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KR100633891B1 - 처리 장치 및 그 보수 방법 - Google Patents

처리 장치 및 그 보수 방법 Download PDF

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KR100633891B1
KR100633891B1 KR1020047012091A KR20047012091A KR100633891B1 KR 100633891 B1 KR100633891 B1 KR 100633891B1 KR 1020047012091 A KR1020047012091 A KR 1020047012091A KR 20047012091 A KR20047012091 A KR 20047012091A KR 100633891 B1 KR100633891 B1 KR 100633891B1
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South Korea
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liquid
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liquid source
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홈마겐지
츠카다아키히코
시모무라고지
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동경 엘렉트론 주식회사
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Abstract

본 발명은 기화된 액체 소스를 사용하는 성막 처리 장치에 있어서, 액체 소스의 유량을 제어하는 매스 플로우 컨트롤러(15) 등의 유량 제어기기의 유량 제어 정밀도의 확인을, 해당 유량 제어기기를 배관으로부터 분리하거나 배관을 분해하지 않고 실행할 수 있는 구성을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다. 액체 소스 공급로(12)로 세정액을 공급하기 위한 세정액 공급로(32)의 일부를 바이패스하는 바이패스로(41)를 설치하고, 거기에 MFM(42) 등의 유량계를 설치한다. MFM(42)을 통해서 세정액을 매스 플로우 컨트롤러(15)로 흐르게 하고, MFM(42)에 의해서 검출된 세정액 유량과 매스 플로우 컨트롤러(15)에 설정된 목표 유량을 비교함으로써, 매스 플로우 컨트롤러(15)가 정상적으로 동작하고 있는가 아닌가를 확인한다.
Figure 112004035018140-pct00001
매스 플로우 컨트롤러, 액체 소스, 세정액

Description

처리 장치 및 그 보수 방법{PROCESSING DEVICE AND METHOD OF MAINTAINING THE DEVICE}
본 발명은 액체 소스를 이용하여 반도체 웨이퍼 등의 기판에 대하여 성막 등의 처리를 하는 처리 장치 및 이러한 처리 장치의 보수 방법에 관한 것이다.
반도체 웨이퍼(이하, 웨이퍼라고 함)에 대한 성막 처리에 있어서 액체 소스를 사용하는 경우가 있다. 예컨대, DRAM의 캐패시터막으로서 사용되는 산화탄탈막을 성막할 때에는 액체 소스인 PET(펜타에톡시탄탈 : Ta(OC2H5)5)가 사용된다. 성막을 실행할 때에는 PET는 액체 소스 탱크로부터 배관을 거쳐서 기화기로 보내지고, 거기서 기화된다. 배관에 설치된 액체 유량 제어기기인 매스 플로우 컨트롤러에 의해서, 기화기에 공급되는 PET의 유량이 제어된다. 기화된 PET에 추가하여 산소 가스가, 웨이퍼가 장전된 처리용기내로 공급되어, 성막 처리가 실행된다.
액체 소스 탱크나 기화기를 교환할 때에는, 이들이 배관으로부터 분리된다. PET은 수분과 접촉하면 고화하기 때문에, 배관을 대기에 개방하기 전에는 세정액, 예컨대 알콜에 의해 배관내를 세정하여 PET을 완전히 제거해야 한다. 또한, 배관을 접속한 후에는 배관내로부터 공기를 완전히 추방하여 놓아야 한다. 세정이 불충분한 경우에는 배관내의 PET가 대기중의 수분과 반응하여 고화하여 배관내에 부착한다. 또한, 세정액의 함유 수분량이 많은 경우에는 PET가 세정액중의 수분과 반응하여 마찬가지로 고화한다. 는 유로의 상류 및 하류측의 2점에 대한 유체로부터의 열의 수수의 차이에 근거하여 유량을 검출하는 것이다. 따라서, 매스 플로우 컨트롤러내에 고화한 PET가 부착하면 열의 전달이 변화해버리고, 검출 오류가 발생하여, 매스 플로우 컨트롤러의 설정 유량의 수배의 유량의 PET가 흐르는 경우도 있다.
PET의 유량이 설정 유량으로부터 벗어나면, 캐패시터의 용량을 예정대로 얻을 수 없을 수 있다. PET의 유량이 설정 유량보다도 크면, PET의 소비량이 많아져, 액체 소스 탱크의 교환의 빈도가 증가하고, 또한 처리용기의 클리닝 사이클도 짧아진다. 또한, 매스 플로우 컨트롤러의 유량 검출 정밀도가 저하하면, 컴퓨터에 의한 적산 유량 관리를 적절하게 할 수 없게 된다.
이러한 문제를 방지하기 위해서, 매스 플로우 컨트롤러는 정기적으로 배관으로부터 분리되어 검사된다. 이 검사는 매스 플로우 컨트롤러에 알콜을 흘려보내서 그 유량을 메스실린더로 측정하고, 그 측정 결과와 매스 플로우 컨트롤러의 설정 유량을 비교함으로써 실행된다. 그러나, 캐패시터 성막시의 PET 유량은 작고, 매스 플로우 컨트롤러도 소유량용의 것이 사용되고 있기 때문에, 메스실린더로 정확하게 유량측정을 하는 것은 곤란하다.
매스 플로우 컨트롤러를 배관으로부터 분리하기 전에는 배관 및 매스 플로우 컨트롤러내가 세정액으로 세정된다. 그러나, 세정이 불충분하면, 매스 플로우 컨트롤러내에 잔존하는 PET가 대기중의 수분과 반응하여 고화해 버린다. 또한, 검사종료후에 매스 플로우 컨트롤러를 배관에 장착한 후에 배관내로 들어간 공기를 완전히 제거하지 않으면, 그 후에 PET를 흘려보냈을 때에 PET가 고화할 우려도 있다. 고화한 PET는 말하자면 세라믹과 같이 되어, 세정하여 제거하는 것은 사실상 불가능하고, 그 경우 매스 플로우 컨트롤러는 교환해야한다. 즉, 매스 플로우 컨트롤러의 동작을 확인하기 위한 작업이 원인으로 매스 플로우 컨트롤러가 불량이 될 우려가 있다.
본 발명은 이러한 배경하에서 이루어진 것으로, 액체 소스의 유량 제어기기의 검사를, 유량 제어기기를 액체 소스 공급로로부터 분리하거나 액체 소스 공급로를 분해하거나 하는 일 없이, 높은 정밀도로 실행할 수 있는 기술을 제공하는 것을 제 1 목적으로 하고 있다.
본 발명의 제 2 목적은 액체 소스 공급로의 세정효율을 저하시키지 않고, 상기 제 1 목적을 달성하는 것에 있다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 내부에서 액체 소스를 사용하여 피 처리체에 처리가 실행되는 처리용기와, 액체 소스 공급원으로부터 상기 처리용기로 액체 소스를 공급하도록 설치된 액체 소스 공급로와, 상기 액체 소스 공급로에 설치되고, 상기 액체 소스 공급로를 흐르는 액체 소스의 유량을 소정의 목표 유량이 되도록 제어하는 유량 제어기기와, 세정액 공급원으로부터 상기 액체 소스 공급로의 상기 유량 제어기기의 상류측에 세정액을 공급하도록 설치된 세정액 공급로와, 상기 세정액 공급로에 설치되고, 상기 세정액 공급로를 흐르는 세정액의 유량을 계측하는 기능 및 상기 세정액 공급로를 흐르는 세정액의 유량을 소정의 목표 유량이 되도록 제어하는 기능의 적어도 한쪽의 기능을 갖는 검사용 기기를 구비하고, 세정액을 상기 검사용 기기를 통해서 상기 유량 제어기기로 통류시킬 수 있도록 구성되어 있는 처리 장치를 제공한다.
상기 처리 장치는 세정액을 상기 검사용 기기를 통해서 상기 유량 제어기기로 통류시킨 경우에 있어서의, 상기 유량 제어기기에 설정된 세정액의 목표 유량과 상기 검사용 기기에 의해서 측정된 세정액의 실제의 유량과의 비교, 또는 세정액을 상기 검사용 기기를 통해서 상기 유량 제어기기로 통류시킨 경우에 있어서의, 상기 유량 제어기기에 설치된 유량센서에 의해서 측정된 세정액의 실제의 유량과 상기 검사용 기기에 설정된 목표 유량과의 비교에 근거하여 상기 유량 제어기기가 정상적으로 동작하고 있는가 아닌가를 판정하는 판정부를 또한 구비할 수 있다.
본 발명은 또한 내부에서 액체 소스를 이용하여 피 처리체에 처리가 실행되는 처리용기와, 액체 소스 공급원으로부터 상기 처리용기로 액체 소스를 공급하도록 설치된 액체 소스 공급로와, 상기 액체 소스 공급로에 설치되고, 상기 액체 소스 공급로를 흐르는 액체 소스의 유량을 소정의 목표 유량이 되도록 제어하는 유량 제어기기와, 세정액 공급원으로부터 상기 액체 소스 공급로의 상기 유량 제어기기의 상류측에 세정액을 공급하도록 마련된 세정액 공급로와, 상기 세정액 공급로에 한쪽 단부가 접속됨과 동시에 상기 세정액 공급로 또는 상기 액체 소스 공급로에 다른쪽 단부가 접속되고, 세정액 공급로의 일부를 바이패스하는 바이패스로와, 상기 바이패스로에 설치되고, 상기 바이패스로를 흐르는 세정액의 유량을 계측하는 기능 및 상기 바이패스로를 흐르는 세정액의 유량을 소정의 목표 유량이 되도록 제어하는 기능의 적어도 한쪽의 기능을 갖는 검사용 기기와, 세정액이 상기 바이패스로를 통해서 상기 액체 소스 공급로로 공급되는 제 1 상태와, 세정액이 상기 바이패스로를 지나지않고 상기 액체 소스 공급로로 공급되는 제 2 상태를 전환할 수 있는 밸브를 구비하고, 세정액을 상기 바이패스로에 설치된 상기 검사용 기기를 통해서 상기 유량 제어기기로 통류시킬 수 있도록 구성되어 있는 처리 장치를 제공한다.
상기 처리 장치는 상기 세정액 공급로의 상기 일부에 설치되고, 상기 세정액 공급로의 상기 일부를 통하여 상기 액체 소스 공급로로 공급되는 세정액의 유량을 조절하는 유량 조절기기를 또한 구비할 수 있다.
이 대신에, 상기 처리 장치는 상기 세정액 공급로의 상기 일부보다 상류측에 설치되고, 적어도 상기 세정액 공급로의 상기 일부를 통하여 상기 액체 소스 공급로로 공급되는 세정액의 유량을 조절하는 유량 조절기기를 또한 구비할 수 있다.
본 발명은 또한 내부에서 액체 소스를 사용하여 피 처리체에 처리가 실행되는 처리용기와, 액체 소스 공급원으로부터 상기 처리용기로 액체 소스를 공급하도록 마련된 액체 소스 공급로와, 상기 액체 소스 공급로에 설치되고, 상기 액체 소스 공급로를 흐르는 액체 소스의 유량을 소정의 목표 유량이 되도록 제어하는 유량 제어기기와, 검사용 기기에 있어서, 해당 검사용 기기를 통하여 흐르는 세정액의 유량을 계측하는 기능 및 해당 검사용 기기를 통하여 흐르는 세정액의 유량을 소정의 목표 유량이 되도록 제어하는 기능의 적어도 한쪽의 기능을 갖는 검사용 기기와, 상기 액체 소스 공급로에 접속되고, 상기 검사용 기기를 통과시키지 않고 세정액을 상기 액체 소스 공급로의 유량 제어기기의 상류측으로 공급하도록 설치된 제 1 세정액 공급로와, 상기 액체 소스 공급로에 접속됨과 동시에 상기 검사용 기기가 배치된 부분을 갖고, 상기 검사용 기기를 통해서 세정액을 상기 액체 소스 공급로의 유량 제어기기의 상류측으로 공급하도록 설치된 제 2 세정액 공급로를 구비한 처리 장치를 제공한다.
상기 제 1 세정액 공급로의 적어도 일부분이 제 2 세정액 공급로의 적어도 일부분과 공유되어 있어도 좋다. 이 경우, 상기 처리 장치는 상기 제 1 세정액 공급로중 상기 제 2 세정액 공급로와 공유되어 있지 않은 부분에 설치된 유량 조절기기를 또한 구비할 수 있다. 또한, 이 대신에, 상기 제 1 세정액 공급로중 상기 제 2 세정액 공급로와 공유되어 있는 상기 적어도 일부분으로서, 또한 상기 검사용 기기의 상류측에 설치된 유량 조절기기를 또한 구비할 수 있다.
상기 제 1 세정액 공급로의 적어도 일부분이 제 2 세정액 공급로의 적어도 일부분과 공유되는 경우, 상기 제 1 세정액 유로 및 상기 제 2 세정액 유로로 세정액을 공급하는 공통의 세정액 공급원을 설치하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제 1 세정액 공급로 및 제 2 세정액 공급로에 전혀 공유 부분이 없어도 좋다. 이 경우, 2개의 세정액 공급원이 설치된다.
또한, 본 발명은 내부에서 액체 소스를 사용하여 피 처리체에 처리가 실행되는 처리용기와, 상기 처리용기에 액체 소스를 공급하는 액체 소스 공급로와, 상기 액체 소스 공급로를 흐르는 액체 소스의 유량을 제어하는 유량 제어기기에 있어서, 유량 검출부와, 유량 조절 밸브와, 유량 검출부에 의해서 검출된 유체의 유량이 목표 유량이 되도록 상기 유량 조절 밸브의 개방도를 조정하는 컨트롤러를 갖는 유량 제어기기와, 상기 유량 제어기기가 정상적으로 동작하고 있는 경우에 있어서의 목표 유량에 관련하는 데이터와 상기 유량 조절 밸브의 개방도에 관련하는 데이터의 관계를 기억한 기억부와, 상기 유량 제어기기가 실제로 동작하고 있는 경우에 있어서의 목표 유량에 관련하는 데이터와 상기 유량 조절 밸브의 개방도에 관련하는 데이터와의 관계와, 상기 기억부에 기억되어 있는 상기 관계와의 비교 결과에 근거하여 상기 유량 제어기기가 정상적으로 동작하고 있는가를 판정하는 판정부를 구비한 처리 장치를 제공한다.
또한, 본 발명의 제 2 관점에 의하면, 처리 장치의 보수 방법에 있어서, 상기 처리 장치가 액체 소스가 액체 소스 공급로에 설치된 유량 제어기기를 거쳐서 처리용기로 공급되도록 구성되어 있는 것에 있어서, 세정액을, 해당 세정액의 유량을 계측하는 기능 및 해당 세정액의 유량을 목표 유량이 되도록 제어하는 기능의 적어도 한쪽의 기능을 갖는 검사용 기기를 거쳐서, 상기 유량 제어기기로 통류시키는 공정과, 세정액을 상기 검사용 기기를 통해서 상기 유량 제어기기로 통류시킨 경우에 있어서의, 상기 유량 제어기기에 설정된 세정액의 목표 유량과 상기 검사용 기기에 의해서 측정된 세정액의 실제의 유량과의 비교, 또는 세정액을 상기 검사용 기기를 통해서 상기 유량 제어기기로 통류시킨 경우에 있어서의, 상기 유량 제어기기에 설치된 유량센서에 의해서 측정된 세정액의 실제의 유량과 상기 검사용 기기에 설정된 목표 유량을 비교하는 공정과, 상기 비교에 근거하여 상기 유량 제어기기가 정상적으로 동작하고 있는가 아닌가를 판정하는 공정을 구비한 방법이 제공된다.
또한, 본 발명은 처리 장치의 보수 방법에 있어서, 상기 처리 장치가 액체 소스가 액체 소스 공급로에 설치된 유량 제어기기를 거쳐서 처리용기로 공급되도록 구성되어 있는 것에 있어서, 세정액을 제 1 유량으로 상기 액체 소스 공급로로 통류하여, 상기 액체 소스 공급로를 세정하는 세정공정과, 세정액을 제 2 유량으로 상기 유량 제어기기로 통류시켜, 상기 유량 제어기기를 검사하는 검사공정을 구비하고, 상기 검사공정은 세정액을, 해당 세정액의 유량을 계측하는 기능 및 해당 세정액의 유량을 목표 유량이 되도록 제어하는 기능의 적어도 한쪽의 기능을 갖는 검사용 기기를 거쳐서, 상기 유량 제어기기로 통류시키는 공정과, 세정액을 상기 검사용 기기를 통해서 상기 유량 제어기기로 통류시킨 경우에 있어서의, 상기 유량 제어기기에 설정된 세정액의 목표 유량과 상기 검사용 기기에 의해서 측정된 세정액의 실제의 유량과의 비교, 또는 세정액을 상기 검사용 기기를 통해서 상기 유량 제어기기로 통류시킨 경우에 있어서의, 상기 유량 제어기기에 설치된 유량센서에 의해서 측정된 세정액의 실제 유량과 상기 검사용 기기에 설정된 목표 유량과의 비교를 하는 공정과, 상기 비교에 근거하여 상기 유량 제어기기가 정상적으로 동작하고 있는가 아닌가를 판정하는 공정을 포함하는 방법을 제공한다.
도 1은 본 발명에 따른 처리 장치의 일 실시예의 전체구성을 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명 방법에 따른 도 1의 처리 장치의 매스 플로우 컨트롤러의 교정순서를 도시하는 플로우차트이다.
도 3은 본 발명에 따른 처리 장치의 다른 실시예의 전체구성을 도시하는 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 처리 장치의 다른 실시예의 전체구성을 도시하는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 처리 장치의 다른 실시예의 전체구성을 도시하는 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 처리 장치의 다른 실시예의 요부구성을 도시하는 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 처리 장치의 다른 실시예의 요부구성을 도시하는 도면이다.
도 8은 매스 플로우 컨트롤러의 설정 유량과 밸브 개방도 제어 전압과의 관계를 개략액으로 도시하는 그래프이다.
도 9는 본 발명에 따른 처리 장치의 다른 실시예의 전체구성을 도시하는 도면이다.
도 10은 도 9의 처리 장치에 있어서의 액체 소스 공급로의 세정공정을 도시 하는 플로우차트이다.
도 11은 본 발명에 따른 처리 장치의 다른 실시예의 전체구성을 도시하는 도면이다.
도 12는 본 발명에 따른 처리 장치의 다른 실시예의 전체구성을 도시하는 도면이다.
도 1은 본 발명에 따른 처리 장치의 일 실시예로서의, 반도체 웨이퍼(이하, 웨이퍼라고 함)(W)의 표면에 산화탄탈(Ta2O5)막의 성막을 하는 기판 처리 장치를 도시하는 도면이다. 도 1에 있어서, 부호(11)는 성막 가스의 원료가 되는 액체 소스인 펜타에톡시탄탈(Ta(OC2H5)5 : 이하 「PET」로 생략함)이 저류되는 액체 소스 탱크(액체 소스 공급원)이다. 액체 소스 탱크(11)는 배관으로 이루어지는 액체 소스 공급로(12)를 거쳐서, 웨이퍼(W)에 대한 성막 처리(가스 처리)가 실행되는 처리용기(2)와 접속되어 있다.
액체 소스 탱크(11)는 가스관(13) 및 밸브(V0)를 거쳐서 He 가스 공급부(14)에 접속되어 있고, He 가스 공급부(14)로부터 액체 소스 탱크(11)내로 공급된 He 가스는 액체 소스 탱크(11)내의 PET를 액체 소스 공급로(12)로 보낸다. He 가스는 PET에 대한 용해량이 작다. 이 때문에, 기화기(16)내에서 PET를 기화할 때에, 히터의 열에 의해서 PET 중에 용해한 He 가스가 기화하여 그것이 급격히 팽창함으로써, PET의 유량 제어가 어지럽혀지는 일은 없다. 이러한 관점으로부터 He 가스를 사용하는 것이 바람직하지만, He 가스 이외의 가스를 사용하는 것도 가능하다.
액체 소스 공급로(12)에는 밸브(V10, V9, V1), 액체 유량 제어기기인 매스 플로우 컨트롤러(이하, 「MFC」라고 함)(15), 기화기(16) 및 밸브(V2)가 상류측으로부터 이 순서로 설치되어 있다.
MFC(15)는 유량 조절 밸브, 유량센서(유량계) 및 컨트롤러(도 1에는 모두 도시하지 않음)를 포함하는 일체형 유닛이며, 컨트롤러가 설정 유량[즉, MFC(15)에 설정된 목표 유량] 및 유량센서의 검출값에 근거하여 유량 조절 밸브의 개방도를 조절하는 것이다. 산화탄탈막을 성막할 때의 PET의 유량은 0.2 cc/분 정도로 매우 소량이며, 이 때문에 MFC(15)는 0.10 cc/분 내지 0.50 cc/분의 범위에서 유량 조절 가능한 것이 사용된다.
일체형 유닛으로서의 MFC(15)를 설치하는 대신에, 유량 조절 밸브, 유량센서 및 컨트롤러를 따로따로 마련하여 유량 제어기기를 구성해도 좋다. 예컨대, 컨트롤러를 구비한 매스 플로우 미터를 MFC(15) 대신에 설치하고, 해당 컨트롤러에 의해서 개방도가 제어되는 유량 조절 밸브를 기화기(16)중에 내장하는 것도 가능하다.
기화기(16)에는 He 가스 등의 캐리어 가스를 공급하기 위한 캐리어 가스 공급원(17)이 접속되어 있다. 기화기(16)내에서, 도시하지 않은 내장히터로 160℃ 정도로 캐리어 가스가 가열된다. PET는 가열된 캐리어 가스와 함께 기화기(16)내의 도시하지 않은 액추에이터로 공급되어 거기서 기화되고, 성막 가스로서 처리용기(2)를 향해서 보내진다.
처리용기(2)의 내부에는 웨이퍼(W)를 탑재하기 위한 탑재대(21)가 설치되어 있다. 탑재대(21)내에는 성막 처리시에 웨이퍼(W)를 이면측으로부터 가열하는 도시하지 않은 히터가 매설되어 있다. 처리용기(2)의 천장부에는 도시하지 않은 다수의 구멍이 그 하부에 형성된 샤워 헤드(22)가 설치되어 있다. 샤워 헤드(22)는 전술한 액체 소스 공급로(12)를 거쳐서 공급되는 성막 가스와, 산소 가스 공급부(23)로부터 공급되는 산소(O2) 가스의 양쪽을, 탑재대(21)에 탑재된 웨이퍼(W)를 향해서 공급한다.
처리용기(2)의 바닥부에는 배기구(24)가 마련되어 있고, 거기에는 배관으로 이루어지는 배기로(25)가 접속되어 있다. 배기로(25)의 다른쪽 단부는 진공 펌프(26)(배기 수단)에 접속되어 있다. 배기로(25)에는 밸브(V3)가 설치되어 있고, 배기로(25)의 밸브(V3)와 진공 펌프(26)와의 사이에는, 기화기(16)와 밸브(V2)와의 사이의 분기점(P1)에서 액체 소스 공급로(12)로부터 분기한 바이패스로(18)가 접속되어 있다. 바이패스로(18)는 액체 소스 공급로(12)의 세정시에 사용된다.
바이패스로(18)에는 밸브(V4)가 설치되어 있고, 밸브(V2, V4)를 연동하여 전환함으로써, 분기점(P1)의 하류측의 유체의 통류 경로를 전환할 수 있다.
이어서, 액체 소스 공급로(12)의 세정 및 MFC(15)의 검사를 위해서 사용되는 부위에 대해서 설명한다.
도 1에 있어서, 부호(31)는 세정액 탱크(세정액 공급원)이며, 그 내부에는 액체 소스 공급로(12)내에 있는 PET를 씻어 버리기 위한 세정액, 예컨대 에탄올 (C2H5OH)이 저류되어 있다. 에탄올은 친수성이기 때문에, 새로운 배관 또는 유지 보수후에 접속된 배관의 속을 통과시킴으로써 배관의 내벽에 부착하고 있는 수분을 제거할 수 있다. 에탄올은 그 자신이 수분을 포함하기 쉽기 때문에, 에탄올의 함수량은 1000 ppm 이하로 유지하는 것이 바람직하다. 세정액은 에탄올에 한정되지 않고, 다른 알콜 또는 아세톤 등의 유기용제이어도 좋다. 세정액은 반드시 친수성인 것에 한정되는 것이 아니라, PET를 세정할 수 있는 소수성약액, 예컨대 핵산 또는 옥탄이어도 좋다.
세정액 탱크(31)로부터 세정액 공급로(32)가 연장되어 있고, 세정액 공급로(32)는 밸브(V1) 및 빌브(V9)의 사이의 위치(접속점 P2)에서 액체 소스 공급로(12)에 접속되어 있다. 세정액 탱크(31)에는 가스 공급로(33)를 거쳐서 질소(N2)가스 공급원(34)이 접속되어 있다. 가스 공급로(33)에 설치되는 밸브(V5)를 개방함으로써, 질소 가스의 압력에 의해서 세정액 탱크(31)내의 세정액이 세정액 공급로(32)로 보내져, 액체 소스 공급로(12)를 향한다.
세정액 공급로(32)에는 세정액 탱크(31)측으로부터 순서대로, 세정액의 유량 조절기기인 니들 밸브(35), 밸브(V6) 및 밸브(V7)가 설치되어 있다. 또한, 액체 소스 공급로(12)의 밸브(V9) 및 밸브(V10)의 사이에서 배출로(30)가 분기하고 있다. 배출로(30)는 밸브(V11)를 거쳐서 도시하지 않은 드레인 탱크에 접속되어 있다. 배출로(30)는 액체 소스 공급로(12)의 세정시에 사용된다.
세정액 공급로(32)에는, 세정액 공급로(32)의 니들 밸브(35) 및 밸브(V6)가 설치된 부분을 우회하는 바이패스로(41)가 접속되어 있다. 바이패스로(41)에는 상류측으로부터 순서대로, 검사용 기기로서의 매스 플로우 미터(이하 MFM이라고 함)(42)와 밸브(V8)가 설치되어 있다. 밸브(V6) 및 밸브(V8)를 전환함으로써, 세정액 공급로(32)의 니들 밸브(35)가 설치되어 있는 부분 또는 MFM(42)이 설치되어 있는 바이패스로(41)중 어느 한쪽으로만 선택적으로 세정액을 흐르게 할 수 있다. 즉, 처리 장치에는 세정액 탱크(31)로부터 니들 밸브(35)를 지나서 액체 소스 공급로(12)에 접속되는 제 1 세정액 공급로와, 상기 제 1 세정액 공급로와 일부를 공유함과 동시에 세정액 탱크(31)로부터 MFM(42)를 지나서 액체 소스 공급로(12)에 접속되는 제 2 세정액 공급로가 설치되게 된다.
니들 밸브(35)는 액체 소스 공급로(12) 및/또는 액체 소스 공급로(12)에 설치된 MFC(15) 등의 기기를 세정할 때에, 세정액의 유량을 조절하기 위해서 사용된다. 니들 밸브(35)는 5 cc/분 정도의 유량으로 세정액을 통과시키도록 조절된다. 세정시에는 정밀한 유량 조정은 필요하지 않기 때문에, 세정액의 유량 조절기기는 거기를 통해서 흐르는 유체의 유량을 모니터하면서 자동 제어하는 기능을 가지고 있을 필요는 없고, 수동으로 대략적인 유량 조절을 할 수 있으면 충분하다. 본 실시예에서는 이러한 요구를 만족하는 저렴한 유량 조절기기로서 니들 밸브(35)를 사용하고 있지만, 다른 형식의 유량 조절기기를 사용할 수도 있다.
MFM(42)는 MFC(15)를 검사하기 위한 기기로서 설치되는 것이므로, MFC(15)의 전술한 유량 조정범위에 대응한 측정범위, 예컨대 0.10 cc/분 내지 0.50 cc/분을 가지는 것이 사용된다. MFM(42)의 유량 검출 정밀도는 MFC(15)의 유량 제어 정밀 도와 대체로 동등하거나, 그 이상인 것이 바람직하다. 또한, 이러한 유량 검출 정밀도를 가지는 것이라면, MFM(42)대신에 매스 플로우 미터와는 다른 형식의 유량 계측기기를 사용할 수도 있다.
상술한 0.10 cc/분 내지 0.50 cc/분을 측정범위로 하는 MFM(42)을 통해서 흐르게 할 수 있는 최대 세정액 유량은 세정시에 있어서의 바람직한 세정액 유량(본 예에서는 5 cc/분 정도)보다 작다. 따라서, 세정시에 소망하는 대유량으로 세정액을 흐르게 할 수 있도록, MFM(42)을 우회하는 바이패스로(41)가 설치된다.
MFC(15) 및 유량계(42)는 컴퓨터(5)와 접속되어 있다. 컴퓨터(5)는 바람직하게는 이 처리 장치 전체의 동작을 제어하는 시스템 컨트롤러(도시하지 않음)의 일부로서 구성된다. 컴퓨터(5)는 바이패스로(41)를 거쳐서 MFC(15)로 세정액을 흐르게 했을 때에, MFC(15)의 설정 유량 또는 MFC(15)내장의 유량센서에 의해서 검출된 유량과, MFM(42)에 의해서 측정된 유량에 근거하여 MFC(15)가 정상적으로 동작하고 있는가 아닌가를 판정하는 기능을 갖는다. 컴퓨터(5)는 또한 MFC(15)의 동작 상태가 정상적이라고 판정했을 때에는, 도시하지 않은 표시부에 MFC(15)가 정상이라는 취지의 표시를 하는 한편, MFC(15)의 동작 상태가 이상이라고 판정했을 때에는 도시하지 않은 표시부에 MFC(15)가 이상이라는 취지의 표시를 하는 기능을 구비하고 있다. 또한, 컴퓨터(5)는 MFC(15)가 이상이라고 판단했을 때에 알람을 발생하는 기능을 구비하고 있어도 좋고, 성막 처리의 개시를 금지하는 신호를 발신하는 기능을 구비하고 있어도 좋다．
다음에 작용에 대해서 설명한다. 우선 성막 처리에 관해서 간단히 말한다. 처리용기(2)의 측부에 설치되는 도시하지 않은 게이트밸브를 거쳐서, 탑재대(21)로 웨이퍼(W)가 반입된다. 진공 펌프(26)가 작동하고, 밸브(V3)의 개방도의 조절에 의해서 처리용기(2)내가 소정의 진공도로 유지된다. 탑재대(21)에 매설된 도시하지 않은 히터에 의해서, 웨이퍼(W)가 가열되어 그 표면온도가 소정의 프로세스온도로 된다. 이 상태에서, PET 증기 및 산소 가스가 샤워헤드(22)를 거쳐서 웨이퍼(W)로 공급되면, 화학적 기상반응에 의해서 웨이퍼(W)의 표면 전체에 산화탄탈(Ta2O5)의 박막이 형성된다. 이 때 전술한 도시하지 않은 시스템 컨트롤러는 MFC(15)에 의해서 액체 소스 공급로(12)내를 흐르는 PET의 유량을 소정 유량, 예컨대 0.12 cc/분으로 조절하고 있고, 또한 도시하지 않은 가스 매스 플로우 컨트롤러에 의해서 산소 가스의 공급 유량을 소정 유량으로 조절하고 있다.
성막 처리를 반복하여 실행함으로써 액체 소스 탱크(11)내의 PET가 소비되어 탱크(11)가 비어지면, 탱크(11)가 교환된다. 이 교환작업은 액체 소스 공급로(12)의 밸브(V10)로부터 상류측의 배관을 분리하고, 새로운 탱크(11)에 장착된 배관을 밸브(V10)에 접속함으로써 실행된다. 이 교환작업 전에 밸브(V10)의 하류측의 배관내를 세정하여 PET를 제거해 놓는다.
이 세정작업을 할 때에는 밸브(V8)를 닫고, 밸브(V6)를 열고, 니들 밸브(35)를 세정액 유량이 5 cc/분 정도가 되도록 조절하여 세정액을 공급한다. 이 때, 밸브(V1, V10)를 닫고, 밸브(V7, V9, V11)를 열어 놓음으로써, 세정액은 액체 소스 공급로(12)의 밸브(V1)와 밸브(V10)와의 사이의 영역을 세정하여 거기에 있는 PET 를 제거하고, PET와 함께 배출로(30)를 통하여 도시하지 않은 드레인탱크로 배출된다. 또한, 상술한 바와 같이 세정시의 세정액의 유량은 엄밀하게 관리할 필요는 없기 때문에, 세정액의 유량 조정은 니들 밸브(35)의 개방도를 경험에 근거하여 수동 조절함으로써 실행된다.
다음에, MFC(15)의 검사를 다음과 같이 하여 실행한다. 우선, 밸브(V6, V9, V2)를 닫고, 밸브(V8, V7, V1, V4)를 연 상태로 한다(도 2의 스텝 S1). 그렇게 한 후, 밸브(V5)를 열어 세정액 탱크(31)내의 세정액을 세정액 공급로(32)내로 보내고, 해당 세정액을 MFM(42)을 거쳐서 MFC(15)로 통류하고, 기화기(16)에서 기화하여 바이패스로(18)를 통하여 배기한다(스텝 S2). 이 때의 세정액의 유량은 MFC(15)을 이용하여, MFC(15)에 의해서 제어 가능한 범위내의 유량, 예컨대 성막시의 PET의 유량에 대응하는 유량(0.12cc/분)으로 설정한다. 컴퓨터(5)는 MFC(15)의 설정 유량[MFC(15)에 프리세트된 목표 유량]과 MFM(42)에 의해서 측정된 유량을 비교하여, 양자가 일치하고 있는가 아닌가의 판정, 예컨대 그 차이가 허용범위(예컨대, 장치에 허용되는 측정 오차의 범위)내에 있는가 아닌가의 판정을 한다(스텝 S3). 허용범위내라면 MFC(15)에는 설정 유량대로의 유량으로 세정액이 흐르고 있기 때문에, MFC(15)는 정상적으로 동작하고 있고, 이 경우, 도시하지 않은 모니터 등의 표시부에 정상이라는 취지의 표시가 실행된다(스텝 S4). 그러나 허용범위를 벗어나 있으면, MFC(15)에는 설정 유량대로의 유량으로 세정액이 흐르고 있지 않은 것이 되기 때문에, 컴퓨터(5)는 이상이 있다는 취지의 표시를 하고(스텝 S5), 또한 예컨대 알람이 발생한다.
이상 표시가 된 경우에는, MFC(15)내에 고화한 PET가 부착하고 있을 가능성이 크기 때문에, MFC(15)를 새로운 것으로 교환한다.
MFC(15)를 교환할 때에는 액체 소스 공급로(12)를 분해하기 때문에, 공급로(12)의 각 파트가 외기에 닿아, 상술한 바와 같이 외기에 포함되는 수분과 파트상의 PET가 반응하여 고화할 우려가 있다. 이 때문에, 이 분해작업의 전후에는 액체 소스 공급로(12)내의 세정이 실행된다. 이 때, 밸브(V8, V6)를 전환하고, 니들 밸브(35)를 거쳐서 액체 소스 공급로(12)로 세정액을 공급한다. 또한, 이 때, MFC(15)에 대하여 MFC(15)에 내장된 유량 조절 밸브의 개방도를 전체 개방으로 하는 신호를 부여한다. 이에 따라, MFC(15)의 통상 동작시의 유량 제어범위를 넘은 큰 유량으로 세정액을 MFC(15)내로 흐르게 할 수 있다.
상술한 실시예에서는 세정액 공급로(32)에 MFM(42)를 설치하고, 액체 소스의 유량 제어용 MFC(15)로 세정액을 흐르게 하고, MFC(15)의 설정 유량과 MFM(42)의 유량 측정값을 비교함으로써 MFC(15)의 검사를 하고 있다. 이 때문에, MFC(15)를 분리하지 않고 MFC(15)의 검사를 할 수 있다. 이 때문에, MFC(15)의 탈착시에 대기중의 수분과 PET가 반응하는 리스크를 회피할 수 있다.
또한, 상술한 실시예에서는 세정액 공급로(32)에, MFC(15)의 검사시에 사용하는 MFM(42)을 설치한 바이패스로(41)를 접속하고 있다. 이 때문에, 세정시에는 대유량으로 세정액을 흐르게 하여 조속히 세정을 할 수 있고, MFC(15)의 검사시에는 성막시의 액체 소스의 유량에 적당한 작은 유량으로 세정액을 흐르게 할 수 있다.
또한, 바이패스로의 배치형태는 도 1에 도시하는 것에 한정되는 것이 아니라, 도 3에 도시하는 바와 같이 바이패스로를 배치해도 좋다. 도 3에 도시하는 실시예에서는 바이패스로(41')의 한쪽 단부가 세정액 공급로(32)의 밸브(V7)의 상류측에 접속되고, 바이패스로(41')의 다른쪽 단부가 액체 소스 공급로(12)의 밸브(V1)와 MFC(15) 사이의 접속점(P3)에 접속되어 있다. 이 경우, 처리 장치에는 세정액 탱크(31)로부터 니들 밸브(35)를 지나서 액체 소스 공급로(12)에 접속점(P2)에서 접속되는 제 1 세정액 공급로와, 상기 제 1 세정액 공급로와 일부를 공유함과 동시에 세정액 탱크(31)로부터 니들 밸브(35) 및 MFM(42)을 지나서 액체 소스 공급로(12)에 접속점(P3)에서 접속되는 제 2 세정액 공급로가 설치되게 된다. 이 경우, 밸브(V7, V8, V1)를 적절히 전환함으로써, 제 1 세정액 공급로 또는 제 2 세정액 공급로 중 어느 하나에 의해서 세정액을 공급할 수 있다.
또한, 도 4에 도시하는 바와 같이 바이패스로를 배치해도 좋다. 도 4에 도시하는 실시예에서는 바이패스로(41'')의 한쪽 단부가 세정액 공급로(32)의 밸브(V6)와 니들 밸브(35)와의 사이에 접속되고, 바이패스로(41'')의 다른쪽 단부가 액체 소스 공급로(12)의 밸브(V1)와 MFC(15) 사이의 접속점(P3)에 접속되어 있다. 이 경우, 처리 장치에는 세정액 탱크(31)로부터 니들 밸브(35)를 지나서 액체 소스 공급로(12)에 접속점(P2)에서 접속되는 제 1 세정액 공급로와, 상기 제 1 세정액 공급로와 일부를 공유함과 동시에 세정액 탱크(31)로부터 니들 밸브(35) 및 MFM(42)을 지나서 액체 소스 공급로(12)에 접속점(P3)에서 접속되는 제 2 세정액 공급로가 설치되게 된다. 이 경우, 밸브(V6, V7, V8, V1)를 적절히 전환함으로써, 제 1 세정액 공급로 또는 제 2 세정액 공급로에 의해서 선택적으로 세정액을 공급할 수 있다.
또한, 도 11에 도시하는 바와 같이, 2개의 세정액 탱크(31, 31')를 설치해도 좋다. 이 경우, 처리 장치에는 세정액 탱크(31)로부터 니들 밸브(35)를 지나서 액체 소스 공급로(12)에 접속점(P2)에서 접속되는 제 1 세정액 공급로(32)와, 세정액 탱크(31')로부터 MFM(42)을 지나서 액체 소스 공급로(12)에 접속점(P4)에서 접속됨과 동시에 상기 제 1 세정액 공급로와 공용되는 부분을 가지지 않는 제 2 세정액 공급로(32')가 설치되게 된다.
또한, 도 12에 도시하는 바와 같이, 2개의 세정액 탱크(31, 31')를 설치해도 좋다. 이 경우, 처리 장치에는 세정액 탱크(31)로부터 니들 밸브(35)를 지나서 액체 소스 공급로(12)에 접속점(P2)에서 접속되는 제 1 세정액 공급로와, 상기 제 1 세정액 공급로와 일부를 공유함과 동시에 세정액 탱크(31')로부터 MFM(42)을 지나서 액체 소스 공급로(12)에 접속점(P2)에서 접속되는 제 2 세정액 공급로가 설치되게 된다.
상술한 구성은 도 5에 도시하는 바와 같이, 복수의 처리용기에 대하여 공통의 액체 소스 탱크(11) 및 세정액 탱크(31)가 설치되어 있는 처리 장치에 대해서도 적용할 수 있다. 도 5에 도시하는 실시예는 도 1에 도시하는 처리 장치의 구성을 기초로 하고, 밸브(V9)의 상류측에서 액체 소스 공급로(12)를 3계통으로 분기함과 동시에, 밸브(V7)의 상류측에서 세정액 공급로(32)를 3계통으로 분기한 구성에 상당한다. 도 5에 도시하는 실시예에서는 교정 대상인 MFC(15)에 대응하는 밸브(V7) 를 개방함으로써, 공통의 검사용 기기인 MFM(42)을 이용하여 소망하는 MFC(15)의 교정을 할 수 있다. 또한, 도 5에서는 도면의 간략화를 위해서, 밸브(V1)보다 하류측의 부재[바이패스로(18), 배기로(25), 밸브(V3), 진공 펌프(26)]가 일부 생략되어 있지만, 이들의 부재도 실제로는 각 처리용기마다 도 1에 도시하는 바와 같이 배치되어 있다.
검사용 기기로서, 상기 실시예에서 사용한 MFM(42)(유량계측기기기)의 대신에 유량 제어기기를 사용해도 좋다. 이 경우 유량 제어기기로서는, 유량 제어범위가 액체 소스용 MFC(15)의 유량 제어범위와 중복하는 것, 예컨대 MFC(15)와 동일한 매스 플로우 컨트롤러를 사용할 수 있다. MFC(15)에 내장된 유량센서의 검출값이 검사용 MFC의 설정 유량과 일치하고 있는가를 조사함으로써, 또는 반대로 검사용 MFC에 내장된 유량센서의 검출값이 MFC(15)의 설정 류량과 일치하고 있는가를 조사함으로써, MFC(15)의 검사를 할 수 있다.
이 경우, 바이패스로(41, 41', 41'')를 설치하지 않고, 도 6에 도시하는 바와 같이 세정액 공급로(32)의 니들 밸브(35)의 상류측에 검사용 MFC(61)를 설치해도 좋다. 세정작업의 효율 향상의 관점에서, MFC(61)는 그것에 내장된 유량 조정밸브를 전체 개방으로 해 놓음으로써 통상 동작시의 제어 가능 범위를 넘은 대유량의 세정액을 흐르게 할 수 있는 것이 바람직하다. 통상 동작시의 제어 가능 범위를 넘은 대유량의 세정액을 흐르게 할 수 없는 MFC를 사용하는 경우에는, 해당 제어 가능 범위의 유량으로 세정을 하게 된다. 도 6에 도시하는 배치의 경우, MFC(61)의 대신에 매스 플로우 미터 등의 유량계측기기를 사용하는 것도 가능하지 만, 그 경우의 세정액 유량은 해당 유량계측기기에 허용되는 최대유량에 의해 제한되어 버린다.
또한, 도 6에 도시하는 구성으로부터 니들 밸브(35)를 제외할 수도 있다. 이 경우, MFC(61)는 세정시의 세정액 유량을 조절하기 위한 기기 및 검사용 기기로서 겸용할 수 있다.
다음에, 도 7 및 도 8을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 대하여 설명한다. 도 7에 도시하는 바와 같이, MFC(15)는 유량 검출부(유량센서)(71)와, 이 유량 검출부(71)에서 검출된 유량과 설정 유량을 비교하여 그 편차에 근거하여 조작 신호를 출력하는 컨트롤러(72)와, 상기 조작 신호에 의해서 액추에이터(73)를 거쳐서 개방도가 조절되는 유량 조절 밸브(74)를 구비하고 있다. 부호(8)는 컴퓨터이며, 기억부(81) 및 판정 수단(82)을 구비하고 있다. 기억부(81)에는 정상적으로 동작하고 있는 MFC(15)에 대하여 세정액을 통류했을 때에, MFC(15)의 설정 유량에 대응하는 데이터[예컨대, MFC(15)의 설정 유량을 나타내는 데이터, 또는 상술한 시스템 컨트롤러로부터 MFC(15)로 보내지는 MFC(15)의 설정 유량을 세트하기 위한 지령 신호에 상당하는 데이터]와 상기 설정 유량에 대응하는 밸브 개방도에 대응하는 데이터[예컨대, 액추에이터(73)의 변위를 나타내는 신호에 대응하는 데이터, 또는 액추에이터(73)의 제어 전압을 나타내는 데이터]가 기억되어 있다. 도 7에 도시하는 실시예에서는 처리 장치 전체의 구성은 바이패스로(41), MFM(42) 및 밸브(V8)를 설치하지 않는 것 외에는 도 1의 구성과 동일해도 좋다.
MFC(15)를 검사하는 경우에는 MFC(15)의 설정 유량을 기억부(81)에 기억되어 있는 설정 유량과 같은 값으로 설정하여 MFC(15)로 세정액을 흐르게 한다. 컴퓨터(8)는 그 때의 실제 밸브 개방도에 대응하는 데이터[여기서는 액추에이터(73)의 변위를 나타내는 신호]를 취입하여, 기억부(81)에 기억되어 있는 밸브 개방도에 대응하는 데이터와 일치하고 있는가를 판정 수단(82)에서 비교하고, 이 비교에 근거하여 MFC(15)가 정상적으로 동작하고 있는가 아닌가를 판정한다.
도 8은 MFC(15)의 설정 유량과 밸브 개방도에 대응하는 밸브 제어 전압과의 관계를 도시한 그래프이며, 실선(a)은 MFC(15)가 정상적으로 동작하고 있는 경우의 관계를 나타낸다. PET가 MFC(15)의 유량 검출에 관한 부위에 부착하면, 유량 검출 감도가 둔해진다. 만약, 세정액이 0.2 cc 흐르고 있는 데 0.1 cc의 검출값밖에 얻을 수 없다고 하면, 동일한 설정 유량이라도 밸브의 개방도가 커져 실선(b)과 같이 경사가 커진다. 따라서, 상술한 바와 같이 실제의 밸브 개방도와 기억되어 있는 밸브 개방도를 비교함으로써, MFC(15)가 정상적으로 동작하고 있는가 아닌가를 판정할 수 있다. 이 방법을 실시함에 있어서, 사전 설정 유량과 밸브의 개방도 신호와의 관계를 나타내는 함수[예컨대 도 8에서 도시하는 직선(a)으로 표시되는 것]를 구해두고, 검사시의 설정 유량 및 실제의 밸브 개방도가 상기 함수에 적합한가 아닌가에 의해서 판정을 할 수도 있다.
도 7에 도시하는 실시예에 의하면, 세정액 공급로(32)에 검사용 기기를 설치하지 않더라도, MFC(15)를 분리하지 않고 그 교정을 할 수 있다.
다음에, 도 9를 참조하여, 본 발명의 또 다른 실시예에 대해서 설명한다. 도 9에 도시하는 처리 장치는 도 1에 도시하는 기재한 처리 장치에 대하여 다음의 점이 다르다.
(1) 세정액 탱크(31)내에 질소 가스를 공급하여 세정액을 보내기 위한 가스 공급로(33)에 분기로(33')를 접속하고, 이 분기로(33')를 세정액 공급로(32)의 밸브(V6)의 하류측에 접속함과 동시에, 이 분기로(33')에 밸브(V12)를 설치하고 있다.
(2) 가스 공급로(33)의 분기로(33')가 접속되는 위치보다 하류측에 밸브(V13)를 설치하고, 밸브(V12, V13)를 전환함으로써, 질소 가스를 세정액 탱크(31)측으로 공급하여 세정액을 세정액 공급로(32)로 보내는 모드와 질소 가스를 세정액 탱크(31)를 바이패스하여 직접 세정액 공급로(32)로 보내는 모드를 선택할 수 있도록 되어 있다.
(3) 질소 가스 공급원(34)과 밸브(V5)와의 사이에 압력 조정기(36)가 설치된다.
(4) 액체 소스 공급로(12)의 밸브(V9, V10)의 사이로부터 분기된 배출로(30)는 드레인탱크(9)를 경유하여 더욱 연장하여, 처리용기(2)의 배기를 하기 위한 배기로(25)에 접속되어 있다. 드레인탱크(9)는 밀폐용기로 구성되고, 그 상면에는 액체 소스 공급로(12)측의 배출로[30(30a)] 및 진공 펌프(26)측의 배출로[30(30b)]가 각각 밸브(V14) 및 밸브(V15)를 거쳐서 접속되어 있다.
다음에, 도 9에 도시하는 처리 장치에 있어서, 액체 소스 공급로(12)를 세정하는 방법에 대해서 도 9 및 도 10을 참조하면서 서술한다. 이하의 설명은 배관 또는 MFC(15) 등의 기기의 교환이나 액체 소스 탱크(11)의 교환 등의 유지 보수를 할 때에, 액체 소스 공급로(12)를 대기에 개방하기 전에 액체 소스 공급로(12)를 세정하고자 하는 경우를 상정하고 있다. 우선, 액체 소스 공급로(12)의 밸브(V2) 및 밸브(V10)를 닫는다. 그리고, 밸브(V2, V10) 사이에 있는 밸브(V9, V1) 및 바이패스로(18)의 밸브(V4)를 열고, 밸브(V13, V6, V8)를 닫고, 밸브(V5, V12, V7) 및 배출로(30)의 밸브(V11, V14, V15)를 연 상태로 한다.
이에 따라, 질소 가스 공급원(34)으로부터 액체 소스 공급로(12) 및 바이패스로(18)를 순차적으로 지나서 진공 펌프(26)에 이르는 유로와, 질소 가스 공급원(34)으로부터 액체 소스 공급로(12) 및 배출로(30)를 순차적으로 지나서 진공 펌프(26)에 이르는 유로가 형성되고, 질소 가스 공급원(34)으로부터의 질소가 세정액 공급로(32)를 지나서 액체 소스 공급로(12)로 유입한다. 이 결과 PET가 진공 펌프(26)측으로 압송되고, 배관내가 질소 가스에 의해서 치환된다(스텝 S1). 이 경우, 점(P2)으로부터 하류측에 존재하는 PET는 기화기(16)에서 기화되어 바이패스로(18)를 거쳐서 배기된다. 또한, 점(P2)과 밸브(V10)와의 사이에 존재하는 PET는 배기로[30(30a)]를 통해서 일단 드레인탱크(9)에 모이고, 질소 가스는 배기로[30(30b)]를 거쳐서 배기된다.
드레인탱크(9)를 설치하지 않는 경우에는, PET는 배기로(30)로부터 배기로(25)로 유출했을 때에 단숨에 기화하기 때문에 진공 펌프(26)의 부하가 커져 버린다. 그러나, 도 9의 실시예와 같이 드레인탱크(9)를 설치함으로써, PET를 일단 모으는 버퍼가 존재하게 되므로, 진공 펌프(26)의 부하를 작게 할 수 있는 이점이 있다.
다음에, 가스 공급로(33)의 밸브(V5)를 닫아 질소 가스의 공급을 멈추고, 밸브(V5)의 하류측의 배관, 즉 세정액 공급로(32), 액체 소스 공급로(12) 및 배출로(30)내를 진공 펌프(26)에 의해서 배기한다(스텝 S2). 그 후, 분기로(33')의 밸브(V12)와 배출로(30)의 밸브(V11)와 바이패스로(18)의 밸브(V4)를 닫고, 밸브(V13, V6)를 연다. 이에 따라 질소 가스가 세정액 탱크(31)내로 공급되어 여기로부터 세정액이 압송된다. 이 때, 세정액 공급로(32) 및 액체 소스 공급로(12)는 감압 분위기로 되어 있기 때문에, 이 속에 세정액이 유입하여 채워진다(스텝 S3). 그리고 5초 내지 30분후에 스텝 S1과 동일한 밸브조작을 하여, 질소 가스 공급원(34)으로부터 액체 소스 공급로(12) 및 바이패스로(18)를 순차적으로 지나서 진공 펌프(26)에 이르는 제 1 유체 유로와, 질소 가스 공급원(34)으로부터 액체 소스 공급로(12), 배출로(30)를 순차적으로 지나서 진공 펌프(26)에 이르는 제 2 유체 유로를 형성하고, 질소 가스에 의해서 세정액 공급로(32) 및 액체 소스 공급로(12)내의 세정액을 압송하여 배출한다(스텝 S4). 그 후, 계속해서 질소 가스를 흐르게 하여, 배관내를 질소 가스로 치환한다(스텝 S5).
그런 후, 스텝 S2와 같이 질소 가스 공급원(34)측의 밸브(V5)를 닫아 질소 가스의 공급을 멈추고, 세정액 공급로(32), 액체 소스 공급로(12) 및 배출로(30)내를 진공 펌프(26)에 의해서 배기한다(스텝 S6). 계속해서 밸브(V5)를 개방함과 동시에 압력 조정부(36)에 의해서 질소 가스의 압력을 조정하여, 배관내를 대기압의 질소 가스로 채운다(스텝 S7). 그 후 밸브(V5)를 닫는다. 이렇게 하여 배관의 세정이 종료한 후, 액체 소스 공급로(12)를 분해하여 대기에 개방하고, 배관 또는 MFC(15) 등의 기기의 교환이나 액체 소스 탱크(11)의 교환 등의 유지 보수작업이 실행된다.
그리고 유지 보수작업이 종료하고 액체 소스 공급로(12)를 접속한 후에는 도 10에 도시하는 스텝 S2 내지 S6과 동일한 공정을 한다. 즉 배관내를 진공배기한 후 세정액으로 채우고, 그 후 질소 가스를 공급하여 세정액을 배출하고, 다시 진공배기한다. 세정액으로서는 전술한 바와 같이 에탄올을 사용할 수 있다. 에탄올을 진공배기할 때에 배관내에 수분이 미량 존재하고 있었다고 해도, 또한 에탄올중에 미량의 수분이 존재하고 있었다고 해도, 에탄올과 물과의 혼합물의 비점이 에탄올의 비점보다도 낮기 때문에 해당 혼합물이 먼저 증발하고(공비현상), 이 때문에 배관내에는 실질적으로 수분은 남지 않는다. 또한, 유지 보수 전후에 실행되는 이들 세정공정에서 스텝 S5 및 스텝 S6을 복수회 반복하여 실행하면, 배관내에 미량의 액체가 잔류하고 있더라도 효율적으로 이것을 배제할 수 있다. 그 후 밸브(V7, V11, V4)를 닫고, 액체 소스 탱크(11)의 입구측의 밸브(V0) 및 출구측의 밸브(V10)를 개방함으로써, 헬륨 가스에 의해서 액체 소스 탱크(11)내의 PET가 압출되어 진공분위기의 액체 소스 공급로(12)내로 유입하고, 이 속이 PET로 채워진다. 이러한 세정공정은, 예컨대 장치의 신규 설치시에 배관을 시공한 후에도 실행되고, 이 다음 산화탄탈의 성막공정이 실시된다.
유지 보수 전후에 실행되는 상술한 세정공정은 처리 장치 전체의 동작을 제어하는 시스템 컨트롤러의 메모리내에 저장되어 있는 프로그램에 근거하여 각 밸브의 개폐 제어를 함으로써 실시된다.
상기 세정 방법에 의하면, 배관내에 존재하는 PET 및/또는 세정액을 질소 가 스에 의해서 추방하고 있기 때문에, 그들 액체를 조속히 제거할 수 있고, 잔존하는 액체의 양을 매우 미량으로 억제할 수 있다. 그리고 상기 액체와 바꿔 놓인 질소 가스를 진공배기하고 있기 때문에, 배관내에 액체가 미량 남아있더라도 질소 가스와 함께 배출되어, 결과적으로 신속하고 또한 확실하게 PET 또는 세정액을 제거할 수 있다. 또한, 배관내에 존재하는 공기도 배출된다. 따라서, 세정후에 수분에 매우 민감한 원료 가스인 PET를 공급하더라도 PET의 고화 등의 문제는 발생하지 않는다.
또한, 본 발명은 액체 소스를 기화기로 기화하여 처리용기로 공급하도록 구성된 처리 장치에 한하지 않고, 액체 소스를 처리용기에 액체 상태 그대로 공급하여 처리용기내에서 기화하도록 구성된 처리 장치에도 적용할 수 있다.

Claims (14)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 처리 장치에 있어서,
    내부에서 액체 소스를 이용하여 피 처리체에 처리가 실행되는 처리용기와,
    액체 소스 공급원으로부터 상기 처리용기로 액체 소스를 공급하도록 설치된 액체 소스 공급로와,
    상기 액체 소스 공급로에 설치되고, 상기 액체 소스 공급로를 흐르는 액체 소스의 유량을 소정의 목표 유량이 되도록 제어하는 유량 제어기기와,
    세정액 공급원으로부터 상기 액체 소스 공급로의 상기 유량 제어기기의 상류측으로 세정액을 공급하도록 설치된 세정액 공급로와,
    상기 세정액 공급로에 한쪽 단부가 접속됨과 동시에 상기 세정액 공급로 또는 상기 액체 소스 공급로에 다른쪽 단부가 접속되고, 세정액 공급로의 일부를 바이패스하는 바이패스로와,
    상기 바이패스로에 설치되고, 상기 바이패스로를 흐르는 세정액의 유량을 계측하는 기능 및 상기 바이패스로를 흐르는 세정액의 유량을 소정의 목표 유량이 되도록 제어하는 기능의 적어도 한쪽의 기능을 갖는 검사용 기기와,
    세정액이 상기 바이패스로를 통해서 상기 액체 소스 공급로로 공급되는 제 1 상태와, 세정액이 상기 바이패스로를 지나지 않고 상기 액체 소스 공급로로 공급되는 제 2 상태를 전환할 수 있는 밸브를 포함하고,
    세정액을 상기 바이패스로에 설치된 검사용 기기를 통해서 상기 유량 제어기기에 통류시킬 수 있도록 구성되어 있는
    처리 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 세정액 공급로의 상기 일부에 설치되고, 상기 세정액 공급로의 상기 일부를 통하여 상기 액체 소스 공급로로 공급되는 세정액의 유량을 조절하는 유량 조절기기를 또한 포함하고 있는 것을 특징으로 하는
    처리 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 세정액 공급로의 상기 일부보다 상류측에 설치되고, 적어도 상기 세정액 공급로의 상기 일부를 통하여 상기 액체 소스 공급로로 공급되는 세정액의 유량을 조절하는 유량 조절기기를 또한 포함하고 있는 것을 특징으로 하는
    처리 장치.
  6. 처리 장치에 있어서,
    내부에서 액체 소스를 이용하여 피 처리체에 처리가 실행되는 처리용기와,
    액체 소스 공급원으로부터 상기 처리용기에 액체 소스를 공급하도록 설치된 액체 소스 공급로와,
    상기 액체 소스 공급로에 설치되고, 상기 액체 소스 공급로를 흐르는 액체 소스의 유량을 소정의 목표 유량이 되도록 제어하는 유량 제어기기와,
    검사용 기기에 있어서, 상기 검사용 기기를 통하여 흐르는 세정액의 유량을 계측하는 기능 및 해당 검사용 기기를 통하여 흐르는 세정액의 유량을 소정의 목표 유량이 되도록 제어하는 기능의 적어도 한쪽의 기능을 갖는 검사용 기기와,
    상기 액체 소스 공급로에 접속되고, 상기 검사용 기기를 통과시키지 않고 세정액을 상기 액체 소스 공급로의 유량 제어기기의 상류측으로 공급하도록 설치된 제 1 세정액 공급로와,
    상기 액체 소스 공급로에 접속됨과 동시에 상기 검사용 기기가 배치된 부분을 갖고, 상기 검사용 기기를 통해서 세정액을 상기 액체 소스 공급로의 유량 제어기기의 상류측으로 공급하도록 설치된 제 2 세정액 공급로를 포함한
    처리 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 세정액 공급로의 적어도 일부분이 제 2 세정액 공급로의 적어도 일부분과 공유되어있는 것을 특징으로 하는
    처리 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 세정액 공급로 중 상기 제 2 세정액 공급로와 공유되어있지 않은 부분에 설치된 유량 조절기기를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는
    처리 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 세정액 공급로중 상기 제 2 세정액 공급로와 공유되어있는 상기 적어도 일부분에 있어서, 또한 상기 검사용 기기의 상류측에 설치된 유량 조절기기를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는
    처리 장치.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 세정액 유로 및 상기 제 2 세정액 유로에 세정액을 공급하는 공통의 세정액 공급원을 또한 포함하는 것을 특징으로 하는
    처리 장치.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 처리 장치의 보수 방법에 있어서, 상기 처리 장치가, 액체 소스가 액체 소스 공급로에 설치된 유량 제어기기를 거쳐서 처리용기로 공급되도록 구성되어 있는 것에 있어서,
    세정액을 제 1 유량으로 상기 액체 소스 공급로로 통류하여, 상기 액체 소스 공급로를 세정하는 세정공정과,
    세정액을 제 2 유량으로 상기 유량 제어기기에 통류하여, 상기 유량 제어기기를 교정하는 검사공정을 포함하고
    상기 검사공정은,
    세정액을, 상기 세정액의 유량을 계측하는 기능 및 상기 세정액의 유량을 목표 유량이 되도록 제어하는 기능의 적어도 한쪽의 기능을 갖는 검사용 기기를 거쳐서, 상기 유량 제어기기에 통류시키는 공정과,
    세정액을 상기 검사용 기기를 통해서 상기 유량 제어기기로 통류시킨 경우에 있어서의, 상기 유량 제어기기에 설정된 세정액의 목표 유량과 상기 검사용 기기에 의해서 측정된 세정액의 실제의 유량과의 비교, 또는 세정액을 상기 검사용 기기를 통해서 상기 유량 제어기기에 통류시킨 경우에 있어서의, 상기 유량 제어기기에 설치된 유량센서에 의해서 측정된 세정액의 실제의 유량과 상기 검사용 기기에 설정된 목표 유량과의 비교를 하는 공정과,
    상기 비교에 근거하여 상기 유량 제어기기가 정상적으로 동작하고 있는가 아닌가를 판정하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는
    방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 세정공정에서 상기 세정액은 상기 검사용 기기를 통하지 않고 상기 액체 소스 공급로로 공급되고,
    상기 제 1 유량은 상기 제 2 유량보다 큰 것을 특징으로 하는
    방법.
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