第3氣體流路中之壓力上升之期間之時間長。於一態樣之基板處理系統中，於經由其自第1控制部輸出上述電壓之配線上設置有繼電器，該繼電器由第2控制部控制。因此，藉由利用第2控制部之不經由第1控制部之控制，能夠瞬間將二次閥關閉。即，能夠抑制將二次閥關閉之控制之延遲。因此，根據一態樣之基板處理系統，能夠準確地特定出使第3氣體流路中之壓力上升之期間之時間長，基於該時間長，能夠精度良好地求出氣體之流量。
於一實施形態中，氣體供給部進而具備電磁閥。上述配線將第1控制部與電磁閥相互連接。電磁閥係以如下方式構成：於對其電磁圈施加自第1控制部輸出之電壓時，將空氣供給至二次閥，於不對電磁圈施加電壓時，停止對二次閥之空氣之供給。二次閥係以於自電磁閥供給空氣時打開，於不自電磁閥供給空氣時關閉之方式藉由來自電磁閥之空氣驅動。
於另一態樣中，提供一種於上述一態樣或實施形態之基板處理系統中求氣體流量之方法。該方法包括如下步驟：(i)於自流量控制器對第1氣體流路、第2氣體流路及第3氣體流路供給氣體時，在將二次閥與第2閥關閉，將第1閥打開之第1狀態下，使用一個以上之壓力感測器，獲取第3氣體流路內之壓力之測定值P11 ；(ii)於自流量控制器對第1氣體流路、第2氣體流路及第3氣體流路供給氣體時，藉由第2控制部之控制形成將第2閥關閉之第2狀態，藉此使第1氣體流路、第2氣體流路及第3氣體流路中之壓力上升；(iii)於執行使壓力上升之步驟之後，藉由第2控制部對繼電器之控制，形成將二次閥關閉之第3狀態；(iv)於第3狀態下，使用一個以上之壓力感測器及溫度感測器，獲取第3氣體流路內之壓力之測定值P12 及該第3氣體流路內之溫度之測定值T12 ；及(v)於第2控制部中，使用測定值P12 與測定值P11 之差除以使壓力上升之步驟之執行期間之時間長所得之值及測定值T12 ，算出於使壓力上升之步驟中自流量控制器輸出之氣體之流量。使壓力上升之步驟之執行期間之時間長係自形成第2狀態之時刻起至為了形成第3狀態而藉由第2控制部控制繼電器之時刻為止之時間長。
於一實施形態中，方法進而包含如下步驟：於將二次閥、第1閥及第2閥打開之狀態下，對第1氣體流路、第2氣體流路及第3氣體流路進行抽真空。測定值P11 係自於抽真空之步驟中形成之狀態，在自流量控制器對第1氣體流路、第2氣體流路及第3氣體流路供給氣體時，藉由第2控制部將第2閥關閉，並且藉由第2控制部對繼電器之控制將二次閥關閉而形成之第1狀態下，使用一個以上之壓力感測器測定之第3氣體流路內之壓力。
於一實施形態中，方法進而包括如下步驟：(vi)自第3狀態形成將第2閥打開且將第1閥關閉之第4狀態；(vii)自第4狀態形成將第2閥關閉之第5狀態；(viii)於第5狀態下，使用一個以上之壓力感測器，獲取第3氣體流路內之壓力之測定值P13 ；(ix)自第5狀態形成將第1閥打開之第6狀態；及(x)於第6狀態下，使用一個以上之壓力感測器，獲取第3氣體流路內之壓力之測定值P14 。於算出氣體之流量之步驟中，藉由執行以下之式(1)之運算，求出於第2狀態下自流量控制器輸出之氣體之流量Q。 Q＝(P12 －P11 )/Δt×(1/R)×(V/T) (1) 式(1)中，Δt為使壓力上升之步驟之執行期間之時間長。R為氣體常數。(V/T)包含{V3 /T12 ×(P12 －P13 )/(P12 －P14 )}。V3 為第3氣體流路之容積之既定值。
以下，參照圖式，對各種實施形態進行詳細說明。再者，於各圖式中，對相同或相當之部分標註相同符號。
圖1係概略性地表示一實施形態之基板處理系統之圖。圖1所示之基板處理系統10具備複數個基板處理裝置11及測定裝置40。基板處理系統10中之基板處理裝置11之個數為N個。｢N｣為2以上之整數。於以下之說明及圖式中，於參照基板處理系統10之複數個要素中之一個要素之情形時，於表示該要素之參照符號之末尾附加｢i｣之下標文字。例如於參照複數個基板處理裝置11中之一個基板處理裝置之情形時，使用參照符號｢11i ｣。此處，i為1以上之整數。再者，基板處理系統10中之基板處理裝置之個數亦可為一個。
基板處理系統10具備複數個腔室12、複數個氣體供給部14及複數個排氣裝置16。於基板處理系統10中，腔室12之個數及排氣裝置16之個數均為N個。又，於基板處理系統10中，氣體供給部14之個數為(N＋1)個。基板處理裝置11i 包含具有相同編號i之腔室12i 、氣體供給部14i 、及排氣裝置16i 。
於複數個腔室12之各者之內部空間中收納有基板，以進行基板處理。複數個氣體供給部14之各者係以對複數個腔室12中對應之腔室之內部空間供給氣體之方式構成。具體而言，於基板處理系統10中，氣體供給部141 ～14N 分別以對腔室121 ～12N 內供給氣體之方式構成。又，氣體供給部14N+1 係以對腔室121 內供給氣體之方式構成。再者，氣體供給部14N+1 亦能夠以亦對複數個腔室12中之腔室121 以外之其他腔室之內部空間供給氣體之方式構成。
複數個氣體供給部14之各者具有殼體17、複數個流量控制器18、複數個一次閥19、複數個二次閥20及第1氣體流路21。複數個氣體供給部14之各者可進而具有閥22。氣體供給部141 ～14N 之各者具有M個流量控制器18、M個一次閥19、及M個二次閥20。M為2以上之整數。又，氣體供給部14N+1 具有兩個流量控制器18、兩個一次閥19、及兩個二次閥20。於以下之說明及圖式中，於參照複數個氣體供給部14之各者之複數個要素中之一個要素之情形時，於表示該要素之參照符號之末尾附加｢j｣之下標文字。例如於參照複數個流量控制器18中之一個流量控制器之情形時，使用參照符號｢18j ｣。此處，j為1以上之整數。又，於參照與複數個氣體供給部14之各者之複數個要素相關聯之基板處理系統10之複數個關連要素中之一個關連要素之情形時，亦於表示該關連要素之參照符號之末尾附加｢j｣之下標文字。再者，基板處理系統10之複數個氣體供給部14之各者中之流量控制器之個數、一次閥之個數、及二次閥之個數之各者亦可為一個。
殼體17係提供內部空間之容器。複數個流量控制器18收納於殼體17內。複數個氣體供給部14之複數個流量控制器18中的氣體供給部14N+1 之流量控制器181 以外之流量控制器係質量流量控制器或壓力控制式流量控制器。圖2係表示一例之壓力控制式之流量控制器之構造之圖。圖2所示之流量控制器FC可用作複數個氣體供給部14之複數個流量控制器18中的氣體供給部14N+1 之流量控制器181 以外之流量控制器。
流量控制器FC具有控制閥CV、流路IL、孔口構件OF、壓力感測器FP1、溫度感測器FT及壓力感測器FP2。流路IL之一端連接於一次閥。流路IL之另一端連接於二次閥。孔口構件OF於流路IL之一端與另一端之間，使流路IL之截面面積局部地縮小。於孔口構件OF之上游側，在流路IL上設置有控制閥CV。壓力感測器FP1以於控制閥CV與孔口構件OF之間、即孔口構件OF之一次側測定流路IL內之壓力之方式構成。溫度感測器FT以於控制閥CV與孔口構件OF之間、即孔口構件OF之一次側測定流路IL內之溫度之方式構成。又，壓力感測器FP2以於孔口構件OF與流路IL之另一端之間測定流路IL內之壓力之方式構成。
於流量控制器FC中，於孔口構件OF之一次側(上游側)中之壓力為孔口構件OF之下游側(二次側)中之流路IL之壓力之2倍以上之情形時，以使根據藉由壓力感測器FP1獲取之壓力之測定值求出之流量與設定流量的差減小之方式，藉由控制部CU控制控制閥CV之開度。另一方面，於孔口構件OF之一次側(上游側)中之壓力小於孔口構件OF之下游側(二次側)中之流路IL之壓力之2倍之情形時，以使根據藉由壓力感測器FP1獲取之壓力之測定值與藉由壓力感測器FP2獲取之壓力之測定值之差求出之流量和設定流量的差減小之方式，藉由控制部CU控制控制閥CV之開度。再者，流量控制器FC於以孔口構件OF之一次側(上游側)中之壓力為孔口構件OF之下游側(二次側)中之流路IL之壓力之2倍以上之狀態被利用之情形時，亦可不具有壓力感測器FP2。
再次參照圖1。如上所述，複數個氣體供給部14之複數個流量控制器18中的氣體供給部14N+1 之流量控制器181 以外之流量控制器之各者亦可為質量流量控制器。質量流量控制器與壓力控制式流量控制器同樣地具有溫度感測器。氣體供給部14N+1 之流量控制器181 為質量流量控制器，並且可具有使液體氣化之功能。
複數個一次閥19分別連接於複數個流量控制器18之一次側。複數個一次閥19設置於殼體17內。複數個一次閥19中之氣體供給部14N+1 之一次閥191 以外之一次閥之各者連接於設置於其一次側(上游側)之對應之氣體源。氣體供給部14N+1 之一次閥191 連接於設置於其一次側之液體源。複數個二次閥20分別連接於複數個流量控制器18之二次側。複數個二次閥20設置於殼體17內。
第1氣體流路21包含複數個第1端部21a、第2端部21b及第3端部21c。第1氣體流路21之第1端部之個數為M個。再者，於氣體供給部中之一次閥之個數、流量控制器之個數、及二次閥之個數分別為一個之情形時，第1氣體流路21之第1端部21a之個數亦可為一個。
複數個第1端部21a分別連接於複數個二次閥20。即，複數個第1端部21a分別經由複數個二次閥20連接於複數個流量控制器18之二次側。第1氣體流路21包含自複數個第1端部21a延伸之複數條流路，該複數條流路連接於共通之流路。第1氣體流路21之共通之流路之一端為第2端部21b。自複數個第1端部21a延伸至第2端部21b之第1氣體流路21之部分設置於殼體17內。第3端部21c設置於殼體17之外部。包含第3端部21c之流路連接於第1氣體流路21之上述共通之流路。第3端部21c經由對應之開閉閥30(30i )連接於複數個腔室12中對應之腔室之內部空間。於第2端部21b連接有閥22。閥22設置於殼體17內。
基板處理系統10具備複數個壓力控制閥32、複數個渦輪分子泵34、複數條排氣流路36及複數個閥38。複數個基板處理裝置11之各者包含一個壓力控制閥32、一個渦輪分子泵34、一個排氣流路36及一個閥38。壓力控制閥32、渦輪分子泵34、排氣流路36及閥38之各者之個數為N個。再者，於基板處理系統10具備一個基板處理裝置之情形時，壓力控制閥32、渦輪分子泵34、排氣流路36及閥38之各者之個數亦可為一個。
複數個壓力控制閥32之各者例如為自動壓力控制閥。壓力控制閥32i 係以調整對應之腔室12i 之內部空間之壓力之方式構成。排氣流路36i 經由壓力控制閥32i 及渦輪分子泵34i 連接於對應之腔室12i 之內部空間。於排氣流路36i 上設置有閥38i 。於閥38i 之下游，排氣裝置16i 連接於排氣流路36i 。複數個排氣裝置16之各者例如可為乾式真空泵。
基板處理系統10進而具備第1控制部MCU。第1控制部MCU可為具有CPU(Central Processing Unit，中央處理單元)等處理器、記憶體等記憶裝置、鍵盤等輸入裝置及顯示裝置等之電腦裝置。第1控制部MCU係藉由處理器執行記憶於記憶裝置之控制程式，根據記憶於記憶裝置之製程配方資料，控制複數個基板處理裝置11及測定裝置40。
具體而言，第1控制部MCU對所選擇之流量控制器18i 指定氣體之設定流量。流量控制器18i 輸出與所指定之設定流量對應之流量之氣體。又，第1控制部MCU控制複數個一次閥19、複數個二次閥20、複數個閥22、複數個開閉閥30、複數個閥38、複數個閥58、複數個排氣裝置16、複數個壓力控制閥32及複數個渦輪分子泵34。又，第1控制部MCU係以對測定裝置40指示測定自流量控制器18i 輸出之氣體之流量之方式構成。自第1控制部MCU對測定裝置40之氣體流量之測定的指示例如藉由測定裝置40之對下述第2控制部之通信而進行。
圖3係表示一實施形態之基板處理系統之第1控制部、複數個氣體供給部、及測定裝置之圖。以下，一併參照圖1及圖3。測定裝置40係以測定藉由複數個流量控制器18之各者輸出之氣體之流量之方式構成。測定裝置40提供於依據增層法測定氣體流量時所利用之氣體流路、各種感測器、及控制部(第2控制部)。具體而言，測定裝置40具備第2氣體流路42、第3氣體流路43、壓力感測器47、壓力感測器48、溫度感測器49、第1閥51、第2閥52及第2控制部SCU。
第2氣體流路42包含複數個第4端部42a及第5端部42b，自複數個第4端部42a延伸至第5端部42b。再者，於基板處理系統10中之基板處理裝置11及氣體供給部14之各者之個數為一個之情形時，第4端部42a之個數亦可為一個。複數個第4端部42a連接於複數個氣體供給部14中對應之氣體供給部之第1氣體流路21之第2端部21b。於一實施形態中，複數個第4端部42a連接於複數個氣體供給部14中對應之氣體供給部之閥22。第2氣體流路42包括分別包含複數個第4端部42a之複數條流路、及該複數條流路所連接之共通之流路。第2氣體流路42之共通之流路包含第5端部42b。
第3氣體流路43包含第6端部43a及第7端部43b，自第6端部43a延伸至第7端部43b。第1閥51被連接於第2氣體流路42之第5端部42b與第3氣體流路43之第6端部43a之間。第2閥52連接於第3氣體流路43之第7端部43b，並且設置為可連接於複數個排氣裝置16。
壓力感測器47及壓力感測器48之各者係以測定第3氣體流路43內之壓力之方式構成。溫度感測器49(第1溫度感測器)係以測定第3氣體流路43內之溫度之方式構成。再者，測定裝置40只要具有壓力感測器47及壓力感測器48中之至少一者即可。即，測定裝置40只要具有測定第3氣體流路43內之壓力之一個以上之壓力感測器即可。
於一實施形態中，測定裝置40亦可進而具備第4氣體流路44、第3閥53及第4閥54。第4氣體流路44具有第8端部44a、第9端部44b及第10端部44c。又，第4氣體流路44具有第1部分流路44d及第2部分流路44e。第1部分流路44d於第8端部44a與第9端部44b之間延伸。第2部分流路44e自第1部分流路44d分支且延伸至第10端部44c。上述第2閥52被連接於第3氣體流路43之第7端部43b與第4氣體流路44之第8端部44a之間。第3閥53被連接於第4氣體流路44之第9端部44b與複數個排氣裝置16之各者之間。於一實施形態中，於複數條排氣流路36分別連接有N個閥58。第3閥53經由閥58i 及排氣流路36i 連接於排氣裝置16i 。第4閥54設置於第2部分流路44e上。
第2控制部SCU可為具有CPU等處理器、記憶體等記憶裝置之電腦裝置。第2控制部SCU藉由處理器執行記憶於記憶裝置之控制程式。第2控制部SCU若自第1控制部MCU接收到氣體流量之測定之指示，則執行用於氣體之流量之測定之控制及運算。第2控制部SCU控制第1閥51、第2閥52、第3閥53及第4閥54。又，第2控制部SCU控制下述複數個繼電器。進而，第2控制部SCU使用藉由壓力感測器47、壓力感測器48及溫度感測器49之各者獲取之測定值，進行用以算出氣體之流量之運算。第2控制部SCU對第1控制部MCU發送要求，以進行藉由第1控制部MCU控制之要素之控制。
於下述方法MT中，利用基準器60及基準壓力感測器70。基準器60具有槽62、壓力感測器63、溫度感測器64及閥65。槽62提供內部空間。壓力感測器63係以測定槽62之內部空間中之壓力之方式構成。溫度感測器64係以測定槽62之內部空間中之溫度之方式構成。閥65連接於槽62。閥65在基準器60連接於第4氣體流路44之第10端部44c時，被連接於第4閥54與槽62之內部空間之間。
基準壓力感測器70可連接於槽62。於一實施形態中，基準器60可進而具有閥66。基準壓力感測器70可經由閥66連接於槽62之內部空間。基準壓力感測器70構成為當連接於槽62之內部空間時，測定槽62之內部空間之壓力。
如上所述，第1控制部MCU係以控制複數個一次閥19及複數個二次閥20之各者之開閉之方式構成。如圖3所示，基板處理系統10進而具備複數條配線83。複數條配線83之條數與基板處理系統10中之一次閥19之個數為相同數量。即，複數條配線83之條數為N×M＋2。複數條配線83連接於第1控制部MCU。第1控制部MCU係以經由複數條配線83輸出電壓以便打開複數個氣體供給部14之複數個一次閥19之方式構成。
於一實施形態中，複數個氣體供給部14之各者進而具有複數個電磁閥81。氣體供給部14i 之複數個電磁閥81之個數與氣體供給部14i 之一次閥19之個數為相同數量。複數個氣體供給部14之各者之複數個電磁閥81分別經由複數條配線83中對應之配線連接於第1控制部MCU。複數個電磁閥81之各者於自第1控制部MCU經由對應之配線83對其電磁圈施加電壓時，輸出空氣。另一方面，複數個電磁閥81之各者於不對其電磁圈施加來自第1控制部MCU之電壓時，停止空氣之輸出。複數個一次閥19之各者於自複數個電磁閥81中對應之電磁閥供給空氣時打開。複數個一次閥19之各者於不自複數個電磁閥81中對應之電磁閥供給空氣時關閉。
基板處理系統10進而具備複數條配線84。複數條配線84之條數與基板處理系統10中之二次閥20之個數為相同數量。複數條配線84連接於第1控制部MCU。第1控制部MCU係以經由複數條配線84輸出電壓以打開複數個氣體供給部14之複數個二次閥20之方式構成。
於一實施形態中，複數個氣體供給部14之各者進而具有複數個電磁閥82。氣體供給部14i 之複數個電磁閥82之個數與氣體供給部14i 之二次閥20之個數為相同數量。複數個氣體供給部14之各者之複數個電磁閥82分別經由複數條配線84中對應之配線連接於第1控制部MCU。複數個電磁閥82之各者於自第1控制部MCU經由對應之配線84對其電磁圈施加電壓時，輸出空氣。另一方面，複數個電磁閥82之各者於不對其電磁圈施加來自第1控制部MCU之電壓時，停止空氣之輸出。複數個二次閥20之各者於自複數個電磁閥82中對應之電磁閥供給空氣時打開。複數個二次閥20之各者於不自複數個電磁閥82中對應之電磁閥供給空氣時關閉。
再者，複數個閥22、複數個開閉閥30、複數個閥38及複數個閥58之各者之開閉亦與複數個一次閥19之各者之開閉同樣地，亦可藉由來自對應之電磁閥之空氣而控制。與複數個閥22、複數個開閉閥30、複數個閥38及複數個閥58之各者對應之電磁閥之空氣之輸出及其輸出之停止係藉由自第1控制部MCU經由對應之配線輸出之電壓而控制。
測定裝置40進而具備複數條配線94～96。複數條配線94～96連接於第2控制部SCU。第2控制部SCU係以經由配線94輸出電壓以打開第1閥51，經由配線95輸出電壓以打開第2閥52，經由配線96輸出電壓以打開第3閥53之方式構成。
於一實施形態中，測定裝置40進而具有複數個電磁閥91～93。複數個電磁閥91～93分別經由複數條配線94～96連接於第2控制部SCU。複數個電磁閥91～93之各者於經由複數條配線94～96中對應之配線對其電磁圈施加電壓時，輸出空氣。另一方面，複數個電磁閥91～93之各者於不對其電磁圈施加來自第2控制部SCU之電壓時，停止空氣之輸出。複數個電磁閥91～93分別連接於第1～第3閥51～53。第1～第3閥51～53之各者於自複數個電磁閥91～93中對應之電磁閥供給空氣時打開。第1～第3閥51～53之各者於不自複數個電磁閥91～93中對應之電磁閥供給空氣時關閉。
再者，第4閥54之開閉亦與第1～第3閥51～53之各者之開閉同樣地，亦可藉由來自對應之電磁閥之空氣而控制。與第4閥54對應之電磁閥之空氣之輸出及該輸出之停止係藉由自第2控制部SCU經由對應之配線輸出之電壓而控制。
測定裝置40進而具有複數個繼電器RL。繼電器RL之個數與配線84之條數為相同數量。複數個繼電器RL分別設置於複數條配線84上。複數個繼電器RL亦可於測定裝置40之電路板CB內設置於複數條配線84上。複數個繼電器RL係藉由第2控制部SCU控制。若藉由第2控制部SCU控制複數個繼電器RL之各者而將對應之配線84切斷，則即便自第1控制部MCU輸出電壓以打開對應之二次閥20，亦不會對與該二次閥20對應之電磁閥82施加來自第1控制部MCU之電壓。因此，不自與該二次閥20對應之電磁閥82供給空氣，其結果，該二次閥20不經由來自第1控制部MCU之控制而關閉。
於基板處理系統10中，第2控制部SCU於進行流量之測定之情形時，於自流量控制器18j 對第1氣體流路21、第2氣體流路42及第3氣體流路43供給氣體之狀態下，直接控制第2閥52以關閉第2閥52。若第2閥52關閉，則會於第3氣體流路中會導致壓力之上升。為了求出壓力之上升速度，需要繼而將連接於流量控制器18j 之二次側之二次閥20j 關閉。二次閥20j 係藉由自第1控制部MCU輸出之電壓打開，若該電壓之輸出停止，則關閉。即，二次閥20j 係藉由第1控制部MCU控制之閥。因此，可藉由利用自第2控制部SCU對第1控制部MCU之通信發送關閉二次閥20j 之要求，而將二次閥20j 關閉。然而，若藉由第1控制部MCU關閉二次閥20j 之時刻相對於第2控制部SCU發送要求之時刻延遲，則第2控制部SCU無法準確地獲得使第3氣體流路43中之壓力上升之期間之時間長。於基板處理系統10中，於配線84j 上設置有繼電器RLj ，繼電器RLj 係藉由第2控制部SCU而控制。因此，藉由利用第2控制部SCU之不經由第1控制部MCU之控制，能夠瞬間將二次閥20j 關閉。即，能夠抑制將二次閥20j 關閉之控制之延遲。因此，根據基板處理系統10，能夠準確地特定出使第3氣體流路43中之壓力上升之期間之時間長，基於該時間長，能夠精度良好地求出氣體之流量。
以下，參照圖4，對一實施形態之求氣體流量之方法進行說明。圖4係表示一實施形態之求氣體流量之方法之流程圖。圖4所示之方法MT為了求出基板處理系統中之氣體流量，係使用測定裝置而執行。
於以下之說明中，係以測定自一個氣體供給部14i 之一個流量控制器18j 輸出之氣體之流量的情況為例，對方法MT進行說明。於方法MT之執行中，將氣體供給部14i 以外之複數個氣體供給部14之閥22關閉。又，將複數個閥58中之一個閥以外之閥關閉。於以下之說明中，係將複數個閥58中之閥58i 以外之閥關閉。一個氣體供給部14i 之連接於流量控制器18j 以外之複數個流量控制器18之複數個一次閥19及複數個二次閥20可關閉，亦可打開。
再者，方法MT中之運算係藉由第2控制部SCU而執行。又，只要無特別提及，於方法MT中，測定裝置40之複數個閥係藉由第2控制部SCU控制，基板處理系統10之其他閥根據來自第2控制部SCU之要求，藉由第1控制部MCU控制。又，於方法MT中，對流量控制器18j 之設定流量之指定係藉由第1控制部MCU執行。而且，藉由自第1控制部MCU接收到流量之測定之指示之第2控制部SCU執行步驟ST1～步驟ST15。
方法MT包含步驟ST1～步驟ST15。於一實施形態中，方法MT不僅包含步驟ST1～步驟ST15，可進而包含步驟STA。於一實施形態中，方法MT可進而包含步驟STB。
於步驟STA中，進行壓力感測器47、壓力感測器48、壓力感測器63、溫度感測器49及溫度感測器64之校準。圖5係表示圖4所示之方法之步驟STA之詳細情況之流程圖。如圖5所示，步驟STA包含步驟STA1～步驟STA14。
於步驟STA1中，基準器60之槽62連接於第4氣體流路44之第10端部44c。具體而言，基準器60之閥65連接於第4氣體流路44之第10端部44c。於後續之步驟STA2中，基準壓力感測器70連接於基準器60之槽62之內部空間。具體而言，基準壓力感測器70連接於閥66。
於後續之步驟STA3中，對第1氣體流路21、第2氣體流路42、第3氣體流路43、第4氣體流路44及槽62之內部空間抽真空。於步驟STA3中，將氣體供給部14i 之連接於流量控制器18j 之一次閥19j 關閉，將氣體供給部14i 之連接於流量控制器18j 之二次閥20j 打開。又，於步驟STA3中，將氣體供給部14i 之閥22、第1閥51、第2閥52、第3閥53、第4閥54、閥65、閥66及閥58i 打開。其結果，於步驟STA3中，第1氣體流路21、第2氣體流路42、第3氣體流路43、第4氣體流路44及槽62之內部空間連接於排氣裝置16i ，被抽真空。
於後續之步驟STA4中，於對第1氣體流路21、第2氣體流路42、第3氣體流路43、第4氣體流路44及槽62之內部空間抽真空之狀態下，調整壓力感測器47、壓力感測器48及壓力感測器63之各者之測定值之零點。即，於步驟STA4中，壓力感測器47、壓力感測器48及壓力感測器63之各者以其測定值表示為零之方式被校準。
於後續之步驟STA5中，將氣體供給部14i 之連接於流量控制器18j 之一次閥19j 打開，於自流量控制器18j 輸出氣體之狀態下，將第3閥53關閉。於後續之步驟STA6中，停止自氣體供給部14i 之流量控制器18j 之氣體供給，將第1閥51關閉。然後，繼續待機狀態直至基準壓力感測器70之測定值穩定且溫度感測器64之測定值穩定為止。基準壓力感測器70之測定值於其變動量為特定值以下之情形時被判定為穩定。又，溫度感測器64之測定值於其變動量為特定值以下之情形時被判定為穩定。
若於步驟STA6中，基準壓力感測器70之測定值穩定且溫度感測器64之測定值穩定，則形成如下狀態：以使第3氣體流路43中之壓力、第4氣體流路44中之壓力及槽62之內部空間中之壓力變成相互相同之壓力之方式，將氣體封入至相互連通之第3氣體流路43、第4氣體流路44及槽62之內部空間中。於該狀態下，執行後續之步驟STA7。於步驟STA7中，獲取溫度感測器64之測定值Tra 及溫度感測器49之測定值T1a ，將測定值Tra 與測定值T1a 相互比較。具體而言，判定測定值Tra 與測定值T1a 之間之差之絕對值是否包含於特定之容許範圍。例如判定是否滿足|T1a －Tra |＜TTHa 。此處，TTHa 係決定特定之容許範圍之數值。於測定值Tra 與測定值T1a 之間之差之絕對值不包含於特定之容許範圍之情形時，校準或更換溫度感測器49。
於後續之步驟STA8中，於在步驟STA6中形成之上述狀態下，獲取測定值群。於步驟STA8中獲取之測定值群包含壓力感測器47之測定值PA (1)、壓力感測器48之測定值PB (1)、壓力感測器63之測定值Pr (1)、及基準壓力感測器70之測定值PS (1)。
於後續之步驟STA9中，將第2閥52及閥65關閉，將第3閥53打開。藉由執行步驟STA9，將第4氣體流路44內之氣體至少局部地排出。於後續之步驟STA10中，將第3閥53關閉，將第2閥52及閥65打開。藉由執行步驟STA10，使第3氣體流路43及槽62之內部空間中之氣體於第3氣體流路43、第4氣體流路44及槽62之內部空間之中擴散。然後，繼續待機狀態直至基準壓力感測器70之測定值穩定為止。基準壓力感測器70之測定值於其變動量為特定值以下之情形時被判定為穩定。
若於步驟STA10中判定為基準壓力感測器70之測定值穩定，則形成如下狀態：以使第3氣體流路43中之壓力、第4氣體流路44中之壓力及槽62之內部空間中之壓力變成相互相同之壓力之方式，將氣體封入至相互連通之第3氣體流路43、第4氣體流路44及槽62之內部空間中。於該狀態下，執行後續之步驟STA11。於步驟STA11中，獲取測定值群。於步驟STA11中獲取之測定值群包含壓力感測器47之測定值PA (k)、壓力感測器48之測定值PB (k)、壓力感測器63之測定值Pr (k)及基準壓力感測器70之測定值PS (k)。此處，k係表示下述循環之順序之數值，為1以上之整數。
於後續之步驟STA12中，判定是否滿足停止條件。於步驟STA12中，於包含步驟STA9～步驟STA11之循環之執行次數達到特定次數之情形時，判定為滿足停止條件。若於步驟STA12中判定為不滿足停止條件，則再次執行步驟STA9～步驟STA11。另一方面，若於步驟STA12中判定為滿足停止條件，則將處理移行至步驟STA13。
於步驟STA中，如上所述，執行步驟STA8及反覆執行步驟STA11。藉由執行步驟STA8及反覆執行步驟STA11，獲取測定值群之步驟於複數個循環之各者中執行。其結果，獲取複數個測定值群。於複數個循環中之第k次循環中，將於複數個循環中第(k－1)次循環中封入至第4氣體流路44中之氣體排出，使於第(k－1)次循環中封入至第3氣體流路43及槽62之內部空間中之氣體擴散至第4氣體流路44，藉此形成將氣體封入至第3氣體流路43、第4氣體流路44及槽62之內部空間中之狀態。
於步驟STA13中，根據複數個測定值群之各者，對壓力感測器47、壓力感測器48及壓力感測器63中被特定為獲取了相對於基準壓力感測器70之測定值具有不包含於特定之容許範圍之誤差之測定值者的壓力感測器進行校準。例如於不滿足|PA (k)－PS (k)|＜PTH 之情形時，判定為壓力感測器47之測定值相對於基準壓力感測器70之測定值具有不包含於特定之容許範圍之誤差，對壓力感測器47進行校準。又，於不滿足|PB (k)－PS (k)|＜PTH 之情形時，判定為壓力感測器48之測定值相對於基準壓力感測器70之測定值具有不包含於特定之容許範圍之誤差，對壓力感測器48進行校準。又，於不滿足|Pr (k)－PS (k)|＜PTH 之情形時，判定為壓力感測器63之測定值相對於基準壓力感測器70之測定值具有不包含於特定之容許範圍之誤差，對壓力感測器63進行校準。再者，PTH 係決定特定之容許範圍之數值。
於後續之步驟STA14中，將基準壓力感測器70拆下。具體而言，將閥66關閉，將基準壓力感測器70自閥66拆下。
根據該步驟STA，對壓力感測器47、壓力感測器48及壓力感測器63適當地進行校準。其結果，提高了下述流量Q之算出精度。
如上所述，於一實施形態中，方法MT進而包含步驟STB。於一實施形態中，步驟STB係於執行步驟STA後執行。於步驟STB中，驗證既定值V3 之可靠性。既定值V3 為第3氣體流路43之容積，已預先決定。圖6係表示圖4所示之方法之步驟STB之詳細情況之流程圖。如圖6所示，步驟STB包含步驟STB1～步驟STB14。
於步驟STB1中，對第1氣體流路21、第2氣體流路42、第3氣體流路43、第4氣體流路44及槽62之內部空間抽真空。於步驟STB1中，將氣體供給部14i 之連接於流量控制器18j 之一次閥19j 關閉，將氣體供給部14i 之連接於流量控制器18j 之二次閥20j 打開。又，於步驟STB1中，將氣體供給部14i 之閥22、第1閥51、第2閥52、第3閥53、第4閥54、閥65及閥58i 打開，將閥66關閉。其結果，於步驟STB1中，第1氣體流路21、第2氣體流路42、第3氣體流路43、第4氣體流路44及槽62之內部空間連接於排氣裝置16i ，被抽真空。
於後續之步驟STB2中，將氣體供給部14i 之連接於流量控制器18j 之一次閥19j 打開，於自流量控制器18j 輸出氣體之狀態下，將第3閥53關閉。藉由執行步驟STB2，將氣體封入至第1氣體流路21、第2氣體流路42、第3氣體流路43、第4氣體流路44及槽62之內部空間。
於後續之步驟STB3中，停止自氣體供給部14i 之流量控制器18j 之氣體供給，將閥65關閉，將第3閥53打開。藉由執行步驟STB3，形成了在槽62之內部空間封入有氣體之狀態。又，藉由執行步驟STB3，將封入至第3氣體流路43及第4氣體流路44中之氣體排出。
於後續之步驟STB4中，將第1閥51、第2閥52及第3閥53關閉。再者，第4閥54維持打開之狀態。於後續之步驟STB5中，於氣體封入至槽62之內部空間之狀態下，使用壓力感測器63及溫度感測器64，獲取槽62之內部空間中之壓力之測定值Pr1 及槽62之內部空間中之溫度之測定值Tr1 。
於後續之步驟STB6中，將閥65打開。然後，繼續待機狀態直至壓力感測器63之測定值穩定為止。壓力感測器63之測定值於其變動量為特定值以下之情形時被判定為穩定。於步驟STB6中，若壓力感測器63之測定值穩定，則形成使封入至槽62之內部空間之氣體於槽62之內部空間及第4氣體流路44中擴散之狀態。於後續之步驟STB7中，於在步驟STB6中形成之狀態下，使用壓力感測器63及溫度感測器64，獲取槽62之內部空間中之壓力之測定值Pr2 及槽62之內部空間中之溫度之測定值Tr2 。
於後續之步驟STB8中，求出第4氣體流路44之容積之算出值V4 。於步驟STB8中，為了求出算出值V4 ，執行以下之式(2)之運算。於式(2)之運算中，使用槽62之內部空間之已知之容積Vr 、測定值Pr1 、測定值Tr1 、測定值Pr2 及測定值Tr2 。 V4 ＝Vr ×(Pr1 /Tr1 －Pr2 /Tr2 )×Tr2 /Pr2 (2)
於後續之步驟STB9中，將第2閥52打開。然後，繼續待機狀態直至壓力感測器63之測定值穩定為止。壓力感測器63之測定值於其變動量為特定值以下之情形時被判斷為穩定。於步驟STB9中，若壓力感測器63之測定值穩定，則形成使於槽62之內部空間及第4氣體流路44中擴散之氣體於槽62之內部空間、第3氣體流路43及第4氣體流路44中擴散之狀態。於後續之步驟STB10中，於在步驟STB9中形成之狀態下，分別使用溫度感測器49、壓力感測器63及溫度感測器64，獲取第3氣體流路43內之溫度之測定值T1f 、槽62之內部空間中之壓力之測定值Pr3 及槽之內部空間中之溫度之測定值Tr3 。
於後續之步驟STB11中，求出第3氣體流路43之容積之算出值V3C 。於步驟STB11中，為了求出算出值V3C ，執行以下之式(3)之運算。於式(3)之運算中，使用槽62之內部空間之已知之容積Vr 、測定值Pr1 、測定值Tr1 、算出值V4 、測定值Pr3 、測定值Tr3 及測定值T1f 。 V3C ＝(Vr ×Pr1 /Tr1 －V4 ×Pr3 /Tr3 －Vr ×Pr3 /Tr3 )×T1f /Pr3 (3)
於後續之步驟STB12中，判定算出值V3C 與既定值V3 之間之差之絕對值是否包含於特定之容許範圍。例如判定是否滿足|V3C －V3 |＜VTH 。於不滿足|V3C －V3 |＜VTH 之情形時，判定為算出值V3C 與既定值V3 之間之差之絕對值不包含於特定之容許範圍。再者，VTH 係決定特定之容許範圍之數值。另一方面，於滿足|V3C －V3 |＜VTH 之情形時，判定為算出值V3C 與既定值V3 之間之差之絕對值包含於特定之容許範圍。
若於步驟STB12中，判定為算出值V3C 與既定值V3 之間之差之絕對值不包含於特定之容許範圍，則執行步驟STB13。於步驟STB13中，反覆執行步驟STB1～步驟STB11。其結果，獲取複數個算出值V3C 。於後續之步驟STB14中，使用複數個算出值V3C 之平均值，更新既定值V3 。即，既定值V3 被複數個算出值V3C 之平均值替換。
若於執行步驟STB14之後或於步驟STB12中判定為算出值V3C 與既定值V3 之間之差之絕對值包含於特定之容許範圍，則結束步驟STB之執行。再者，亦可於結束步驟STB之前，將第4閥54及閥65關閉，將基準器60自第10端部44c拆下。
於該步驟STB中，基於波以耳-查理定律，獲取第3氣體流路43之容積之算出值V3C 。然後，藉由將算出值V3C 與既定值V3 進行比較，驗證既定值V3 之可靠性。又，於步驟STB中，藉由複數個算出值V3C 之平均值更新既定值V3 ，故而獲得具有較高之可靠性之既定值V3 。進而，提高了下述流量Q之算出精度。
再次參照圖4。又，於以下之說明中，一併參照圖4及圖7。圖7係與圖4所示之方法相關聯之時序圖。於圖7之時序圖中，橫軸表示時間。於圖7之時序圖中，縱軸表示第3氣體流路43之壓力之測定值、氣體供給部14i 之連接於流量控制器18j 之二次閥20j 之開閉狀態、第1閥51之開閉狀態、第2閥52之開閉狀態及第3閥53之開閉狀態。
於方法MT之步驟ST1中，對第1氣體流路21、第2氣體流路42及第3氣體流路43抽真空。再者，於步驟ST1中，亦對第4氣體流路44抽真空。於步驟ST1中，將氣體供給部14i 之連接於流量控制器18j 之一次閥19j 關閉，將氣體供給部14i 之連接於流量控制器18j 之二次閥20j 打開。又，於步驟ST1中，將氣體供給部14i 之閥22、第1閥51、第2閥52、第3閥53及閥58i 打開。再者，將第4閥54關閉。其結果，於步驟ST1中，第1氣體流路21、第2氣體流路42、第3氣體流路43及第4氣體流路44連接於排氣裝置16i ，被抽真空。
於後續之步驟ST2中，將氣體供給部14i 之連接於流量控制器18j 之一次閥19j 打開，開始自流量控制器18j 供給氣體。於後續之步驟ST3中，將氣體供給部14i 之連接於流量控制器18j 之二次閥20j 與第2閥52關閉。於步驟ST3中，第2閥52藉由第2控制部SCU之控制而關閉。於步驟ST3中，氣體供給部14i 之二次閥20j 藉由第2控制部SCU對設置於對應之配線84j 上之繼電器RLj 之控制而關閉。藉由執行步驟ST3形成第1狀態，該第1狀態係自氣體供給部14i 之流量控制器18j 輸出之氣體被封入至氣體供給部14i 之二次閥20j 與第2閥52之間，即氣體供給部14i 之第1氣體流路21、第2氣體流路42及第3氣體流路43之中。
於後續之步驟ST4中，獲取壓力之測定值P11 。測定值P11 係第1狀態下之第3氣體流路43內之壓力之測定值。測定值P11 係藉由壓力感測器47或壓力感測器48獲取之測定值。測定值P11 亦可為藉由壓力感測器47獲取之測定值與藉由壓力感測器48獲取之測定值之平均值。再者，於步驟ST4中，當藉由壓力感測器47及/或壓力感測器48獲取之測定值穩定時，可獲取測定值P11 。藉由壓力感測器47及/或壓力感測器48獲取之測定值於其變動量為特定值以下之情形時被判斷為穩定。
於後續之步驟ST5中，將氣體供給部14i 之連接於流量控制器18j 之二次閥20j 與第2閥52打開。於後續之步驟ST6中，氣體供給部14i 之第1氣體流路21、第2氣體流路42及第3氣體流路43中之壓力增加。具體而言，於步驟ST6中，將第2閥52關閉。即，於步驟ST6中，形成自氣體供給部14i 之流量控制器18j 對氣體供給部14i 之第1氣體流路21、第2氣體流路42及第3氣體流路43供給氣體，並且將第2閥52關閉之第2狀態。於該第2狀態下，氣體供給部14i 之第1氣體流路21、第2氣體流路42及第3氣體流路43中之壓力上升。
於後續之步驟ST7中，將氣體供給部14i 之連接於流量控制器18j 之二次閥20j 關閉。於步驟ST7中，氣體供給部14i 之二次閥20j 藉由第2控制部SCU對設置於對應之配線84j 上之繼電器RLj 之控制而關閉。執行該步驟ST7，結果形成第3狀態。
於後續之步驟ST8中，獲取測定值P12 及測定值T12 。測定值P12 係第3狀態下之第3氣體流路43內之壓力之測定值。測定值P12 係藉由壓力感測器47或壓力感測器48獲取之測定值。測定值P12 亦可為藉由壓力感測器47獲取之測定值與藉由壓力感測器48獲取之測定值之平均值。測定值T12 係第3狀態下之第3氣體流路43內之溫度之測定值。測定值T12 係藉由溫度感測器49獲取之測定值。再者，於步驟ST8中，當藉由壓力感測器47及/或壓力感測器48獲取之測定值穩定，且藉由溫度感測器49獲取之測定值穩定時，可獲取測定值P12 及測定值T12 。藉由壓力感測器47及/或壓力感測器48獲取之測定值於其變動量為特定值以下之情形時被判斷為穩定。又，藉由溫度感測器49獲取之測定值於其變動量為特定值以下之情形時被判斷為穩定。
於後續之步驟ST9中，將第1閥51及第3閥53關閉。於後續之步驟ST10中，將第2閥52打開。即，於步驟ST10中，藉由將第2閥52打開且將第1閥51關閉，而自第3狀態形成第4狀態。於第4狀態下，將第3氣體流路43內之氣體至少局部地排出。於一實施形態之第4狀態下，將第3氣體流路43內之氣體局部地排出至第4氣體流路44。於另一實施形態之第4狀態下，亦可經由第4氣體流路44將第3氣體流路43內之氣體完全排出。
於後續之步驟ST11中，藉由將第2閥52關閉，而自第4狀態形成第5狀態。於一實施形態中，亦能夠以如下方式進行設定：藉由在上述第4狀態下將第3氣體流路43內之氣體局部地排出，使第5狀態下之第3氣體流路43內之壓力變得高於經抽真空後之第3氣體流路43內之壓力。於該實施形態中，藉由將在第3狀態下封入至第3氣體流路43內之氣體局部地排出，即不完全排出，而形成第5狀態。因此，自第3狀態形成第5狀態所需之時間長縮短。於一實施形態中，亦可於步驟ST11之後追加將第3閥53打開之步驟ST11a，反覆進行步驟ST9～步驟ST11a，藉此使第3氣體流路43內之壓力降低。
於後續之步驟ST12中，獲取壓力之測定值P13 。測定值P13 係第5狀態下之第3氣體流路43內之壓力之測定值。測定值P13 係藉由壓力感測器47或壓力感測器48獲取之測定值。測定值P13 亦可為藉由壓力感測器47獲取之測定值與藉由壓力感測器48獲取之測定值之平均值。再者，於步驟ST12中，當藉由壓力感測器47及/或壓力感測器48獲取之測定值穩定時，可獲取測定值P13 。藉由壓力感測器47及/或壓力感測器48獲取之測定值於其變動量為特定值以下之情形時被判斷為穩定。
於後續之步驟ST13中，藉由將第1閥51打開，而自第5狀態形成第6狀態。於後續之步驟ST14中，獲取壓力之測定值P14 。測定值P14 係第6狀態下之第3氣體流路43內之壓力之測定值。測定值P14 係藉由壓力感測器47或壓力感測器48獲取之測定值。測定值P14 亦可為藉由壓力感測器47獲取之測定值與藉由壓力感測器48獲取之測定值之平均值。再者，於步驟ST14中，當藉由壓力感測器47及/或壓力感測器48獲取之測定值穩定時，可獲取測定值P14 。藉由壓力感測器47及/或壓力感測器48獲取之測定值於其變動量為特定值以下之情形時被判斷為穩定。
於後續之步驟ST15中，求出流量Q。流量Q係於第2狀態下自氣體供給部14i 之流量控制器18j 輸出之氣體之流量。於步驟ST15中，為了求出流量Q，執行以下之式(1)之運算。 Q＝(P12 －P11 )/Δt×(1/R)×(V/T) (1) 式(1)中，Δt為步驟ST6之執行期間之時間長。具體而言，Δt係自形成上述第2狀態之時刻即於步驟ST6中將第2閥52關閉之時刻起至為了形成上述第3狀態而於步驟ST7中藉由第2控制部SCU控制繼電器RLj 之時刻為止的時間長。又，式(1)中，R為氣體常數，(V/T)包含{V3 /T12 ×(P12 －P13 )/(P12 －P14 )}。
於一實施形態中，步驟ST15之具體運算係下述(1a)式之運算。 Q＝(P12 －P11 )/Δt×(1/R)×{Vst /Tst ＋V3 /T12 ×(P12 －P13 )/(P12 －P14 )} (1a) (1a)式中，Vst 為氣體供給部14i 之流量控制器18j 之孔口構件與二次閥20j 之閥體之間之流路之容積，係預先決定之設計值。Tst 為氣體供給部14i 之流量控制器18j 之孔口構件與二次閥20j 之閥體之間的流路內之溫度，係藉由流量控制器18j 之溫度感測器而獲取。再者，Tst 可為於第3狀態下獲取之溫度。再者，(1a)式中，亦可省略(Vst /Tst )。
於方法MT中，藉由於將第2閥52關閉之狀態下，將來自一個氣體供給部14i 之一個流量控制器18j 之氣體供給至氣體供給部14i 之第1氣體流路21、第2氣體流路42及第3氣體流路43而使壓力上升。藉由將該壓力上升之速度、即壓力之上升速度用於式(1)，求出自流量控制器18j 輸出之氣體之流量。式(1)中，V/T本來應包含(VE /TE )與(V3 /T12 )之和。即，式(1)之運算本來應為以下之(1b)式。 Q＝(P12 －P11 )/Δt×(1/R)×(Vst /Tst ＋VE /TE ＋V3 /T12 ) (1b) 此處，VE 為氣體供給部14i 之第1氣體流路21之容積與第2氣體流路42之容積之和，TE 為第3狀態下之氣體供給部14i 之第1氣體流路21及第2氣體流路42中之溫度。
此處，根據波以耳-查理定律，以下之式(4)成立。 P12 ×VE /TE ＋P13 ×V3 /T12 ＝P14 ×VE /TE ＋P14 ×V3 /T12 (4) 根據式(4)，(VE /TE )與(V3 /T12 )之和如下述式(5)所示。 VE /TE ＋V3 /T12 ＝V3 /T12 ＋V3 /T12 ×(P14 －P13 )/(P12 －P14 )＝V3 /T12 ×(P12 －P13 )/(P12 －P14 ) (5) 因此，於式(1)中，可使用V3 /T12 ×(P12 －P13 )/(P12 －P14 )來代替(VE /TE )與(V3 /T12 )之和。
於基板處理系統中，因第1氣體流路21配置於殼體17內，故而第1氣體流路21內之溫度受周圍環境之影響較小。又，因第3氣體流路43係經由第2氣體流路42連接於第1氣體流路21，故而可配置於遠離複數個腔室12之區域。因此，第3氣體流路43中之溫度受複數個腔室12之影響較小。另一方面，第2氣體流路42可能會受到周圍環境、例如複數個腔室12中之任一者之溫度之影響，於第2氣體流路42內，亦可能存在溫度之差異。又，無法利用溫度感測器準確地測定其溫度之差異。於方法MT中，於式(1)中使用V3 /T12 ×(P12 －P13 )/(P12 －P14 )來代替(VE /TE )與(V3 /T12 )之和。即，於方法MT中，於流量Q之算出時，可使用自不易受到來自周圍環境之溫度之影響且無溫度差異之部位獲取之測定值。因此，根據方法MT，能夠高精度地求出流量Q。
又，於方法MT中，藉由使於第3狀態下封入至第1氣體流路21及第2氣體流路42中之氣體擴散至第3氣體流路43，形成第6狀態，於該第6狀態下獲取測定值P14 。即，為了形成獲取測定值P14 時之狀態，將用以形成獲取測定值P12 時之狀態之氣體再利用。因此，能夠有效率地求出流量Q。
又，於方法MT中，決定步驟ST6之執行期間之結束時刻之步驟ST7中之二次閥20j 之關閉係藉由第2控制部SCU對繼電器RLj 之控制而實現。即，步驟ST7中之二次閥20j 之關閉係藉由利用第2控制部SCU之不經由第1控制部MCU之控制而實現。因此，抑制了步驟ST7中將二次閥20j 關閉之控制之延遲。其結果，能夠準確地特定出步驟ST6之執行期間之時間長(Δt)、也就是使第3氣體流路43中之壓力上升之期間之時間長，從而能夠基於該時間長精度良好地求出氣體之流量Q。
再者，亦可針對氣體供給部14i 之所有流量控制器18求出流量Q。又，亦可對複數個氣體供給部14之全部依序執行方法MT。於對氣體供給部14N+1 執行方法MT之情形時，將自氣體供給部14N+1 之流量控制器181 輸出之氣體之各氣體流路內之壓力設定為低於該氣體之飽和蒸氣壓的壓力。再者，於將藉由液體之氣化而產生之氣體作為單獨氣體使用之情形時，設定為低於飽和蒸氣壓之壓力之氣體之壓力可為該單獨氣體之壓力。於使用藉由液體之氣化而產生之氣體與其他氣體之混合氣體之情形時，設定為低於飽和蒸氣壓之壓力之氣體之壓力係藉由液體之氣化而產生之氣體之分壓。
以上，對各種實施形態進行了說明，但並不限定於上述實施形態，可構成各種變化態樣。例如，變化態樣中之基板處理系統亦可不具備氣體供給部14N+1 。
10‧‧‧基板處理系統 111‧‧‧基板處理裝置 11N‧‧‧基板處理裝置 121‧‧‧腔室 12N‧‧‧腔室 141‧‧‧氣體供給部 14i‧‧‧氣體供給部 14N‧‧‧氣體供給部 14N+1‧‧‧氣體供給部 161‧‧‧排氣裝置 16N‧‧‧排氣裝置 17‧‧‧殼體 181‧‧‧流量控制器 182‧‧‧流量控制器 18M‧‧‧流量控制器 191‧‧‧一次閥 192‧‧‧一次閥 19M‧‧‧一次閥 201‧‧‧二次閥 202‧‧‧二次閥 20M‧‧‧二次閥 21‧‧‧第1氣體流路 21a‧‧‧第1端部 21b‧‧‧第2端部 21c‧‧‧第3端部 22‧‧‧閥 301‧‧‧開閉閥 30N‧‧‧開閉閥 30N+1‧‧‧開閉閥 321‧‧‧壓力控制閥 32N‧‧‧壓力控制閥 341‧‧‧渦輪分子泵 34N‧‧‧渦輪分子泵 361‧‧‧排氣流路 36N‧‧‧排氣流路 381‧‧‧閥 38N‧‧‧閥 40‧‧‧流量測定系統 42‧‧‧第2氣體流路 42a‧‧‧第4端部 42b‧‧‧第5端部 43‧‧‧第3氣體流路 43a‧‧‧第6端部 43b‧‧‧第7端部 44‧‧‧第4氣體流路 44a‧‧‧第8端部 44b‧‧‧第9端部 44c‧‧‧第10端部 44d‧‧‧第1部分流路 44e‧‧‧第2部分流路 47‧‧‧壓力感測器 48‧‧‧壓力感測器 49‧‧‧溫度感測器 51‧‧‧第1閥 52‧‧‧第2閥 53‧‧‧第3閥 54‧‧‧第4閥 581‧‧‧閥 58N‧‧‧閥 60‧‧‧基準器 62‧‧‧槽 63‧‧‧壓力感測器 64‧‧‧溫度感測器 65‧‧‧閥 66‧‧‧閥 70‧‧‧基準壓力感測器 811‧‧‧電磁閥 81M‧‧‧電磁閥 821‧‧‧電磁閥 82M‧‧‧電磁閥 831‧‧‧配線 83M‧‧‧配線 841‧‧‧配線 84M‧‧‧配線 91‧‧‧電磁閥 92‧‧‧電磁閥 93‧‧‧電磁閥 94‧‧‧配線 95‧‧‧配線 96‧‧‧配線 CB‧‧‧電路板 CU‧‧‧控制部 CV‧‧‧控制閥 FC‧‧‧流量控制器 FP1‧‧‧壓力感測器 FP2‧‧‧壓力感測器 FT‧‧‧溫度感測器 IL‧‧‧流路 MCU‧‧‧第1控制部 MT‧‧‧方法 OF‧‧‧孔口構件 RL1‧‧‧繼電器 RLM‧‧‧繼電器 SCU‧‧‧第2控制部 STA‧‧‧步驟 STA1‧‧‧步驟 STA2‧‧‧步驟 STA3‧‧‧步驟 STA4‧‧‧步驟 STA5‧‧‧步驟 STA6‧‧‧步驟 STA7‧‧‧步驟 STA8‧‧‧步驟 STA9‧‧‧步驟 STA10‧‧‧步驟 STA11‧‧‧步驟 STA12‧‧‧步驟 STA13‧‧‧步驟 STA14‧‧‧步驟 STB‧‧‧步驟 STB1‧‧‧步驟 STB2‧‧‧步驟 STB3‧‧‧步驟 STB4‧‧‧步驟 STB5‧‧‧步驟 STB6‧‧‧步驟 STB7‧‧‧步驟 STB8‧‧‧步驟 STB9‧‧‧步驟 STB10‧‧‧步驟 STB11‧‧‧步驟 STB12‧‧‧步驟 STB13‧‧‧步驟 STB14‧‧‧步驟 ST1‧‧‧步驟 ST2‧‧‧步驟 ST3‧‧‧步驟 ST4‧‧‧步驟 ST5‧‧‧步驟 ST6‧‧‧步驟 ST7‧‧‧步驟 ST8‧‧‧步驟 ST9‧‧‧步驟 ST10‧‧‧步驟 ST11‧‧‧步驟 ST12‧‧‧步驟 ST13‧‧‧步驟 ST14‧‧‧步驟 ST15‧‧‧步驟
圖1係概略性地表示一實施形態之基板處理系統之圖。 圖2係表示一例之壓力控制式流量控制器之構造之圖。 圖3係表示一實施形態之基板處理系統之第1控制部、複數個氣體供給部及測定裝置之圖。 圖4係表示一實施形態之求氣體流量之方法之流程圖。 圖5係表示圖4所示之方法之步驟STA之詳細情況之流程圖。 圖6係表示圖4所示之方法之步驟STB之詳細情況之流程圖。 圖7係與圖4所示之方法相關聯之時序圖。
10‧‧‧基板處理系統
111‧‧‧基板處理裝置
11N‧‧‧基板處理裝置
121‧‧‧腔室
12N‧‧‧腔室
141‧‧‧氣體供給部
14N‧‧‧氣體供給部
14N+1‧‧‧氣體供給部
161‧‧‧排氣裝置
16N‧‧‧排氣裝置
17‧‧‧殼體
181‧‧‧流量控制器
182‧‧‧流量控制器
18M‧‧‧流量控制器
191‧‧‧一次閥
192‧‧‧一次閥
19M‧‧‧一次閥
201‧‧‧二次閥
202‧‧‧二次閥
20M‧‧‧二次閥
21‧‧‧第1氣體流路
21a‧‧‧第1端部
21b‧‧‧第2端部
21c‧‧‧第3端部
22‧‧‧閥
301‧‧‧開閉閥
30N‧‧‧開閉閥
30N+1‧‧‧開閉閥
321‧‧‧壓力控制閥
32N‧‧‧壓力控制閥
341‧‧‧渦輪分子泵
34N‧‧‧渦輪分子泵
361‧‧‧排氣流路
36N‧‧‧排氣流路
381‧‧‧閥
38N‧‧‧閥
40‧‧‧流量測定系統
42‧‧‧第2氣體流路
42a‧‧‧第4端部
42b‧‧‧第5端部
43‧‧‧第3氣體流路
43a‧‧‧第6端部
43b‧‧‧第7端部
44‧‧‧第4氣體流路
44a‧‧‧第8端部
44b‧‧‧第9端部
44c‧‧‧第10端部
44d‧‧‧第1部分流路
44e‧‧‧第2部分流路
47‧‧‧壓力感測器
48‧‧‧壓力感測器
49‧‧‧溫度感測器
51‧‧‧第1閥
52‧‧‧第2閥
53‧‧‧第3閥
54‧‧‧第4閥
581‧‧‧閥
58N‧‧‧閥
60‧‧‧基準器
62‧‧‧槽
63‧‧‧壓力感測器
64‧‧‧溫度感測器
65‧‧‧閥
66‧‧‧閥
70‧‧‧基準壓力感測器
MCU‧‧‧第1控制部
SCU‧‧‧第2控制部

Claims (5)

  1. 一種求氣體流量之方法，其係於基板處理系統中求氣體流量之方法，上述基板處理系統具備：基板處理裝置；測定裝置，其以測定於上述基板處理裝置中所利用之氣體之流量之方式構成；第1控制部，其以控制上述基板處理裝置及測定裝置之方式構成；及配線，其連接於上述第1控制部；上述基板處理裝置具備腔室、氣體供給部及排氣裝置，上述氣體供給部係以對上述腔室之內部空間供給氣體之方式構成，且具有：流量控制器；一次閥，其連接於上述流量控制器之一次側；二次閥，其連接於上述流量控制器之二次側；及第1氣體流路，其包含第1端部、第2端部、及第3端部，該第1端部連接於上述二次閥，該第3端部經由開閉閥連接於上述腔室之上述內部空間；上述排氣裝置經由排氣流路連接於上述腔室之上述內部空間；上述第1控制部係以如下方式構成：控制上述一次閥及上述二次閥之各者之開閉，對上述流量控制器指定氣體之流量，對上述測定裝置指示該 氣體之流量之測定，上述測定裝置具備：第2氣體流路，其包含第4端部及第5端部，該第4端部連接於上述氣體供給部之上述第2端部；第3氣體流路，其具有第6端部及第7端部；第1閥，其被連接於上述第2氣體流路之上述第5端部與上述第3氣體流路之上述第6端部之間；第2閥，其連接於上述第3氣體流路之上述第7端部，並且設置為可連接於上述排氣裝置；一個以上之壓力感測器，其以測定上述第3氣體流路內之壓力之方式構成；溫度感測器，其以測定上述第3氣體流路內之溫度之方式構成；及第2控制部，其控制上述第1閥及上述第2閥之各者之開閉，且以基於來自上述第1控制部之指示執行上述流量之測定之方式構成；上述第1控制部構成為經由上述配線輸出電壓以便將上述二次閥打開，上述測定裝置包含設置於上述配線上之繼電器，且上述第2控制部係以控制該繼電器之方式構成；求氣體流量之該方法包括如下步驟：於自上述流量控制器對上述第1氣體流路、上述第2氣體流路及上述第3氣體流路供給氣體時，將上述二次閥與上述第2閥關閉，將上述第1閥打開之第1狀態下，使用上述一個以上之壓力感測器，獲取上述第3氣體流路內之壓力之測定值P11； 於自上述流量控制器對上述第1氣體流路、上述第2氣體流路及上述第3氣體流路供給氣體時，藉由上述第2控制部之控制形成將上述第2閥關閉之第2狀態，藉此使上述第1氣體流路、上述第2氣體流路及上述第3氣體流路中之壓力上升；於執行使壓力上升之上述步驟之後，藉由上述第2控制部對上述繼電器之控制，形成將上述二次閥關閉之第3狀態；於上述第3狀態下，使用上述一個以上之壓力感測器及上述溫度感測器，獲取上述第3氣體流路內之壓力之測定值P12及該第3氣體流路內之溫度之測定值T12；及於上述第2控制部中，使用上述測定值P12與上述測定值P11之差除以使壓力上升之上述步驟之執行期間之時間長所得之值及上述測定值T12，算出於使壓力上升之上述步驟中自上述流量控制器輸出之上述氣體之流量；且上述時間長係自形成上述第2狀態之時刻起至為了形成上述第3狀態而藉由上述第2控制部控制上述繼電器之時刻為止之時間長。
  2. 一種求氣體流量之方法，其係於基板處理系統中求氣體流量之方法，上述基板處理系統具備：基板處理裝置；測定裝置，其以測定於上述基板處理裝置中所利用之氣體之流量之方式構成；第1控制部，其以控制上述基板處理裝置及測定裝置之方式構 成；及配線，其連接於上述第1控制部；上述基板處理裝置具備腔室、氣體供給部及排氣裝置，上述氣體供給部係以對上述腔室之內部空間供給氣體之方式構成，且具有：流量控制器；一次閥，其連接於上述流量控制器之一次側；二次閥，其連接於上述流量控制器之二次側；及第1氣體流路，其包含第1端部、第2端部、及第3端部，該第1端部連接於上述二次閥，該第3端部經由開閉閥連接於上述腔室之上述內部空間；上述排氣裝置經由排氣流路連接於上述腔室之上述內部空間；上述第1控制部係以如下方式構成：控制上述一次閥及上述二次閥之各者之開閉，對上述流量控制器指定氣體之流量，對上述測定裝置指示該氣體之流量之測定，上述測定裝置具備：第2氣體流路，其包含第4端部及第5端部，該第4端部連接於上述氣體供給部之上述第2端部；第3氣體流路，其具有第6端部及第7端部；第1閥，其被連接於上述第2氣體流路之上述第5端部與上述第3氣體流路之上述第6端部之間；第2閥，其連接於上述第3氣體流路之上述第7端部，並且設置為可連接於上述排氣裝置； 一個以上之壓力感測器，其以測定上述第3氣體流路內之壓力之方式構成；溫度感測器，其以測定上述第3氣體流路內之溫度之方式構成；及第2控制部，其控制上述第1閥及上述第2閥之各者之開閉，且以基於來自上述第1控制部之指示執行上述流量之測定之方式構成；上述第1控制部構成為經由上述配線輸出電壓以便將上述二次閥打開，上述測定裝置包含設置於上述配線上之繼電器，且上述第2控制部係以控制該繼電器之方式構成；上述氣體供給部進而具備電磁閥，上述配線將上述第1控制部與上述電磁閥相互連接，上述電磁閥係以如下方式構成：於對其電磁圈施加自上述第1控制部輸出之上述電壓時，將空氣供給至上述二次閥，於不對該電磁圈施加該電壓時，停止對上述二次閥之空氣之供給，且上述二次閥係以自上述電磁閥供給上述空氣時打開，不自上述電磁閥供給上述空氣時關閉之方式藉由上述空氣驅動；求氣體流量之該方法包括如下步驟：於自上述流量控制器對上述第1氣體流路、上述第2氣體流路及上述第3氣體流路供給氣體時，將上述二次閥與上述第2閥關閉，將上述第1閥打開之第1狀態下，使用上述一個以上之壓力感測器，獲取上述第3氣體流路內之壓力之測定值P11；於自上述流量控制器對上述第1氣體流路、上述第2氣體流路及上述第3氣體流路供給氣體時，藉由上述第2控制部之控制形成將上述第2閥關 閉之第2狀態，藉此使上述第1氣體流路、上述第2氣體流路及上述第3氣體流路中之壓力上升；於執行使壓力上升之上述步驟之後，藉由上述第2控制部對上述繼電器之控制，形成將上述二次閥關閉之第3狀態；於上述第3狀態下，使用上述一個以上之壓力感測器及上述溫度感測器，獲取上述第3氣體流路內之壓力之測定值P12及該第3氣體流路內之溫度之測定值T12；及於上述第2控制部中，使用上述測定值P12與上述測定值P11之差除以使壓力上升之上述步驟之執行期間之時間長所得之值及上述測定值T12，算出於使壓力上升之上述步驟中自上述流量控制器輸出之上述氣體之流量；且上述時間長係自形成上述第2狀態之時刻起至為了形成上述第3狀態而藉由上述第2控制部控制上述繼電器之時刻為止之時間長。
  3. 如請求項1或2之求氣體流量之方法，其進而包含如下步驟：於將上述二次閥、上述第1閥及上述第2閥打開之狀態下，對上述第1氣體流路、上述第2氣體流路及上述第3氣體流路進行抽真空；且上述測定值P11係自抽真空之上述步驟中形成之上述狀態，在自上述流量控制器對上述第1氣體流路、上述第2氣體流路及上述第3氣體流路供給氣體時，藉由上述第2控制部將上述第2閥關閉，並且藉由該第2控制部對上述繼電器之控制將上述二次閥關閉而形成之上述第1狀態下，使用上述一個以上之壓力感測器測定之上述第3氣體流路內之壓力。
  4. 如請求項1或2之求氣體流量之方法，其進而包括如下步驟：自上述第3狀態形成將上述第2閥打開、將上述第1閥關閉之第4狀態；自上述第4狀態形成將上述第2閥關閉之第5狀態；於上述第5狀態下，使用上述一個以上之壓力感測器，獲取上述第3氣體流路內之壓力之測定值P13；自上述第5狀態形成將上述第1閥打開之第6狀態；及於上述第6狀態下，使用上述一個以上之壓力感測器，獲取上述第3氣體流路內之壓力之測定值P14；且於算出上述氣體之流量之上述步驟中，藉由執行以下之式(1)之運算，求出於上述第2狀態下自上述流量控制器輸出之上述氣體之流量Q，Q=(P12-P11)/△t×(1/R)×(V/T) (1)；式(1)中，△t為使壓力上升之上述步驟之上述執行期間之上述時間長，R為氣體常數，(V/T)包含{V3/T12×(P12-P13)/(P12-P14)}，V3為上述第3氣體流路之容積之既定值。
  5. 如請求項3之求氣體流量之方法，其進而包括如下步驟：自上述第3狀態形成將上述第2閥打開、將上述第1閥關閉之第4狀態；自上述第4狀態形成將上述第2閥關閉之第5狀態；於上述第5狀態下，使用上述一個以上之壓力感測器，獲取上述第3氣體流路內之壓力之測定值P13； 自上述第5狀態形成將上述第1閥打開之第6狀態；及於上述第6狀態下，使用上述一個以上之壓力感測器，獲取上述第3氣體流路內之壓力之測定值P14；且於算出上述氣體之流量之上述步驟中，藉由執行以下之式(1)之運算，求出於上述第2狀態下自上述流量控制器輸出之上述氣體之流量Q，Q=(P12-P11)/△t×(1/R)×(V/T) (1)；式(1)中，△t為使壓力上升之上述步驟之上述執行期間之上述時間長，R為氣體常數，(V/T)包含{V3/T12×(P12-P13)/(P12-P14)}，V3為上述第3氣體流路之容積之既定值。
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