JP2018016408A - 二重容器の破損検出装置及び破損検出方法、基板処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】内管又は外管のいずれに破損が発生したかを検出することができる二重管の破損検出装置【解決手段】密閉された内管１２と内管１２を収容する密閉された外管１３とから成る二重管１０の破損を検出する破損検出装置であって、外管１３の内部の圧力を計測する圧力センサ２７ａと、外管の内部を第１の圧力値に調整する加圧気体供給部２６ａ及び電磁開閉弁２８ａと、内管１２の内部の圧力を計測する圧力センサ２７ｂと、内管１２の内部を第１の圧力値と異なる第２の圧力値に調整する加圧気体供給部２６ｂ及び電磁開閉弁２８ｂと、を有する構成である。【選択図】図１

Description

本発明は、密閉された内容器と該内容器を収容する密閉された外容器とから成る二重容器の破損を検出する破損検出装置及び破損検出方法に関する。

半導体基板等の薬液処理に際しては、当該薬液を最適な温度に加熱すべく、赤外線の透過性が良く、耐薬品性に優れた石英ガラス製の管に電熱線を収容したヒーターを薬液中に配置している。このような薬液中にヒーターを配置した加熱では、石英ガラスの破損による薬液の汚染を防止するために、電熱線を収容した内管と、該内管を収容する外管とから成る二重管構造にすると共に、破損を検出する破損検出装置及びこの破損検出装置を設けたヒーターが開示されている（例えば、特許文献１、２参照）。

特開平２−４４６８１号公報 特開平７−１０６０５３号公報

上記特許文献１、２に開示される破損検出装置を含めた従来のヒーター破損検出装置の一例の概略を図８に示す。図８において、半導体基板のエッチング工程で使用するリン酸を主成分としたエッチング剤１０１を貯留する貯留タンク１０２では、エッチング液１０１を薬液処理に最適な温度（例えば、１６０℃）に加熱すべく、貯留タンク１０２内に２重管構造のヒーター１０３が投入されている。このヒーター１０３は、全体形状が略Ｌ字型形状で、石英ガラスから成る内管１０５及び外管１０６の二重配管構造であり、一端側の一部をエッチング液１０１の液面から露出させ、電熱線１０８を収容した他端側を含む残りをエッチング液１０１の液中に浸漬させて加熱している。そして、内管１０５と外管１０６との間のスペース１０９に加圧気体供給部から加圧気体（例えば、Ｎ_２等）を導入して所定の圧力値とした後に、圧力センサ１１２により圧力値の変動を監視することでヒーター１０３の破損を検知するものである。例えば、ヒーター１０３の部分断面図である図９Ａに示すように、外管１０６の破損（破損孔１０６ａ）により加圧気体がエッチング液１０１中に漏れたこと（図中鎖線で示す）によるスペース１０９内の圧力値の低下を検出することで、外管１０６に生じた破損を警報等で報知することができる。

ところで、上記圧力値の低下は、外管１０６の破損に限らず、図９Ｂに示すように内管１０５の破損（破損孔１０５ａ）によりスペース１０９内の気体が内管１０５内に漏れることによっても生じる。圧力値の低下が内管１０５の破損のみが原因であればエッチング液１０１の汚染に直結するものでなく、外管１０６の破損のように緊急な装置交換を要することがない。しかしながら、従来の破損検出装置では、内管１０５及び外管１０６のいずれが破損したか特定することができず、内管１０５のみの破損の場合にもエッチング工程を緊急的に停止してヒーター１０３全体の交換を行っていた。

本発明は、内管等の内容器及び外管等の外容器から成る二重容器において、内容器又は外容器のいずれに破損が発生したかを検出することができる二重容器の破損検出装置、破損検出方法の提供を目的とするものである。

上記課題を解決するために本発明に係る二重容器の破損検出装置は、密閉された内容器と該内容器を収容する密閉された外容器とから成る二重容器の破損を検出する二重容器の破損検出装置であって、前記外容器の内部の圧力を計測する第１の圧力計測部と、前記外容器の内部を第１の圧力値に調整する第１の圧力調整部と、前記内容器の内部の圧力を計測する第２の圧力計測部と、前記内容器の内部を第１の圧力値と異なる第２の圧力値に調整する第２の圧力調整部と、を有する構成である。

更に、本発明に係る二重容器の破損検出装置は、密閉された内容器と該内容器を収容する密閉された外容器とから成る二重容器の破損を検出する二重容器の破損検出装置であって、前記外容器の内部の圧力を計測する第１の圧力計測部と、前記外容器の内部を加圧又は減圧により第１の圧力値に設定する第１の圧力設定部と、前記内容器の内部の圧力を計測する第２の圧力計測部と、前記内容器の内部を加圧又は減圧により第１の圧力値と異なる第２の圧力値に設定する第２の圧力設定部と、を有する構成である。

また、本発明に係る二重容器の破損検出方法は、密閉された内容器と該内容器を収容する密閉された外容器とから成る二重容器の破損を検出する二重容器の破損検出方法であって、前記外容器の内部の圧力を第１の圧力値に、前記内容器の内部の圧力を第の圧力値と異なる第２の圧力値に調整する圧力調整ステップと、前記外容器の内部の圧力と、前記内容器の内部の圧力とを計測する圧力計測ステップと、を有する構成である。

本発明によれば、内容器と外容器とから成る二重容器の破損検出において、内容器と外容器のいずれが破損したのかを容易に検出することができる。

本発明の第１の実施形態に係る二重管ヒーター（二重容器）の破損検出装置の気体流路の経路を示す概略図である。 図１に示す二重管ヒーターのＡ−Ａ断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る二重管ヒーターの破損検出装置の制御系統を示すブロック構成図である。 本発明の第１の実施形態に係る二重管ヒーターの破損検出装置の制御部による制御手順を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態に係る二重管ヒーターの破損検出装置の制御部による制御手順を示すフローチャートである。 本発明の第３の実施形態に係る二重管ヒーターの破損検出装置の気体流路の経路を示す概略図である。 本発明の第１の実施形態に係る二重管ヒーターの破損検出装置を備えた基板処理装置の概略図である。 従来の二重管ヒーターの破損検出装置の気体流路の経路を示す概略図である。 従来の二重管ヒーターの破損部分（外管）の部分拡大図（図８のＹ−Ｙ断面）である。 従来の二重管ヒーターの破損部分（内管）の部分拡大図（図８のＹ−Ｙ断面）である。

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。

（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態に係る二重管ヒーター（二重容器）の破損検出装置を図１乃至図４を参照して説明する。

図１において、二重管ヒーター１０の破損検出装置１１は、電熱線１６を収容する内管１２と、内管１２を収容する外管１３とから成る二重管ヒーター１０の破損を内管１２と外管１３の各圧力の計測に基づいて検出する装置である。破損検出の対象となる二重管ヒーター１０は、全体形状が略Ｌ字型形状で、赤外線の透過性と耐薬品性に優れた石英ガラスから成る内管１２、外管１３の密閉された二重配管構造となっている。この二重管ヒーター１０は、処理槽１８に貯留される処理液１７（リン酸溶液等）を半導体基板（不図示）の処理に適した温度（例えば、１６０℃）に調温する装置である。

二重管ヒーター１０の断面図である図２に示すように、二重管ヒーター１０は外側の外管１３と内側の内管１２との二重構造で、内管１２の外表面には周方向に沿って所定間隔を設けて突起部１４ａ、１４ｂ、１４ｃが設けられ、その先端が外管１３の内表面の窪みに当接することで、内管１２と外管１３とが所定の間隙を維持し、内管１２と外管１３との間に所定の空間３８（以下、「内外管スペース３８」という）が形成される。また、内管１２の内部には、電熱線１６及び電熱線芯部１６ａと内管１２との間に空間３９（以下、「内管スペース３９」という）が形成される。

二重管ヒーター１０の破損原因として、外管１３の場合は、処理液１７に浸漬された外管１３の外表面へのエッチング作用による破損（割れ）が考えられる。外管１３（内管１２も含めて）は、耐薬品性に優れた石英ガラスから成るが、処理液１７に長時間浸漬されることで、外表面へのエッチング作用により削られ、やがて、外管１３の破損が発生するものと考えられる。一方、内管１２の内部には電熱線１６が設けられており、加熱時と非加熱時における電熱線１６の伸縮が内管１２の内側表面と摩擦を生じ、長時間にわたる電熱線１６の繰り返し使用により内管１２の内側表面が削られ、やがて、内管１２の破損が発生するものと考えられる。

二重管ヒーター１０は、その一端部を処理液１７から突き出した状態にして処理液１７中に浸漬されており、処理液１７から突き出した一端部からさらに水平方向に伸長した部分が円柱２段形状のキャップ２０で封止されている。そして、二重管ヒーター１０の他端側の内管１２に収容された電熱線１６に電力を供給する配線が外部からキャップ２０を貫通して内管１２の内部に導入されている。破損検出装置１１には、外管１３内部の内外管スペース３８に加圧気体を導入するための外管気体導入部２１ａと、内管１２内部の内管スペース３９に加圧気体を導入するための内管気体導入部２１ｂとが設けられている。

外管気体導入部２１ａには、加圧気体ボンベ等から成る加圧気体供給部２６ａから加圧気体を供給する配管２５ａが接続されており、配管２５ａの途中には外管気体導入部２１側に圧力センサ２７ａが、加圧気体供給部２６ａ側に電磁開閉弁２８ａが設けられている。内管気体導入部２１ｂには、加圧気体ボンベ等から成る加圧気体供給部２６ｂから加圧気体を供給する配管２５ｂが接続されており、配管２５ｂの途中には外管気体導入部２１側に圧力センサ２７ｂが、加圧気体供給部２６ｂ側に電磁開閉弁２８ｂが設けられている。加圧気体導入部２１、２２、配管２５ａ、２５ｂ、加圧気体供給部２６ａ、２６ｂ、圧力センサ２７ａ、２７ｂ、電磁開閉弁２８ａ、２８ｂ、更に図６を参照して後述する制御部３１、記憶部３２、電磁開閉弁駆動回路３３、警報発生部３５を含めて破損検出装置１１を構成する。圧力センサ２７ａ、２７ｂが第１の圧力計測部、第２の圧力計測部に相当する。加圧気体供給部２６ａ、２６ｂが第１の圧力調整部、第２の圧力調整部に相当する。なお、加圧気体供給部と後述する真空ポンプとの組み合わせにより第１の圧力設定部、第２の圧力設定部を構成することができる。

加圧気体供給部２６ａ、２６ｂは、高圧の気体（窒素）を貯蔵した耐圧容器であり、後述するように電磁開閉弁２８ａ、２８ｂの開閉制御により高圧気体を導入することで、外管１３内の内外管スペース３８、内管１２内の内管スペース３９と、をそれぞれ所定の圧力値（例えば、内外管スペース３８を２０ｋＰａ、内管スペース３９を４０ｋＰａ）に設定することができる。なお、加圧気体として窒素（Ｎ２）を使用しているが、空気等の他の気体を使用することもできる。また、外管１３内の内外管スペース３８、内管１２内の内管スペース３９の両方に同じ種類の気体を導入する必要はなく、それぞれ違う種類の気体を導入しても良い。

二重管ヒーター１０の破損検出装置１１の制御系統を示すブロック構成図である図３に示すように、破損検出装置１１は、コンピュータユニット（例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏインターフェース及びバス等）によって構成される制御部３１を有する。制御部３１は、外管１３と内管１２との隙間である内外管スペース３８の圧力Ｐｘ（変数）を計測する圧力センサ２７ａと、内管１２の内部空間である内管スペース３９の圧力Ｐｙ（変数）を計測する圧力センサ２７ｂとが接続されている。また、制御部３１は、電磁開閉弁２８ａ、２８ｂを開閉させる電磁開閉弁駆動回路３３と接続されており、電磁開閉弁駆動回路３３を介して電磁開閉弁２８ａ、２８ｂを開閉制御することで、加圧気体供給部２６ａ、２６ｂから加圧気体を導入して内外管スペース３８と内管スペース３９とをそれぞれ所定の圧力値にすることができる。また、制御部３１には所定の制御プログラム等が記憶された記憶部３２（例えば、ハードディスク、フラッシュメモリ等）が接続されている。更に、制御部３１には、音声等による警報を発生する警報発生部３５が接続されており、二重管ヒーター１０の破損個所（内管の破損、外管の破損、又は内管と外管の双方の破損）に応じた異なる種類の警報を発生することができる。

次に、図４を参照しつつ、本実施形態に係る破損検出装置１１の制御部３１による処理手順について説明する。図１に示す貯留槽１８は、供給配管（不図示）を通じて貯留された処理液１７により半導体基板（不図示）のエッチング処理等に使用するための処理液を貯留する容器である。薬液処理を開始するために、処理液１７を所定温度（例えば、１６０℃）に調温すべく電熱線１６に通電させて二重管ヒーターを加熱状態し、制御部３１による処理手順も開始する（Ｓ１１）。処理ユニット３１は、半導体基板の処理液１７を用いた基板処理が開始されると、電磁開閉弁駆動回路３３を介して電磁開閉弁２８ａ、２８ｂを開状態にする（Ｓ１２）。そして、加圧気体供給部２６ａ、２６ｂから加圧気体（窒素）を、外管１３と内管１２との隙間である内外管スペース３８と、内管１２内部の内管スペース３９とに供給する。内外管スペース３８内の圧力Ｐｘの圧力値をＰ１に、内管スペース３９内の圧力Ｐｙの圧力値をＰ２とする。この時の内外管スペースの圧力値Ｐ１は、内管スペース３９の圧力値Ｐ２より低い圧力（Ｐ１＜Ｐ２）に設定されている（Ｓ１３）。上記した圧力値Ｐ１、Ｐ２とするために、制御部３１は、Ｐｘ、Ｐｙを上記圧力値にすべく、電磁開閉弁駆動回路３３を通じて電磁開閉弁２８ａ、２８ｂの開閉を制御する。なお、圧力値Ｐ１と圧力値Ｐ２とは計測誤差の範囲内とならないように、所定以上の圧力差とする。本実施形態では、制御部３１が、加圧気体供給部２６ａ、２６ｂにより加圧気体を内外管スペース３８、内管スペース３９に供給して圧力値をそれぞれＰ１、Ｐ２となるように加圧を継続するものであり、所定時間毎に加圧気体を供給して上記圧力値に維持制御するものである。なお、所定時間毎に加圧気体を供給するのではなく、常時加圧とすべく加圧気体の供給を行ってもよい。

制御部３１は、内外管スペース３８の圧力Ｐｘと内管スペース３９の圧力Ｐｙとをそれぞれ異なる圧力値（Ｐ１＜Ｐ２）に設定した後、所定時間経過後に圧力センサ２７ａ、２７ｂにより内外管スペース３８の圧力Ｐｘと内管スペース３９の圧力Ｐｙとを計測し、計測値を記憶部３２に取得する（Ｓ１４：圧力値取得手段）。所定時間経過後に計測するのは、内管１２又は外管１３に破損があったときの圧力変動が反映される時間を考慮したものであり、破損が微細孔の場合も考慮して所定時間の値を設定する。

制御部３１は、取得した圧力計測値に基づいて、内管１２と外管１３の間隙である、内外管スペース３８の圧力Ｐｘが当初設定した圧力値Ｐ１より所定値以上上昇したか否かを判定する（Ｓ１５：圧力値判定手段）。所定値以上としたのは、ヒーターの加熱により、内外管スペース３８と内管スペース３８に供給された気体が膨張するため、計測誤差等を考慮したものである。なお、所定値以上とは、例えば、所定値より５ｋ?以上とする。制御部３１は、圧力Ｐｘが圧力値Ｐ１より所定値以上上昇したと判定したとき（Ｓ１５のＹＥＳ）、二重管ヒーター１０の内管１２の破損による気体漏れが原因として、警報発生部３５より警報Ａを発生させる（Ｓ１６：警報発生制御手段）。内管１２の破損であるから、外管１３の破損の場合と異なり、処理液１７の二重管ヒーター１０内への直接の侵入がないので、基板処理を直ぐに中止する必要がないことから、ヒーター１６の加熱を続行することができる。よって、警報Ａは、後述する警報Ｂよりも緊急度の低い警報Ａを発生させるものである。例えば、警報Ａは警報Ｂよりも警報音の音量を小さくする、又は異なる種類の警報音で区別する、更には警報音に加えて警報ランプの点灯する色等を異にすることで緊急度の高低さを表現する。なお、内管１２の破損の場合は、高圧の内管スペース３９から低圧の内外管スペース３８への気体流出であるから、制御部３１は、圧力Ｐｘが圧力値Ｐ１より所定値以上上昇したか否かの判定を行うが、内管１２の破損状態によっては、内管スペース３９から内外管スペースへ流出すると内管スペース３９内の圧力値Ｐ２が所定値より低下することも考えられる。よって、圧力Ｐｙが圧力値Ｐ２より所定値以上低下したか否かの判定で行うこともできる。

制御部３１は、内外管スペース３８の圧力Ｐｘが所定値以上上昇しておらず、内管スペース３９の圧力Ｐｙも所定値以上低下していないとき（Ｓ１５のＮＯ）、更に内外管スペース３８の圧力Ｐｘが所定値以上低下し、内管スペース３９の圧力Ｐｙが一定であるか否かを判定する（Ｓ１７：圧力値判定手段）。制御部３１は、圧力Ｐｘが所定値以上低下し、かつ圧力Ｐｙが一定であると判定したときは（Ｓ１５のＹＥＳ）、二重管ヒーター１０の外管１３の破損によるものとして、警報Ｂを発生させる（Ｓ１８：警報発生制御手段）。外管１３の破損は二重管ヒーター１０の内部への処理液１７の浸入することとなり、加熱された内管１２と処理液１７との接触し、処理液１７のエッチング作用による内管１２の破損と、処理液１７と電熱線１６との接触による処理液１７の金属汚染とを招くことから緊急性を要するため、上記した警報Ａよりも緊急度の高い警報Ｂ（例えば、警報Ａよりも音量を大きく、又は緊急性の高さを意味するサイレン等の音、緊急性の高い赤色等の警報ランプの点灯）を発生させるものである。よって、制御部３１は、警報Ｂを発生させた後に、ヒーター１６の加熱を停止させる（Ｓ２１）。そして、後述するように基板処理室への処理液１７の供給を停止させる。このとき、二重管ヒーター１０の交換が行われる。

制御部３１は、圧力Ｐｘが所定値以上の低下であってＰｙが一定であることが否定されたときは（Ｓ１５のＮＯ）、内外管スペース３８の圧力Ｐｘ及び内管３９スペースの圧力Ｐｙの双方が所定値以上低下したか否かを判定する（Ｓ１９：圧力値判定手段）。制御部３１は、Ｐｘ、Ｐｙの双方が所定値以上低下したと判定したときは（Ｓ１９のＹＥＳ）、内管１２及び外管１３の双方の破損と判定できるので、警報Ａと警報Ｂの双方を発生させ（Ｓ２０）、ヒーター１６の加熱を停止させる（Ｓ２１）。内管１２及び外管１３の双方の破損であるから、処理液１７の金属汚染を招くので、後述するように基板処理室への処理液１７の供給を停止させる。そして、二重管ヒーター１０の交換が行われる。

制御部３１は、圧力Ｐｘ及びＰｙが所定値以上の低下でないと判定したときは（Ｓ１９のＮＯ）、二重管ヒーター１０に破損が生じていないとの判定になり、更に繰り返し二重管ヒーター１０の破損検出を行うかの判定を行う（Ｓ２２）。例えば、破損検出を所定時間毎に繰り返し行うとの設定がされているときは、破損検出を終了せずに（Ｓ２２のＮＯ）繰り返し圧力Ｐｘ、Ｐｙを計測して判定を行う（Ｓ１４、Ｓ１５等）。更なる破損検出を行わないときは（Ｓ２２のＹＥＳ）、破損検出を終了する。なお、警報Ａの発生、ヒーター１６の加熱停止のときには破損検出を終了するが、これに限定するものではない。警報Ａの後にヒーター加熱を停止してもよい。さらに、警報Ａ、警報Ｂ、警報Ａ，Ｂの発生後に、基板処理の一連の作動の停止等を制御部３１が予め設定された手順により制御することができる。なお、圧力Ｐｘ、Ｐｙの計測において、所定値以上又は所定値以下であるか否かの判断では、所定値の範囲を破損検出の精度等の関係から適切な数値に設定する。

このように、本実施形態に係る二重管ヒーター１０の破損検出装置１１によれば、加圧気体を内管１２と外管１３との隙間である内外管スペース３８と、電熱線１６及び電熱線芯部１６ａと内管１２との隙間である内管スペース３９とに供給して、内外管スペース３８内の圧力ＰｘをＰ１に、内管スペース３９内の圧力ＰｙをＰ２の異なる圧力値（Ｐ１＜Ｐ２）にし、所定時間経過後にＰｘ、Ｐｙの圧力値を計測することで、内管１２の破損、外管１３の破損、内管１２と外管１３の双方破損とを区別して検出することができる。その結果、破損個所に応じた緊急性の度合いの判断ができるので、処理液の基板処理装置への供給の停止、二重管ヒーター１０の交換、又は基板処理装置への薬液供給完了後の二重管ヒーター１０の交換の選択が可能となる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係る二重管ヒーターの破損検出装置について、破損検出装置の制御部による制御手順を示すフローチャートである図５を参照して説明する。第１の実施形態と相違する部分を中心に説明し、共通部分についての説明を適宜省略する。また、共通する構成部分の名称、符号は第１の実施形態と同一のものを使用する。

第１の実施形態では、二重管ヒーター１０を加熱状態にさせ、処理液１７を所定温度に調温して半導体基板の薬液処理中の破損を検出するものであったが、本実施形態では、二重管ヒーター１０の加熱停止中（薬液処理停止中）における、処理液浸漬中の破損を検出するもので、破損検出装置は第１の実施形態の破損検出装置１１と同一のものを使用する。

図５において、半導体基板の薬液処理停止のため、二重管ヒーター１０の加熱も停止させた状態で、処理液１７に浸漬した状態の二重管ヒーターの破損検出を開始する。制御部３１は、電磁開閉弁駆動回路３３を介して電磁開閉弁２８ａ、２８ｂを開状態にさせ（Ｓ３１）、加圧気体供給部２６ａ、２６ｂから加圧気体（窒素）を、外管１３と内管１２との隙間である内外管スペース３８と、内管１２内部の内管スペース３９とに供給させて内外管スペース３８内の圧力ＰｘをＰ１に、内管スペース３９内の圧力ＰｙをＰ２の異なる圧力値（Ｐ１＜Ｐ２、例えば、Ｐ１として２０ｋＰａ、Ｐ２として４０ｋＰａ）にする（Ｓ３２）。

制御部３１は、内外管スペース３８の圧力Ｐｘ、内管スペース３９の圧力Ｐｙがそれぞれ圧力値Ｐ１、Ｐ２となったときに、電磁開閉弁駆動回路３３を介して電磁開閉弁２８ａ、２８ｂを閉状態にする（Ｓ３３）。第１の実施形態では、内外管スペース３８の圧力Ｐｘを圧力値Ｐ１、内管スペース３９の圧力Ｐｙを圧力値Ｐ２の状態に継続させるために、例えば所定時間経過毎に加圧気体供給部２６ａ、２６ｂから加圧気体（窒素）を供給していたが（又は常時加圧）、本実施形態では、内外管スペース３８の圧力Ｐｘを圧力値Ｐ１、内管スペース３９の圧力Ｐｙを圧力値Ｐ２とした後は、電磁開閉弁２８ａ、２８ｂを閉じた状態にした後、所定時間経過後に圧力Ｐｘ、Ｐｙの計測値を求め、損傷を判断する点が相違する。

制御部３１は、所定時間経過後に圧力Ｐｘ、Ｐｙを計測し、記憶部３２に取得する（Ｓ３４：圧力値取得手段）。取得した圧力計測値に基づいて、内管１２と外管１３の間隙である、内外管スペース３８の圧力Ｐｘが当初設定した圧力値Ｐ１より所定値以上上昇したか否かを判定する（Ｓ３５：圧力値判定手段）。第１の実施形態と同様に所定値以上としたのは、ヒーターの加熱により、内外管スペース３８と内管スペース３８に供給された気体が膨張するため、計測誤差等を考慮したものである。なお、所定値以上とは、例えば、所定値より５ｋ?以上とする。制御部３１は、圧力Ｐｘが圧力値Ｐ１より所定値以上上昇したと判定したとき（Ｓ３５のＹＥＳ）、二重管ヒーター１０の内管１２の破損による気体漏れが原因として、第１の実施形態と同様に警報発生部３５より警報Ａを発生させる（Ｓ３６：警報発生制御手段）。内管１２の破損であるから、警報Ａは、後述する警報Ｂよりも緊急度の低い警報Ａを発生させるものである。なお、第１の実施形態と同様に、内管１２の破損の場合は、高圧の内管スペース３９から低圧の内外管スペース３８への気体流出であるから、制御部３１は、圧力Ｐｘが圧力値Ｐ１より所定値以上上昇したか否かの判定を行うが、内管１２の破損状態によっては、内管スペース３９から内外管スペースへ流出すると内管スペース３９内の圧力値Ｐ２が所定値より低下することも考えられる。よって、圧力Ｐｙが圧力値Ｐ２より所定値以上低下したか否かの判定で行うこともできる。

制御部３１は、内外管スペース３８の圧力Ｐｘが所定値以上上昇しておらず、内管スペース３９の圧力Ｐｙも所定値以上低下していないとき（Ｓ３５のＮＯ）、更に内外管スペース３８の圧力Ｐｘが所定値以上低下し、かつ内管スペース３９の圧力Ｐｙが一定であるか否かを判定する（Ｓ３７：圧力値判定手段）。制御部３１は、圧力Ｐｘが所定値以上低下し、かつ圧力Ｐｙが一定であると判定したときは（Ｓ３７のＹＥＳ）、二重管ヒーター１０の外管１３の破損によるものとして、警報Ｂを発生させる（Ｓ３８：警報発生制御手段）。外管１３の破損は二重管ヒーター１０の内部への処理液１７の浸入となり、加熱された内管１２との接触による内管１２の破損と、処理液１７の汚染とを招くことから緊急性を要するため、第１の実施形態と同様に、上記した警報Ａよりも緊急度の高い警報Ｂを発生させるものである。このとき、二重管ヒーター１０の交換が行われる。

制御部３１は、圧力Ｐｘが所定値以上の低下であってＰｙが一定であることが否定されたときは（Ｓ３７のＮＯ）、内外管スペース３８の圧力Ｐｘ及び内管３９スペースの圧力Ｐｙの双方が所定値以上低下したか否かを判定する（Ｓ３９：圧力値判定手段）。制御部３１は、Ｐｘ、Ｐｙの双方が所定値以上低下したと判定したときは（Ｓ３９のＹＥＳ）、内管１２及び外管１３の双方の破損と判定できるので、警報Ａと警報Ｂの双方を発生させる（Ｓ４０）。内管１２及び外管１３の双方の破損であり、処理液１７の金属汚染を招くので、警報Ａ、Ｂを発生させるものである。そして、二重管ヒーター１０の交換が行われる。

制御部３１は、圧力Ｐｘ及びＰｙが所定値以上の低下でないと判定したときは（Ｓ３９のＮＯ）、二重管ヒーター１０に破損が生じていないとの判定となる。そして、更に繰り返し二重管ヒーター１０の破損検出を行うかの判定を行う（Ｓ４１）。例えば、破損検出を所定時間毎に繰り返し行うとの設定がされているときは、破損検出を終了せずに（Ｓ４１のＮＯ）繰り返し、開弁（Ｓ３１）、気体供給（Ｓ３２）、閉弁（Ｓ３３）、圧力Ｐｘ、Ｐｙを計測して破損の有無の判定を行う（Ｓ３１〜Ｓ３５等）。更なる破損検出を行わないときは（Ｓ４１のＹＥＳ）、破損検出を終了する。
なお、警報Ａの発生（Ｓ３６）、警報Ｂの発生（Ｓ３８）、及び警報Ａ、Ｂの発生（Ｓ４０）の行った後は破損検出を終了するが、これに限定するものではない。例えば、警報Ａの発生（Ｓ３６）の後、破損検出の工程（Ｓ３１〜Ｓ３５等）を繰り返し行ってもよい。このような処理手順は、制御部３１が予め設定されたプログラムにより制御することができる。なお、圧力Ｐｘ、Ｐｙの計測において、所定値以上又は所定値以下であるか否かの判断では、所定値の範囲を破損検出の精度等の関係から適切な数値に設定する。

このように、本実施形態によれば、加圧気体の供給後に電磁開閉弁を閉じての圧力計測であるから、外管１３、内管１２に生じた微細な孔であっても圧力の変動を生じるので、内管１２、外管１３の破損検出をそれぞれ容易に検出することができる。二重管ヒーター１０の不使用時であっても、所定時間毎に破損検出を行うことで、薬液処理を開始したときに二重管ヒーター１０を安全に使用することができる。本実施形態では、ヒーター１６による加熱を停止しての破損検出であったが、ヒーター加熱中及び薬液処理中に行うことが可能であることを記載する。特に、第１実施形態と異なり加圧を継続しないので、圧力値の変動を反映しやすく、微細な孔による破損も検出することができる。

（第３の実施形態）
次に、図６を参照して第３の実施形態について説明する。図６は二重管ヒーターの破損検出装置の気体流路の経路を示す概略図である。本実施形態に係る破損検出装置は、第１の実施形態の破損検出装置に真空ポンプを追加した構成となっている。具体的には、第１の実施形態の加圧気体供給部２５ａを真空ポンプ３０に換えたものである。真空ポンプの使用により排気による所定の圧力値設定を可能としたものである。第１の実施形態と相違する部分を中心に説明し、共通部分についての説明を適宜省略する。また、共通する構成部分の名称、符号は第１の実施形態と同一のものを使用する。

上記構成と成る本実施形態の破損検出装置１１ａは、第１の実施形態と同様に処理液１７に浸漬された二重配管ヒーター１０の破損を検出する装置である。第１の実施形態と相違する点は、内外管スペース３８の圧力Ｐｘと、内管スペース３９の圧力Ｐｙを、それぞれＰ１、Ｐ２（Ｐ１＜Ｐ２）と設定する際に、加圧気体の供給による他に真空ポンプによる排気を利用して設定することができる点である。一方を排気、他方を供給とすることで迅速に所定の圧力に設定することができる。例えば、内外管スペース３８の圧力Ｐｘを−３０ｋＰａ、内管スペース３９の圧力Ｐｙを２０ｋＰａとすることができる。Ｐｘ、Ｐｙとも加圧と排気とを使用して圧力差を大きくとることができる。加圧のみで圧力差を設ける場合と比較して、本実施形態では少しの圧力で所定の圧力差を出すことができる。本実施形態に係る破損検出装置１１ａは、第１の実施形態における二重管ヒーター１０の加熱中（薬液処理中）、又は第２の実施形態における二重管ヒーター１０の加熱停止中（薬液処理停止中）のいずれにおいても内管１２、外管１３、及びこれら双方の破損検出を行うことができる。

なお、他の実施形態として、第１乃至第３の実施形態における二重管ヒーター１０に換えて、二重管冷却部（装置）とすることができる。二重管冷却部は、第１乃至第３の実施形態で説明した二重管ヒーター１０と同様の構成であり、相違する点は内管内に収容する電熱線の代わりに配管をコイル状に巻回した冷却部を収容し、キャップを貫通した配管を、内管内を通じて冷却部に接続したものである。外部から冷媒を冷却部に導入し冷却後に外部に戻すように構成されている。この変形例では、処理液に浸漬された二重配管冷却部の破損を検出する装置である。第３の実施形態と同様に、内外管スペースの圧力Ｐｘと、内管スペースの圧力Ｐｙを、それぞれＰ１、Ｐ２（Ｐ１＜Ｐ２）と設定する際に、加圧気体の供給による他に真空ポンプによる排気を利用して設定することができ、さらに一方を排気、他方を供給とすることができる。本実施形態に係る破損検出装置は、二重管冷却部の冷却中（薬液処理中）、又は二重管冷却部の冷却停止中（薬液処理停止中）のいずれにおいても内管、外管の破損検出をそれぞれ迅速かつ的確に行うことができる。

上記した各実施形態では、制御部３０により圧力値の設定、圧力計測、計測値判定、警報発生制御等を行っているが、制御部３０によらず、手動により開閉弁の開閉、加圧操作、目視による圧力計測値を取得し、圧力計測値に基づく判定により破損検出を行ってもよい。また、第１乃至第４の実施形態では、破損検出の対象である二重管ヒーター１０、二重管冷却部１０ａを処理液１７、１７ａに浸漬させた状態で破損検出しているが、処理液１７、１７ａに浸漬させず、大気中に置いても破損検出が可能である。

更に、第１の実施形態に係る二重管ヒーター１０の破損検出装置１１を備えた基板処理装置５１を図７に示す。二重管ヒーター１０により所定温度に調温された貯留槽１８の処理液１７が管路５２を通じて基板処理装置５１に供給される。基板処理装置５１では、基板５５を載置する回転テーブル５６と、回転テーブル５６を回転させる回転駆動部５８と、回転する基板５５から飛散する処理液１７を受ける液受け部５７と、管路５２から供給される処理液１７を基板５５に供給するノズル５９と、液受け部５７で受けた処理液１７を排出する排出管６０を備えている。この構成により、所定の温度に調温された処理液１７により基板５５を薬液処理することができる。このとき、破損検出装置１１により、内管１２、外管１３、内管及び外管１３の破損の検出ができるので、検出箇所に応じた対応が可能である。例えば、内管１２の破損のときは処理液１７の金属汚染に直結しないので、工程中の基板処理を継続後に停止させて二重管ヒーター１０の交換を行い、外管１３の破損、外管１３及び内管１２の破損のときは、金属汚染に直結するので薬液搬送の停止（ヒーター加熱停止）、二重管ヒーター１０の交換を行うことができる。

以上、本発明の実施形態及び各部の変形例を説明したが、この実施形態や各部の変形例は、一例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。上述したこれら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明に含まれる。

１０ 二重管ヒーター
１１、１１ａ 破損検出装置
１２ 内管
１３ 外管
１６ 電熱線
１７，１７ａ 処理液
１８ 処理槽
２０ キャップ
２１ａ 外管気体導入部
２１ｂ 内管気体導入部
２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ 配管
２６ａ、２６ｂ 加圧気体供給部
２７ａ、２７ｂ 圧力センサ
２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄ 電磁開閉弁
３０ 冷却部
３１ 制御部
３２ 記憶部
３３ 電磁開閉弁駆動回路
３５ 警報発生部
５１ 基板処理装置

Claims (15)

1. 密閉された内容器と該内容器を収容する密閉された外容器とから成る二重容器の破損を検出する二重容器の破損検出装置であって、
   前記外容器の内部の圧力を計測する第１の圧力計測部と、
   前記外容器の内部を第１の圧力値に調整する第１の圧力調整部と、
   前記内容器の内部の圧力を計測する第２の圧力計測部と、
   前記内容器の内部を第１の圧力値と異なる第２の圧力値に調整する第２の圧力調整部と、
   を有する二重容器の破損検出装置。
2. 第１の圧力計測部及び第２の圧力計測部により計測された圧力値を取得する圧力値取得手段と、
   該圧力値取得手段により取得された前記圧力値に基づいた所定の判定をする圧力値判定手段と、を有し、
   該圧力値判定手段は、第１の圧力計測部により計測された圧力値及び第２の圧力計測部により計測された圧力値のいずれか一方に所定値以上の変動があったときに前記内容器が破損と判定する請求項１に記載の二重容器の破損検出装置。
3. 第２の圧力値が第１の圧力値よりも高い圧力値に調整された時に、
   前記圧力値判定手段は、第１の圧力計測部により計測された圧力値が所定値以上の上昇又は第２の計測部により計測された圧力値が所定値以上の低下があったときに前記内容器が破損と判定する請求項２に記載の二重容器の破損検出装置。
4. 前記圧力値判定手段は、第２の圧力計測部により計測された圧力値が所定値以上の低下があったときに前記外容器が破損と判定する請求項３に記載の二重容器の破損検出装置。
5. 前記圧力値判定手段は、第１の圧力計測部により計測された圧力値が所定値以上の低下及び第２の計測部により計測された圧力値が所定値以上の低下があったときに前記内容器及び外容器の双方が破損と判定する請求項３又は４に記載の二重容器の破損検出装置。
6. 前記圧力値判定手段による判定結果に応じて所定の警報を警報発生部により発生させる警報発生制御手段と、を有する請求項２乃至５のいずれかに記載の二重容器の破損検出装置。
7. 前記外容器と第１の圧力調整部との間の第１の配管を開閉する第１の開閉部と、
   前記内容器と第２の圧力調整部との間の第２の配管を開閉する第２の開閉部と、
   第１の開閉部と第２の開閉部開閉を制御する開閉制御部と、を有し、
   前記開閉制御部は、第１の圧力調整部により前記外容器の内部が第１の圧力値に調整された後に、第１の開閉部により第１の配管を閉じ、第２の圧力調整部により前記内容器の内部が第２の圧力値に調整された後に、第２の開閉部により第２の配管を閉じる請求項１乃至６のいずれかに記載の二重容器の破損検出装置。
8. 前記二重容器は、前記内容器が管状の内管と、前記外容器が管状の外管とから成る二重管である請求項１乃至４のいずれかに記載の二重容器の破損検出装置。
9. 密閉された内容器と該内容器を収容する密閉された外容器とから成る二重容器の破損を検出する二重容器の破損検出装置であって、
   前記外容器の内部の圧力を計測する第１の圧力計測部と、
   前記外容器の内部を第１の圧力値に設定する第１の圧力設定部と、
   前記内容器の内部の圧力を計測する第２の圧力計測部と、
   前記内容器の内部を第１の圧力値と異なる第２の圧力値に設定する第２の圧力設定部と、
   を有する二重容器の破損検出装置。
10. 密閉された内容器と該内容器を収容する密閉された外容器とから成る二重容器の破損を検出する二重容器の破損検出方法であって、
    前記外容器の内部の圧力を第１の圧力値に、前記内容器の内部の圧力を第１の圧力値と異なる第２の圧力値に調整する圧力調整ステップと、
    前記外容器の内部の圧力と、前記内容器の内部の圧力とを計測する圧力計測ステップとを有する二重容器の破損検出方法。
11. 前記圧力計測ステップにより計測された圧力値を取得する圧力値取得ステップと、
    該圧力値取得ステップにより取得された前記圧力値に基づいた所定の判定をする圧力値判定ステップと、を有し、
    該圧力値判定ステップは、取得した外容器の内部の圧力値及び内容器の内部の圧力値のいずれか一方に所定値以上の変動があったときに前記内容器が破損と判定する請求項１０に記載の二重容器の破損検出方法。
12. 第２の圧力値が第１の圧力値よりも高い圧力値に調整された時に、
    前記圧力値判定ステップは、取得した外容器の内部の圧力値が所定値以上の上昇又は内容器の内部の圧力値が所定値以上の低下があったときに前記内容器が破損と判定する請求項１１に記載の二重容器の破損検出方法。
13. 前記圧力値判定ステップは、取得した外容器の内部の圧力値が所定値以上の低下があったときに前記外容器が破損と判定する請求項１２に記載の二重容器の破損検出方法。
14. 前記圧力値判定ステップは、取得した外容器の内部の圧力値が所定値以上の低下及び内容器の内部の圧力値が所定値以上の低下があったときに前記内容器及び外容器の双方が破損と判定する請求項１２又は１３に記載の二重容器の破損検出方法。
15. 請求項１乃至９のいずれかに記載の二重容器の破損検出装置を備えた基板処理装置。

Images