JP4626956B2 - 半導体製造装置、液量監視装置、半導体製造装置の液体材料監視方法、及び、液量監視方法 - Google Patents
半導体製造装置、液量監視装置、半導体製造装置の液体材料監視方法、及び、液量監視方法 Download PDFInfo
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Description
視方法の実施形態を図示例と共に説明する。図1は、本実施形態の半導体製造装置100
の全体構成を示す概略構成図である。この半導体製造装置100は、液体有機金属若しく
は有機金属溶液を液体材料とし、この液体材料を気化して供給する液体材料気化供給系を
備えたMOCVD装置である。ただし、本発明の半導体製造装置は、MOCVD装置以外
の各種の半導体製造装置、例えば、有機金属原料以外の液体材料を用いたバッチ式、枚葉
式などの各種のCVD装置、或いは、ドライエッチング装置などの各種の半導体製造用装
置にも適用できる。
半導体製造装置100は、液体有機金属や有機金属溶液などの液体材料を供給する液体
材料供給部110と、液体材料供給部110から供給された液体材料を気化してガスを生
成する気化器(液体気化部)120と、気化器120から供給されたガスに基づいて成膜
を行う処理部130と、気化器120、処理部130及び液体材料供給部110を排気す
るための排気部140とを備えている。
は、溶媒容器Xbに対して不活性ガスなどの加圧ガスを供給する加圧ラインXa、有機溶
媒を収容する溶媒容器Xb、及び、溶媒容器Xbから有機溶媒を供給する供給ライン11
0Xを含む溶媒供給部と、同様の加圧ラインAa、液体有機原料若しくは有機原料溶液を
収容する原料容器Ab、及び、原料容器Abから液体材料を供給する供給ライン110A
を含むA材料供給部と、同様の加圧ラインBa、液体有機原料若しくは有機原料溶液を収
容する原料容器Bb、及び、原料容器Bbから液体材料を供給する供給ライン110Bを
含むB材料供給部と、同様の加圧ラインCa、液体有機原料若しくは有機原料溶液を収容
する原料容器Cb、及び、原料容器Cbから液体材料を供給する供給ライン110Cを含
むC材料供給部とを備えている。なお、本実施形態の場合、上記の溶媒容器や原料容器は
通常、0.5〜50リットル程度の容積を備えたものである。
体材料の一つである上記有機溶媒として酢酸ブチルなどを用いることができ、上記A材料
供給部が供給する液体材料としてはPb(DPM)2などの有機Pb原料を用いることが
でき、上記B材料供給部が供給する液体材料としてはZr(O−t−Bu)4などの有機
Zr原料を用いることができ、上記C材料供給部が供給する液体材料としてはTi(O−
i−Pr)4などの有機Ti原料を用いることができる。なお、本発明は上記液体材料に
限定されるものではなく、例えば、TiNを成膜する場合には液体材料としてTiCl4
を用いるなど、液体であれば種々の材料を用いることができる。
れ、上記供給ライン110X,110A,110B,110Cに開閉弁Xh,Ah,Bh
,Ch、開閉弁Xi,Ai,Bi,Ci、フィルタXj,Aj,Bj,Cj,Ap,Bp
,Cp、マスフローメータ及び流量制御弁などで構成される流量制御器Xc,Ac,Bc
,Cc、並びに、開閉弁Xd,Ad,Bd,Cdがそれぞれ下流側に向けて順に設けられ
、原料混合部113に接続されている。また、上記加圧ラインXa,Aa,Ba,Caに
は、逆止弁Xe,Ae,Be,Ce、開閉弁Xf,Af,Bf,Cf、及び、開閉弁Xg
,Ag,Bg,Cgが下流側に向けて順に設けられている。
Cfと開閉弁Xg,Ag,Bg,Cgとの間の部分と、供給ライン110X,110A,
110B,110Cにおける上記開閉弁Xi,Ai,Bi,Ciと上記開閉弁Xh,Ah
,Bh,Chとの間の部分とは、開閉弁Xk,Ak,Bk,Ckを介して接続されている
。さらに、供給ライン110X,110A,110B,110Cにおける上記開閉弁Xi
,Ai,Bi,Ciと上記開閉弁Xh,Ah,Bh,Chとの間の部分は、それぞれ開閉
弁Xl,Al,Bl,Clを介して排気ライン110Dに接続されている。
部分は、開閉弁Xm及びAn,Bn,Cnを介して加圧ラインAa,Ba,Caに接続さ
れ、また、開閉弁Xm及びAo,Bo,Coを介して供給ライン110A,110B,1
10Cに接続されている。
して不活性ガスなどの加圧ガス源に接続されている。また、開閉弁115の下流側には圧
力計P2が接続されている。さらに、上記排気ライン110Dはバイパスライン116に
接続され、開閉弁117を介して原料混合部113に接続されている。この原料混合部1
13の下流端は開閉弁114を介して気化器120に導入される原料供給ライン110S
に接続されている。また、この原料混合部113の上流端は、開閉弁111及び流量制御
器112を介して不活性ガスなどのキャリアガス源に接続されている。さらに、排気ライ
ン110Dは、開閉弁118を介してドレンタンクDに接続され、このドレンタンクは開
閉弁119を介して原料供給排気ライン140Cに接続されている。
イン110Sと、不活性ガスなどの噴霧ガスを供給する噴霧ガスライン120Tとが接続
された噴霧ノズル121とを有し、この噴霧ノズル121で液体材料のミストを加熱され
た気化器120の内部に噴霧することで、液体材料を気化し、原料ガスを生成するように
構成されている。気化器120はガス供給ライン120Sに接続され、ガス供給ライン1
20Sは、ガス導入弁131を介して処理部130に接続されている。このガス供給ライ
ン120Sには、不活性ガスなどのキャリアガスを供給するキャリア供給ライン130T
が接続され、ガス供給ライン130Sを介して処理部130にキャリアガスを導入できる
ようになっている。
132は、上記ガス供給ライン130Sと、O2,O3,NO2などの酸化性の反応ガス
を供給する反応ガスライン130Vとが接続されたガス導入部133を備えている。この
ガス導入部133は、原料ガス及び反応ガスを微細な細孔から成膜室132の内部に導入
するシャワーヘッド構造を備えている。また、成膜室132の内部には、上記ガス導入部
133に対向配置されたサセプタ134が設けられ、このサセプタ134上に処理対象と
なる基板Wを載置できるように構成されている。なお、圧力計P1は成膜室132の内部
の圧力を計測するものである。
主排気ライン140Aには、下流側に向けて、圧力調整弁141、開閉弁142、排気ト
ラップ143、開閉弁144が順次に設けられている。圧力調整弁141はその弁開度に
よって成膜室132の内部の圧力を調整する機能を有し、上記圧力計P1の検出圧力に応
じて圧力調整弁141の弁開度を制御し、成膜室132の内部の圧力を自動的に設定値に
調整する自動圧力調整手段を構成している。
間に接続されたバイパス排気ライン140Bが設けられている。このバイパス排気ライン
140Bの上流端は、気化器120とガス導入弁131との間に接続され、その下流端は
、排気トラップ143と開閉弁144との間に接続されている。バイパス排気ライン14
0Bには、下流側に向けて、開閉弁146、排気トラップ147が順次に設けられている
。
ン140Cが設けられている。この原料供給排気ライン140Cは、上記主排気ライン1
40Aの開閉弁144と、排気装置145との間に接続されている。排気装置145は2
段直列構成を有し、例えば、初段部分145Aがメカニカルブースターポンプ、次段部分
145Bがドライポンプで構成される。
は、MPU(マイクロプロセシングユニット)などで構成される制御部100Xと、制御
部100Xに接続され、制御部100Xに対して各種の操作入力を行うことができるよう
に構成された操作部100Pと、制御部100Xに接続され、装置内の各部に設けられた
開閉弁を制御する開閉弁制御部100Yと、制御部100Xに接続され、装置内の各部に
設けられた流量制御器を制御し、流量検出器からの信号を受ける流量制御部100Zと、
制御部100Xに接続され、装置内に設けられた液位検出器を制御し、液位検出を行う液
位測定部100Wとを備えている。
流量設定を行うとともに、上記流量制御器Xc,Ac,Bc,Ccから出力される流量検
出値を受けるように構成されている。流量制御器Xc,Ac,Bc,Ccは、例えば、M
FM(マスフローメータ)などの流量検出器と、高精度流量可変バルブなどの流量調整弁
とによって構成することができる。
れてなる液位検出器Xs,As,Bs,Csに接続されている。液位検出器Xs,As,
Bs,Csは、音波により容器Xb,Ab,Bb,Cb内の溶媒や液体材料の液位を検出
することができるものである。すなわち、これらの液位検出器Xs,As,Bs,Csは
、音波を容器の底壁を介して内部の液体中に導入し、音波が液体中を進行して液面で反射
されることにより生ずる反射波を検出することによって、液位を知ることができるように
構成されている。なお、液位検出器Xs,As,Bs,Csの詳細については後述する。
の容器は、ステンレス鋼(SUS316)などで構成された有底円筒状の胴体11を備え
、この胴体11の上部開口11aの開口縁にフランジ12を固着(溶接固定)し、このフ
ランジ12と着脱可能に構成された蓋部13に、上記加圧ラインXa,Aa,Ba,Ca
に接続された加圧管15、及び、上記供給ライン110X,110A,110B,110
Cに接続された供給管16を貫通固定し、加圧管15は胴体11の上部に開口し、供給管
16は胴体11の内底部の近傍に開口するように構成したものである。胴体11の底部1
1bには円環状の脚部14が固定されている。この底部11bは外側に向けて凸曲面状に
構成されていることが好ましい。
本体17が固定されている。検出器本体17は、圧電振動体などで構成される環状の加振
部17Aと、この加振部17Aの内側(中心部)に突出した温度検出部17Bとを有する
。そして、検出器本体17は、グリースやゲルシートなどのゲル状の音響透過剤18を介
して底部11bの外面に密接固定されている。この音響透過剤18は、加振部17Aで発
生する超音波を胴体11内へ高い効率で導入するためのものである。なお、検出器本体1
7は、図示しない取付構造によって胴体11の底部11bに対して着脱可能に取り付けら
れることが好ましい。この取付構造としては、例えば、胴体11に対して固定された保持
枠と、この保持枠と検出器本体17との間に介挿された加圧ばねなどの弾性部材とを含む
ものが挙げられる。
る。検出器本体17においては、図示しない発振部に設けられた圧電体などに交流電圧を
印加することなどにより、所定期間内において加振部17Aに振動が誘起される。所定期
間が経過すると加振部17Aに対する駆動が停止され、加振部17Aは自由振動状態とさ
れる。加振部17Aの振動は、胴体11の底部11bに侵入する音波(超音波)USを生
じさせ、底部11bの底壁を通して内部に収容された液体L中を音波USが伝播していき
、上方にある液面Laに向かう。そして、液面Laで音波USが反射され、その反射波R
Sが下方に向けて液体L中を伝播し、この反射波RSはやがて底壁を通して加振部17A
を振動させるので、図示しない受信部に設けられた圧電体などで発生する電位を測定する
ことなどにより反射波RSが検出器本体17にて検出される。
を示すグラフである。ここで、音波は実線で一部を省略して示し、音波の包絡線を図示点
線で示してある。音波USの周波数は50kHz〜1MHz程度である。図6には、送信
波の次に一次受信波、二次受信波が順次に検出されている。送信波を発生させてから一次
受信波(一次反射波)が検出されるまでの時間をδti、一次受信波が検出されてから二
次受信波(二次反射波)が検出されるまでの時間をδtsとすると、液位(液面の高さ)
LH=VL×(δti−2d/VS)/2となる。ここで、VLは音波の液体L中の速度
(音速)、VSは音波の胴体11中の速度(音速)、dは胴体11の底部11bの壁面の
厚さである。したがって、δtiを測定することで、液位LHを求めることができる。こ
の方法は、液位LHが大きい領域で高い感度を有する。この場合、液面Laが下がること
により、液位LHが小さくなり、一次受信波の検出時間δtiがtxより小さくなると、
送信波自身や検出ノイズ(送信波の残響や液面La以外の反射等に起因する音波)との区
別ができなくなり、一次受信波の検出ができなくなる。
することで、液位LHを求めることもできる。この方法は、液位LHが小さい領域で高い
感度を有する。この場合、液面Laが上がることにより液位LHが大きくなり過ぎると、
音波の減衰により、二次受信波などの高次の受信波が検出しにくくなる。ここで、上記の
いずれの方法でも、上記の音速VLやVSを温度検出部17Bによる温度検出値で補正す
ることにより、正確な液位を検出することができる。
を組み合わせて検出しても、液位検出器による液位の検出は、或る上限と下限の間の所定
範囲でのみ可能になる。この所定範囲を広げるためには、上記の検出ノイズを減らすこと
が必要になる。この検出ノイズは、各部での反射波や残響波などにより発生する。
合がある。この反射波を減らすためには、胴体11の内面及び外面の表面粗さを低減する
ことが有効である。すなわち、胴体11の表面に凹凸が存在すると、その凹凸部分によっ
て反射波が発生し、或いは、この反射波が凹凸間で反響し、これらがノイズとなることに
より、液面の検出可能範囲の狭小化や液面の検出精度の低下をもたらす。このため、本実
施形態では、胴体11の表面を表面粗さRy(最大高さ)が10μm以下、好ましくは1
.0μmより小さい値(例えば0.7μm程度)になるように形成している。このような
容器の内外面の平滑性は、研磨処理(バフ研磨、化学研磨、電解研磨など)によって実現
できる。特に、機械研磨と電解研磨とを組み合わせた複合電解研磨を用いることによって
、平坦性と平滑性を高次元で両立できる。また、表面の加工変質層による影響を低減する
ために、研磨後に真空若しくは不活性ガス雰囲気中で焼鈍などの熱処理を施すことが好ま
しい。
反射波によっても上記の検出ノイズが発生する。特に、胴体11を円筒材と鏡板との接合
により形成する場合、円筒材と鏡板の端部に開先加工を行い、突合せ溶接を行った後に、
接合部の外側から肉盛り溶接を行い、外面を研磨により平滑に仕上げる。このように、胴
体11に溶接などによる固着部11xが存在する場合には、固着部11xの組織が周囲と
異なることにより、固着部11xで反射波が発生することがある。すなわち、溶接により
固着部11xに高熱が加わると、熱影響により組織が変質し、音波TSに対する伝播特性
が変化して検出ノイズを増大させる。例えば、ステンレス鋼の場合には、熱により結晶粒
界にクロム炭化物が析出するので、音波TSの伝播を乱し、反射波を増大させる要因とな
る。したがって、本実施形態では、TIG(Tungsten Inert Gas Welding)溶接などの熱
負荷の大きな溶接方法を用いる代わりに、プラズマ溶接、電子ビーム溶接などの熱負荷の
低い溶接方法を用いる。また、溶棒などを使用せずに、母材同士を継ぎ目なく溶接するこ
とがさらに好ましい。さらに、溶接部分の変質を防止するために真空減圧下、若しくは不
活性ガス雰囲気中で溶接を行うことが望ましい。もちろん、最も好ましいのは、胴体11
の材質を均一化するために、溶接などの接合処理を行わずに胴体11を一体成形する(胴
体11の上部と底部11bとを接合するのではなく、一体成形品として形成する)ことで
ある。すなわち、容器の底部から内部の液面Laが存在する位置までの胴体11の壁面の
素材が継ぎ目なく、均質に構成されていることが最も好ましい。上記の胴体11の一体成
形は、例えば、絞り加工(深絞り加工)などによって行うことができる。
検出のみで液量管理を行うことは必ずしも容易ではないが、本実施形態では、液位検出器
を用いた液位測定と、流量検出値に基づく液体使用量若しくは液体残量の算出とを組み合
わせることにより、液体使用量若しくは液体残量の高精度な監視を可能にしている。これ
は、液量監視プログラムなどによって実行される後述する液量監視方法により実現される
。
次に、本実施形態の動作について説明する。本実施形態では、図3に示す制御部100
Xにおいて動作プログラムを実行することにより、装置全体を自動的に動作させることが
できるように構成されている。例えば、動作プログラムはMPUの内部メモリに格納され
、この動作プログラムは内部メモリから読み出され、CPUによって実行される。また、
動作プログラムは種々の動作パラメータを有し、操作部100Pからの入力操作により、
上記の動作パラメータを適宜に設定できるように構成することが好ましい。
る。ここで、溶媒流量は、図2に示す上記供給ライン110Xで供給される溶媒の流量で
あり、上記流量制御器110xで制御される。また、原料流量は、図2に示す上記供給ラ
イン110A,110B,110Cで供給される液体原料の流量であり、上記流量制御器
Ac,Bc,Ccで制御される。さらに、C1流量は、図2に示す原料混合部113に供
給されるキャリアガスの流量であり、上記流量制御器112で制御される。このキャリア
ガスはそのまま上記ガス供給ライン110Sに導入される。また、C2流量は、図1に示
す噴霧ガスライン120Tにより供給される噴霧ガス(キャリアガス)の流量であり、図
示しない流量制御器で制御される。さらに、ガス導入弁は図1に示す上記ガス導入弁13
1であり、具体的にはその駆動信号を示す。
器120に供給し、気化器120の流通状態及び気化状態を安定させる(以下、単に「準
備期間」という。)。例えば、溶媒流量を1.2ml/min(ガス換算で200ml/
min)とし、C1流量を250ml/minとし、C2流量を50ml/minとする
。ここで、C2流量は常時一定とする。この準備期間においては、液体原料は供給されて
いないので、原料ガスは生成されていない。
せる(以下、単に「アイドリング期間」という。)。例えば、液体材料を0.5ml/m
inとし、溶媒流量を0.7ml/minとし、C1流量及びC2流量は不変とする。こ
のように、上記の準備期間とこのアイドリング期間とで溶媒と液体材料とを合算した液体
総供給量は不変であることが好ましい。このアイドリング期間においては液体原料が供給
されているので、原料ガスが気化器120内で生成されている。また、このアイドリング
期間においては、図1に示すガス導入弁131は閉鎖されており、その代わりに開閉弁1
46が開放され、これにより原料ガスはバイパス排気ライン140Bを介して排気されて
いる。
鎖して、原料ガスを成膜室132へ導入する(以下、単に「成膜期間」という。)。そし
て、成膜室132内において基板W上で成膜が行われる。成膜が完了すると(既定の成膜
時間が満了すると)、ガス導入弁131は閉鎖され、開閉弁146が開放されて、再びア
イドリング期間に戻る。
、再びアイドリング期間、成膜期間、アイドリング期間を繰り返すことによって、複数の
成膜処理工程を順次に行うことができる。図7では、2つの成膜処理工程を行った後に処
理を終了するように記載してあるが、実際には、成膜処理工程を1回のみ行うだけでもよ
く、また、連続して3以上の成膜処理工程を行うこともできる。また、アイドリング期間
の間に設けられた準備期間は適宜の長さに設定でき、省略することも可能である。例えば
、準備期間、アイドリング期間、成膜期間、アイドリング期間、成膜期間、・・・・・(
アイドリング期間と成膜期間の任意数の繰り返し)、アイドリング期間、準備期間といっ
た具合である。
く、或いは、操作部100Pに対する操作により適宜に設定されるように構成してもよい
。そして、動作タイミングが一旦設定されれば、制御部100Xにより、開閉弁制御部1
00Y及び流量制御部100Zを介して装置全体が自動的に制御され、上記の動作手順が
実行される。
の使用量或いは残量を測定するための液量監視プログラムが含まれる。この液量監視プロ
グラムにより、流量制御器Xc,Ac,Bc,Ccから上記流量制御部100Zを介して
流量検出値(或いは、流量制御値でもよい。)を読み出し、この流量検出値から液体使用
量(或いは、容器内の液体残量でもよい。)を算出することができる。また、液位検出器
Xs,As,Bs,Csから上記液位測定部100Wを介して液位検出値を読み出し、こ
の液位検出値から液体使用量若しくは液体残量を測定することもできる。
トである。この液量監視プログラムでは、複数の動作モードのいずれかで液量監視が行わ
れるように構成されている。最初に、この動作モードの設定を操作部100Pにて行うと
、その設定された動作モードが記録される(S1)。また、容器の液体量の初期値を操作
部100Pにて入力すると、容器内の液体残量の初期値を入力値とする初期化処理を行う
(S2)。次に、動作モードの設定を読み込み、その設定に応じて第1動作モードS10
か第2動作モードS20を選択する(S3)。なお、液量監視プログラムは、以下に説明
する動作モードのうちのいずれか一方の動作モードでのみ動作するように構成されていて
もよい。
00Zを介して流量検出値若しくは流量制御値を読み出し(S11)、この流量検出値若
しくは流量設定値から液体使用量若しくは液体残量を算出してモニタなどの画面上に表示
する(S12)。この手順は、液体使用量若しくは液体残量が既定値に到達するまで逐次
(或いは所定時間毎)に行われる。液体使用量若しくは液体残量が既定値に到達すると(
S14)、液位検出器Xs,As,Bs,Csから上記液位測定部100Wを介して液位
検出値を読み出し、この液位検出値から液体使用量若しくは液体残量を測定する(S15
)。そして、このようにして測定した液体使用量若しくは液体残量で、上記の流量検出値
から求めた液体使用量若しくは液体残量を置換し、モニタなどの画面上に表示する(S1
6)。上記の手順は、最終的に液体使用量若しくは液体残量が下限値(容器の交換時期)
に達するまで逐次、或いは所定時間毎に繰り返し行われ、最終的に下限値に到達する(S
13)と、終了処理が行われる(S30)。この終了処理は、装置動作の停止処理、或い
は、液量の不足を表示や音声などにより報知する報知処理などである。
に設定することが好ましい。例えば、上記範囲が液位100〜150mmの範囲であると
すれば、この範囲内の液位に対応する液体使用量若しくは液体残量(例えば液位120m
m)を上記の既定値とする。これによって、上記範囲を外れた領域(液位が100mm未
満、或いは、150mm超の領域)では検出ノイズ等により液位検出器による液位検出が
実施できない場合、或いは、液位検出の誤差が大きい場合でも、既定値による修正処理に
より上記領域において従来よりも正確な液量測定を行うことが可能になる。なお、上記の
既定値は1つのみ設定されていてもよく、複数設定されていてもよい。
,Bc,Ccから上記流量制御部100Zを介して流量検出値(或いは、流量制御値でも
よい。以下同様。)を読み出し(S21)、この流量検出値から液体使用量を算出して、
液体使用量若しくは液体残量を内部メモリ等に記録するとともにモニタなどの画面上に表
示する(S22)。また、液位検出器Xs,As,Bs,Csから上記液位測定部100
Wを介して液位検出値を読み出し、この液位検出値は逐次内部メモリ等に記録される(S
23)。上記の手順S21〜S23は、既定の測定範囲が終了するまで繰り返し行われ、
既定の測定範囲が終了したら(S24)、上記の液体使用量若しくは液体残量の記録及び
液位検出値の記録に基づいて修正パラメータを算出する(S25)。
ら上記流量制御部100Zを介して流量検出値を読み出し(S26)、液体使用量若しく
は液体残量を算出して(S27)、これに上記修正パラメータによる修正処理を施して、
モニタ等の画面上に表示を行う(S28)。そして、上記の手順を液体残量が下限値に達
するまで繰り返し、下限値に達すると、上記と同様の終了処理S30に移行する。
量と、液位検出値とを上記既定の測定範囲内において比較することによって得られるパラ
メータである。具体的には、流量検出値により求めた液体使用量若しくは液体残量の変化
量と、液位検出値により測定した液体使用量若しくは液体残量の変化量とを比較して、変
化態様の修正を行うパラメータを導出する。例えば、流量検出値により求めた液体使用量
若しくは液体残量をXとし、液位検出値で測定した液体使用量若しくは液体残量をYとし
たとき、XとYの関係が一次関数で表されるとすると、上記既定の測定範囲において変化
量の比較を行うことにより、Y=aX+bの係数a及びbを求め、この係数a及びbを修
正パラメータとする。この場合は、それ以降、Xを算出した後に修正パラメータa及びb
を適用してY=aX+bの計算によってYを求め、このYを表示する。なお、上記修正パ
ラメータとしては、上記のaのみ、或いは、bのみを用いてもよく、また、上記の一次関
数の代わりに高次関数を用い、この高次関数を特定するための係数を修正パラメータとし
てもよい。
用量若しくは液体残量を求め、これをモニタ等の画面上に表示することも可能である。こ
れは、例えば、操作部100Pに対する操作によって行うように構成することもでき、或
いは、自動で逐次(又は定期的に)行うように構成することもできる。このような構成は
、液位検出器による液位検出が液量監視上必要とされる全ての範囲に亘って実施可能であ
る場合に特に有効であるが、上記のように一部範囲でのみ液位検出が可能である場合や一
部範囲でのみ高精度な液位検出が可能である場合でも、液体使用量若しくは液体残量を直
接知ることができる点で好ましい。
。
(1)半導体製造装置において、音波を用いて液位を検出する液位検出器を容器底部に
配置し、液体材料と非接触で液位を検出できるように構成したことにより、容器内の液体
材料の実際の残量を正確に検出することができ、実際の液面を適時に確認して残量推定値
のずれを防止ことなどが可能になるため、高価な液体材料の無駄を低減でき、半導体の製
造コストの削減を図ることが可能になる。
出値に基づいて液体使用量若しくは液体残量を算出する従来方法に較べて、より確実かつ
高い精度で液量を監視することができる。特に、従来方法に較べて累積的な算出誤差を解
消することができるため、液体材料の廃棄量を大幅に低減できる。液体材料が高価なもの
であったり、廃棄処理が困難なものであったりする場合にはコスト上でもきわめて効果が
高い。
検出値に基づく液体使用量若しくは液体残量の算出を併用することで、広い範囲において
液量を監視することが可能になる。すなわち、流量検出値に基づく液体使用量若しくは液
体残量の算出誤差を液位検出器による液位検出値による修正処理によって低減するととも
に、液位検出器の検出範囲の制限を、流量検出値に基づく液体使用量若しくは液体残量の
算出によって補うことができる。
構造の液体材料による腐食などを避けるための耐薬品性に起因する対策を不要とすること
が可能になり、センサ構造への材料の付着による検出精度の低下を防止でき、引火しやす
い液体材料(例えば上記の有機溶媒など)に対する安全性の向上を図ることが可能になる
など、液体材料と接触する従来の液面センサに較べて材料品位の向上、材料特性に対する
対応の容易化、安全性の向上、検出の高精度化などを図ることが可能になる。
は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内にお
いて種々変更を加え得ることは勿論である。
部、100Z…流量制御部、100W…液位測定部、110…液体材料供給部、120…
気化器(液体気化部)、130…処理部、140…排気部、11…胴体、11b…底部、
L…液体(液体材料)、La…液面
Claims (8)
- 液体材料を収容する内外面が研摩処理された胴体を備えた容器を含み、該容器から前記液体材料を供給する液体材料供給部と、
前記液体材料供給部により供給された前記液体材料を気化させてガスを生成する液体気化部と、
前記液体気化部から供給される前記ガスを用いて処理を行う処理部と、
前記処理部を排気する排気部と、
音響透過剤を介して前記胴体の底部外面に密接固定され、前記液体材料の液位を音波により検出する液位検出器と、
を具備することを特徴とする半導体製造装置。 - 液体を収容する容器と、
前記容器に接続された液体供給ラインと、
前記液体供給ラインの途中に設けられた流量制御器若しくは流量検出器と、
前記容器の底部に配置され、前記液体の液位を音波により検出する液位検出器と、
前記流量制御器に対する流量設定値若しくは前記流量検出器による流量検出値に基づいて液体使用量若しくは前記容器内の液体残量を算出する液量算出手段と、
前記液量算出手段により算出された前記液体使用量若しくは前記液体残量を、前記液位検出器により検出された液位検出値により修正する液量修正手段と、
を具備し、
前記液量修正手段は、前記液体使用量若しくは前記液体残量を前記液位検出値に基づいて導出された値に更新する手段であることを特徴とする液量監視装置。 - 前記液量修正手段は、前記液体使用量若しくは前記液体残量が既定値になったときに修正を行うことを特徴とする請求項2に記載の液量監視装置。
- 液体を収容する容器と、
前記容器に接続された液体供給ラインと、
前記液体供給ラインの途中に設けられた流量制御器若しくは流量検出器と、
前記容器の底部に配置され、前記液体の液位を音波により検出する液位検出器と、
前記流量制御器に対する流量設定値若しくは前記流量検出器による流量検出値に基づいて液体使用量若しくは前記容器内の液体残量を算出する液量算出手段と、
前記液量算出手段により算出された前記液体使用量若しくは前記液体残量を、前記液位検出器により検出された液位検出値により修正する液量修正手段と、
を具備し、
前記液量修正手段は、前記液体使用量若しくは前記液体残量及び前記液位検出値に基づいて修正パラメータを予め算出し、その後、該修正パラメータを前記液体使用量若しくは前記液体残量に適用して修正を行うとともに、前記液体使用量若しくは前記液体残量の既定範囲における前記液体使用量若しくは前記液体残量の変化量と前記液位検出値の変化量とを比較して前記修正パラメータを算出することを特徴とする液量監視装置。 - 液体材料を収容する胴体を備えた容器から前記液体材料を送り出して気化させてガスを生成し、前記ガスを処理部に送って処理を行う半導体製造装置の液体材料監視方法であって、
前記胴体の内外面を研摩処理し、音響透過剤を介して前記胴体の底部外面に前記液体材料の液位を音波により検出する液位検出器を密接固定し、該液位検出器の液位検出値を用いて前記容器内の前記液体材料の残量を確認することを特徴とする半導体製造装置の液体材料監視方法。 - 液体を収容する容器に接続された液体供給ラインを介して前記液体を供給する過程において前記容器内の前記液体を監視する液量監視方法であって、
前記液体供給ラインにおける前記液体の流量に基づいて液体使用量若しくは前記容器内の液体残量を算出し、
前記容器の底部に前記液体の液位を音波により検出する液位検出器を配置し、
前記液体使用量若しくは前記液体残量を、前記液位検出器により検出された液位検出値に基づいて修正し、
前記液体使用量若しくは前記液体残量は、前記液位検出値に基づいて導出された値に更新することにより修正されることを特徴とする液量監視方法。 - 前記液体使用量若しくは前記液体残量は、既定値になったときに修正されることを特徴とする請求項6に記載の液量監視方法。
- 液体を収容する容器に接続された液体供給ラインを介して前記液体を供給する過程において前記容器内の前記液体を監視する液量監視方法であって、
前記液体供給ラインにおける前記液体の流量に基づいて液体使用量若しくは前記容器内の液体残量を算出し、
前記容器の底部に前記液体の液位を音波により検出する液位検出器を配置し、
前記液体使用量若しくは前記液体残量を、前記液位検出器により検出された液位検出値に基づいて修正し、
前記液体使用量若しくは前記液体残量及び前記液位検出値に基づいて修正パラメータを予め算出し、その後、該修正パラメータを前記液体使用量若しくは前記液体残量に適用することにより修正を行うとともに、前記修正パラメータは、既定範囲における前記液体使用量若しくは前記液体残量の変化量と前記液位検出値の変化量との比較により算出されることを特徴とする液量監視方法。
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