(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
大気圧よりも低いプロセス圧力にてプロセスが行われるチャンバへガスを供給するガス減圧供給装置であって、
一次圧を減圧し、大気圧よりも低く前記プロセス圧力よりも高い圧力に二次圧を調整する圧力調整器と、
前記圧力調整器の二次側配管内の圧力を測定する圧力測定器と、
前記二次側配管に設けられる第１の開閉バルブと、
前記第１の開閉バルブを開閉する開閉バルブ制御器と、
前記圧力測定器により測定される二次側配管内の圧力を、前記プロセス圧力よりも所定の圧力だけ高い第１の設定圧力と比較する圧力比較器と、
前記二次側配管内の圧力が前記第１の設定圧力以下であると前記圧力比較器により判定された場合に、前記第１の開閉バルブを閉止する閉止信号を前記開閉バルブ制御器へ出力する制御部と
を備えるガス減圧供給装置。
【請求項２】
前記二次側配管において前記第１の開閉バルブ及び前記圧力測定器の下流側に設けられる第２の開閉バルブと、
前記第１の開閉バルブ及び前記第２の開閉バルブを閉じたときに、前記圧力測定器により測定される圧力が所定のレート以上のレートで上昇する場合に警報信号を出力する警報信号発生部と
を更に備える、請求項１に記載のガス減圧供給装置。
【請求項３】
前記二次側配管に対して、開閉可能な第３の開閉バルブを介して接続されるガスエジェクタを更に備え、
測定された前記二次側配管内の圧力が、前記第１の設定圧力よりも高い第２の設定圧力以上であると前記圧力比較器により判定された場合に、前記ガスエジェクタが起動される、請求項１又は２に記載のガス減圧供給装置。
【請求項４】
前記圧力調整器が電空レギュレータである、請求項１から３のいずれか一項に記載のガス減圧供給装置。
【請求項５】
筐体内に配置される、請求項１から４のいずれか一項に記載のガス減圧供給装置と
前記筐体内において前記圧力調整器の一次側に接続される少なくとも一つのガスシリンダと、
を備えるシリンダキャビネット。
【請求項６】
筐体内に配置される、請求項１から４のいずれか一項に記載のガス減圧供給装置と
前記筐体内に配置され、所定のガス供給源からのガス供給ラインと接続される一又は二以上の開閉バルブと、
前記一又は二以上の開閉バルブに対応して接続され、所定の基板処理装置に接続される配管と、
を備えるバルブボックス。
【請求項７】
筐体内に配置され、請求項１から４のいずれか一項に記載のガス減圧供給装置と
前記ガス減圧供給装置からプロセスガスが供給され、大気圧よりも低いプロセス圧力でプロセスが行われるチャンバと
を備える基板処理装置。
【請求項８】
ガス供給源からのプロセスガスを圧力調整器により減圧し、大気圧よりも低く、基板処理が行われるプロセス圧力よりも高い圧力で前記プロセスガスを前記圧力調整器の二次側配管に提供するステップと、
前記二次側配管に設けられた圧力測定器により、前記二次側配管内の圧力を測定するステップと、
測定された前記二次側配管内の圧力と、前記プロセス圧力よりも所定の圧力だけ高い第１の設定圧力とを比較するステップと、
比較の結果、前記二次側配管内の圧力が前記第１の設定圧力よりも低いと判定された場合に、前記二次側配管に設けられた第１の開閉バルブを閉じるステップと
を含む、ガス減圧供給方法。
【請求項９】
前記第１の開閉バルブと、前記二次側配管において前記第１の開閉バルブ及び前記圧力測定器の下流側に設けられる第２の開閉バルブと、を閉じるステップと、
前記第１の開閉バルブ及び前記第２の開閉バルブを閉じたときに、前記圧力測定器により測定される圧力を監視するステップと、
監視される前記圧力が、所定のレート以上のレートで上昇する場合に警報信号を出力するステップと
を更に含む、請求項８に記載のガス減圧供給方法。
【請求項１０】
測定された前記二次側配管内の圧力が、前記第１の設定圧力よりも高い第２の設定圧力以上であると判定された場合に、前記二次側配管に接続されるガスエジェクタを起動する、請求項８又は９に記載のガス減圧供給方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大気圧よりも低いプロセス圧力にてプロセスが行われるチャンバへガスを供給するガス減圧供給装置、これを備えるシリンダキャビネット、バルブボックス、及び基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの製造に用いられる半導体製造装置のなかには、たとえば化学堆積（ＣＶＤ）装置やエッチング装置などのようにガスを利用する半導体製造装置がある。このような半導体製造装置は、ガス供給配管を介して、シリンダキャビネットなどのガス供給源と接続されている。ここで、ガス供給配管内の圧力は、大気圧よりも例えば０．１ＭＰａ程度高い圧力に維持されることが多い。このように配管内の圧力が大気圧よりも高い場合には、原料ガス供給配管中の継ぎ手から原料ガスがリークするおそれがある。このため、バルブボックスと呼ばれる容器内に継ぎ手を集約的に配置し、バルブボックス内にガス漏洩検知器を設けてガス漏洩を監視するとともに、バルブボックスを排気設備に接続し、バルブボックス内を定常的に排気している。ガス漏洩検知器によりガス漏洩が検知された場合には、排気設備によりシリンダキャビネット内が強制的に排気され、室内へのガス漏洩が防止される。  
さらに、ガス供給配管中の溶接箇所からもガス漏洩が起きる可能性もあるため、例えばクリーンルームの天井に配管に沿って複数のガス漏洩検知器が配置されることも多い。
【０００３】
また、液体原料を用いる場合には、蒸気圧を大気圧よりも高くするため、原料を加熱する必要があるが、そうすると、配管内で原料が液化してしまう可能性がある。この場合、所望の供給量で原料を供給できない事態となったり、また液化した原料によって配管内が腐食されて、コンタミネーションの原因となったりする場合がある。このため、テープヒータ等を用いて配管を加熱することにより、液化を防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−６１８２４号公報
【特許文献２】特表平７−５０４１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のように、ガス漏洩検知や、バルブボックス内の定常的な排気又は漏洩時の強制排気、配管の加熱などを行うと、半導体製造装置そのものを稼働する電力以外の電力が必要となり、半導体の製造コストの上昇につながる。このため、そのような電力を節約することが望まれている。
【０００６】
そこで、本発明は、プロセスガスを負圧で供給することにより、半導体製造装置の稼働に要する電力以外に必要となる用役電力を低減できるガス減圧供給装置、これを備えるシリンダキャビネット、バルブボックス、及び基板処理装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様によれば、大気圧よりも低いプロセス圧力にてプロセスが行われるチャンバへガスを供給するガス減圧供給装置が提供される。このガス減圧供給装置は、一次圧を減圧し、大気圧よりも低く前記プロセス圧力よりも高い圧力に二次圧を調整する圧力調整器と、前記圧力調整器の二次側配管内の圧力を測定する圧力測定器と、前記二次側配管に設けられる第１の開閉バルブと、前記第１の開閉バルブを開閉する開閉バルブ制御器と、前記圧力測定器により測定される二次側配管内の圧力を、前記プロセス圧力よりも所定の圧力だけ高い第１の設定圧力と比較する圧力比較器と、前記二次側配管内の圧力が前記第１の設定圧力以下であると前記圧力比較器により判定された場合に、前記第１の開閉バルブを閉止する閉止信号を前記開閉バルブ制御器へ出力する制御部とを備える。
【０００８】
本発明の第２の態様によれば、筐体内に配置される第１の態様のガス減圧供給装置と前記筐体内において前記圧力調整器の一次側に接続される少なくとも一つのガスシリンダと、を備えるシリンダキャビネットが提供される。
【０００９】
本発明の第３の態様によれば、筐体内に配置される第１の態様のガス減圧供給装置と前記筐体内に配置され、所定のガス供給源からのガス供給ラインと接続される一又は二以上の開閉バルブと、前記一又は二以上の開閉バルブに対応して接続され、所定の基板処理装置に接続される配管と、を備えるバルブボックスが提供される。
【００１０】
本発明の第４の態様によれば、筐体内に配置される第１の態様のガス減圧供給装置と前記ガス減圧供給装置からプロセスガスが供給され、大気圧よりも低いプロセス圧力でプロセスが行われるチャンバとを備える基板処理装置が提供される。
【００１１】
本発明の第５の態様によれば、ガス供給源からのプロセスガスを圧力調整器により減圧し、大気圧よりも低く、基板処理が行われるプロセス圧力よりも高い圧力で前記プロセスガスを前記圧力調整器の二次側配管に提供するステップと、前記二次側配管に設けられた圧力測定器により、前記二次側配管内の圧力を測定するステップと、測定された前記二次側配管内の圧力と、前記プロセス圧力よりも所定の圧力だけ高い第１の設定圧力とを比較するステップと、比較の結果、前記二次側配管内の圧力が前記第１の設定圧力よりも低いと判定された場合に、前記二次側配管に設けられた第１の開閉バルブを閉じるステップとを含む、ガス減圧供給方法が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の実施形態によれば、プロセスガスを負圧で供給することにより、半導体製造装置の稼働に要する電力以外に必要となる用役電力を低減できるガス減圧供給装置、これを備えるシリンダキャビネット、バルブボックス、及び基板処理装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施形態によるガス減圧供給装置を備えるシリンダキャビネットを示す模式図である。
【図２】本発明の第２の実施形態によるガス減圧供給装置を備えるシリンダキャビネットを示す模式図である。
【図３】本発明の第３実施形態によるガス減圧供給装置を備えるバルブボックスを示す模式図である。
【図４】本発明の第４の実施形態によるガス減圧供給装置を備える基板処理装置を示す模式図である。
【図５】図２のシリンダキャビネットの変形例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付の図面を参照しながら、本発明の限定的でない例示の実施形態について説明する。添付の全図面中、同一又は対応する部材又は部品については、同一又は対応する参照符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１５】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態によるガス減圧供給装置を含むシリンダキャビネットと、このシリンダキャビネットからガスが供給される基板処理装置とを示す概略図である。図示のとおり、シリンダキャビネット１０は、外部環境との隔離が可能な筐体で構成され、内部には、基板処理装置２０のチャンバ２２へ供給されるプロセスガスが充填されたガスシリンダ１２が配置されている。また、ガスシリンダ１２は、メインバルブ１３を介して、レギュレータ３１の一次側に接続されている。本実施形態においては、レギュレータ３１として、二次側の圧力が負圧であっても安定して圧力を調整できるものが使用される。また、本実施形態におけるレギュレータ３１においては、レギュレータ３１に備わるハンドルを手動で回転して二次圧が調整されるが、後述のとおり、他の実施形態においては電空レギュレータをレギュレータ３１として利用しても良い。
【００１６】
レギュレータ３１の二次側には配管３２が接続され、配管３２には開閉バルブ３３が設けられている。開閉バルブ３３は、例えばエアオペレーションバルブであり、電磁バルブを介して図示しないエア配管（いずれも図示しない）が接続されている。電磁バルブのＯＮ／ＯＦＦをバルブ制御器３６により電気的に制御することにより、エアオペレーションバルブが開閉される。なお、開閉バルブ３３として、いわゆるノーマリーオフ型のエアオペレーションバルブが用いられると好ましい。
【００１７】
また、配管３２には、開閉バルブ３３の下流側（開閉バルブ３３に対しガスシリンダ２よりも遠い側）において、圧力センサ３４が設けられている。圧力センサ３４は、配管３２内の圧力、すなわちレギュレータ３１の二次圧を測定するとともに、測定した圧力を示す信号を圧力モニタ３５へ出力する。圧力センサ３４としては、例えば隔膜式真空計やピラニセンサなどの真空計を用いることができる。
【００１８】
さらに、配管３２は、シリンダキャビネット１０の天板において配管１４と接続され、配管１４は、後述する基板処理装置２０内の配管２３に接続されている。すなわち、シリンダキャビネット１０内のガスシリンダ１２に充填されるプロセスガスは、シリンダキャビネット１０から基板処理装置２０へ配管１４を通して供給される。
【００１９】
基板処理装置２０内の配管２３は、開閉バルブ２５を介して、例えばマスフローコントローラなどの流量制御器２４に接続されている。流量制御器２４は、開閉バルブ２７が設けられたメイン配管２６によりチャンバ２２に接続されている。チャンバ２２は、排気配管２６ｂを有し、排気配管２６ｂは、図示しない排気装置に接続されている。また、排気配管２６ｂにはメインバルブ２２ｃが設けられている。以上の構成によれば、排気装置によりチャンバ２２内の圧力が所定のプロセス圧力に減圧調整され、開閉バルブ２５及び２７が開くと、シリンダキャビネット１０から供給されるプロセスガスが、流量制御器２４により流量制御されてチャンバ２２へ供給される。これにより、ガスの種類に応じて、チャンバ２２内のサセプタ２２ａ上に載置されるウエハＷに対して所定の処理（成膜、エッチング等）が行われる。
【００２０】
図１中のシリンダキャビネット１０に再び着目すると、シリンダキャビネット１０内にはエジェクタ１６が設けられている。エジェクタ１６は、流入口、高圧ガス流入口、及び流出口を有している。流入口には、開閉バルブ１５が設けられた配管１６ａの一端が接続され、配管１６ａの他端は配管３２に接続されている。高圧ガス流入口には、図示しない高圧ガス源に接続され、開閉バルブ１６Ｖが設けられた配管１６ｂが接続されている。流出口には、配管１６ｃの一端が接続され、配管１６ｃの他端は例えば除害設備（図示せず）に接続されている。配管１６ｂの開閉バルブ１６Ｖを開いて高圧ガス源からの高圧ガスをエジェクタに供給すると、エジェクタ内では高圧ガスが流入口に向かって高速で流れ、これに伴って流入口側が減圧される。これにより、配管１６ａ内のガスがエジェクタ１６内に吸引され、高圧ガスと共に流出口から流出する。
【００２１】
また、開閉バルブ１５及び１６Ｖは、エジェクタ制御器１７により制御されて開閉する。エジェクタ制御器１７により開閉バルブ１５及び１６Ｖが開くと、上述のとおり、エジェクタ１６が機能する。また、エジェクタ制御器１７は、圧力モニタ３５と電気的に接続されており、後述するように圧力モニタ３５からの信号に基づいて、開閉バルブ１５及び１６Ｖを開閉する。
【００２２】
上述の圧力センサ３４からの信号を入力する圧力モニタ３５は、入力した信号に基づく配管３２内の圧力と、予め記憶された第１の設定圧力とを比較する。ここで、第１の設定圧力は、基板処理装置２０におけるチャンバ２２のプロセス圧力に基づいて決定することが好ましい。一般に、流量制御器２４（マスフローコントローラ）の安定動作のため、ガス流入口とガス流出口とにおける圧力差が、仕様上、所定の範囲に定められている。ここで、例えば仕様上の圧力差が１００Ｔｏｒｒであれば、圧力モニタ３５に記憶される第１の設定圧力は、プロセス圧力に対して１００Ｔｏｒｒより大きい圧力であることが望ましい。一方、レギュレータ３１の二次圧は、本発明の実施形態においては７６０Ｔｏｒｒより低いため、圧力モニタ３５における第１の設定圧力は、「プロセス圧力＋流量制御器２４の仕様で決まる圧力差」よりも高く、７６０Ｔｏｒｒよりも低い範囲に設定される。より具体的には、第１の設定圧力は、「プロセス圧力＋流量制御器２４の仕様で決まる圧力差」よりも数十Ｔｏｒｒ高い圧力、例えば５０から６０Ｔｏｒｒに設定すると好ましい。
【００２３】
圧力モニタ３５は、レギュレータ３１の二次側の配管３２内の圧力と第１の設定圧力とを比較した結果、配管３２内の圧力が第１の設定圧力以下と判定された場合、バルブ制御器３６に対して、開閉バルブ３３を閉じるよう指示する指示信号を出力する。バルブ制御器３６は、この指示信号を入力すると開閉バルブ３３を閉める。これにより、シリンダキャビネット１０からのガスの供給が停止される。また、圧力モニタ３５により、レギュレータ３１の二次側の配管３２内の圧力が、第１の設定圧力には達していなくても、第１の圧力よりも僅かに高い圧力（例えば約１０Ｔｏｒｒ）を下回ったと判定された時点で、警報を発するとともに、基板処理装置２０の操作パネル等（図示せず）に、その旨を表示しても良い。
【００２４】
なお、圧力モニタ３５は、上記の指示信号を出力する際に、例えば基板処理装置２０の制御部（図示せず）へ同様の指示信号を出力しても良い。これにより、基板処理装置２０において警報が発せられるとともに、基板処理装置２０における処理が停止される。
【００２５】
また、バルブ制御器３６は、例えば基板処理装置２０の制御部（図示せず）と接続され、基板処理装置２０に設けられる操作パネル等（図示せず）を用いた操作により信号を入力し、その信号に基づいて開閉バルブ３３を開閉することができる。  
さらに、バルブ制御器３６は、圧力モニタ３５からの指示信号又は基板処理装置２０からの信号により開閉バルブ３３を閉めると同時に、後述する基板処理装置２０におけるバルブ制御器２８に対して信号を出力しても良い。この信号を入力したバルブ制御器２８は、基板処理装置２０のチャンバ２２のメイン配管２６に設けられた開閉バルブ２７（且つ／又は開閉バルブ２５、以下同じ）を閉める。これにより、開閉バルブ３３と開閉バルブ２７との間の配管が封じ切られる。
【００２６】
なお、バルブ制御器３６は、開閉バルブ３３と開閉バルブ２７との間が封じ切られた場合、その旨を圧力モニタ３５に通知することが好ましい。この通知により、圧力モニタ３５は、圧力センサ３４により測定される開閉バルブ３３と２７の間の配管内の圧力を監視し、圧力上昇レートを算出することができる。開閉バルブ３３と開閉バルブ２７が閉じられているため、圧力上昇が認められた場合には、開閉バルブ３３と開閉バルブ２７との間の配管においてリークが生じたことが疑われる。そこで、圧力モニタ３５は、圧力上昇レートが所定の値を超えているか否かを判定し、超えていると判定した場合には、例えば基板処理装置２０に対して警報信号を出力すると好ましい。この警報信号を入力した基板処理装置２０は、操作パネル等（図示せず）に圧力上昇レート異常の表示をすることにより、基板処理装置２０の操作者に知らせることができる。この後、操作者は当該配管のリークチェック等を行ってリーク箇所を特定し、補修することができる。
【００２７】
なお、封じ切られた配管内の圧力の監視及び圧力上昇レートの算出は、例えば基板処理装置２０が所定の期間、待機状態にあるときに自動的に行っても良く、基板処理装置２０の操作者が操作パネル等を通して手動で行っても良い。さらに、待機状態の際にではなく、基板処理装置２０のメンテナンス中に行っても良い。さらにまた、開閉バルブ３３を閉じた時点で配管内の圧力の監視を開始し、開閉バルブ３３を開くときに圧力上昇レートを算出しても良い。この場合、圧力上昇レートが所定の値を上回った場合に、開閉バルブ３３が開かないように制御してもよい。
【００２８】
また、圧力モニタ３５は、上述の第１の設定圧力よりも高い第２の設定圧力を記憶することができ、圧力センサ３４により測定される配管３２内の圧力（レギュレータ３１の二次圧）と、記憶した第２の設定圧力とを比較し、圧力センサ３４により測定される圧力が第２の設定圧力以上であると判定した場合に、エジェクタ制御器１７に対して、エジェクタ１６を起動する信号を出力する。この信号を入力したエジェクタ制御器１７は、開閉バルブ１５及び１６Ｖを開いて、エジェクタ１６を機能させる。また、圧力センサ３４により測定される圧力が第２の設定圧力に達していない場合であっても、例えば第２の設定圧力よりも僅かに低い圧力（（例えば約１０Ｔｏｒｒ）を上回った時点で、警報を発するとともに、開閉バルブ３３が開かないように制御してもよい。
【００２９】
以上の構成によれば、ガスシリンダ１２に充填されるプロセスガスをガスシリンダ１２からレギュレータ３１に対し充填圧力で提供すると、レギュレータ３１により減圧されて、大気圧よりも低くプロセス圧力よりも高い圧力が二次圧として二次側に出力される。したがって、大気圧より低い圧力でプロセスガスが基板処理装置２０へ供給される。一方、レギュレータ３１の二次側の配管３２内の圧力が圧力センサ３４により測定され、その圧力は、圧力モニタ３５において第１の設定圧力と比較され、第１の設定圧力よりも低い場合に、配管３２の開閉バルブ３３が閉じてプロセスガスの供給が停止される。また、圧力モニタ３５において、配管３２内の圧力は第２の設定圧力とも比較され、第２の設定圧力よりも高い場合に、エジェクタ１６が起動して配管３２内の圧力が強制的に低下される。
【００３０】
本発明の第１の実施形態によれば、ガスシリンダ１２内のプロセスガスの圧力がレギュレータ３１により減圧され、二次圧として、大気圧よりも低くプロセス圧力よりも高い圧力がレギュレータ３１の二次側に出力される。この圧力は、配管３２に設けられた圧力センサ３４により測定され、圧力モニタ３５において、予め記憶された第１の設定圧力と比較される。測定された圧力が第１の設定圧力よりも低いと判定された場合には、バルブ制御器３６により、レギュレータ３１の二次側の配管３２に設けられる開閉バルブ３３が閉止される。配管３２内の圧力が第１の設定圧力よりも低くなると、基板処理装置２０内の流量制御器２４による流量制御が不安定となって基板処理装置２０における適正な処理が行えなくなる可能性があるが、上記の構成によれば、そのような場合に、プロセスガスの供給が停止されるので、不適正な処理を避けることができる。
【００３１】
したがって、レギュレータ３１の二次側の配管３２、１４、及び２３内の圧力を大気圧よりも低く維持しつつ、かつ、プロセスガスをチャンバ２２へ安定して供給することが可能となる。また、レギュレータ３１の二次側から基板処理装置２０までの間の配管が大気圧よりも低い圧力に維持されるため、配管途中の継ぎ手をバルブボックス内に集約したり、ガス漏洩検知器によりガス漏洩を監視したりする必要がなくなる。したがって、ガス漏洩検知器の設置費用、ガス漏洩検知器の動作に必要な電力、及びガス漏洩検知器の定期点検費用などを低減することができる。
【００３２】
また、シリンダキャビネット１０内のレギュレータ３１の二次側から基板処理装置２０の排気配管２６ｂまでの間に、陽圧ガスが流れる部分がないため、基板処理装置２０内の排気（筐体排気）をする必要が無い。したがって、筐体排気に要する設備費用及び電力を節約することができる。
【００３３】
また、液体が充填されたシリンダをガスシリンダ１２として用い、液体を加熱することにより蒸気圧を高くして蒸気（又はガス）を供給する場合であっても、プロセス圧力よりも高く第１の設定圧力よりも低い圧力にまで蒸気圧を高くすれば十分であるため、配管内での蒸気（又はガス）の凝結又は液化を抑えることができる。したがって、配管を加熱しなくて良くなるため、また、加熱する場合であっても温度を低くするできるため、配管の加熱に要する電力を節約することが可能となる。
【００３４】
さらに、シリンダキャビネット１０にはエジェクタ１６が設けられており、配管３２（及び配管１４、２３）内の圧力が異常に上昇し、第２の設定圧力よりも高くなった場合に、エジェクタ１６が動作することにより、配管３２内の圧力を低下させることができる。第２の設定圧力を大気圧よりも低い例えば６００から７５０Ｔｏｒｒ程度に設定しておけば、配管３２ひいては配管１４及び２３内の圧力を大気圧以下に維持することが可能となる。また、エジェクタ１６には駆動部が無いため、保守点検が比較的容易という利点がある。
【００３５】
また、シリンダキャビネット１０内の開閉バルブ３３と基板処理装置２０内の開閉バルブ２７とを閉めたときに、これらの開閉バルブ３３と開閉バルブ２７の間の配管３２、１４、及び２３内の圧力の上昇レートを監視することができるため、これらの配管におけるリークを検出することが可能となる。配管内が減圧される場合に、万が一漏洩が起きたときは、室内の空気が配管内に吸引されることになる。この場合、ガス漏洩検知器で検知できないばかりでなく、吸引された空気中の酸素によってプロセスガスが酸化され、基板処理装置２０内で処理されるウエハＷに欠陥が生じるといった問題が生じ得る。しかし、上記の構成によれば、減圧配管におけるリークの検出が可能となるので、そのような問題を避けることが可能となる。
【００３６】
（第２の実施形態）
次に、図２を参照しながら、本発明の第２の実施形態について説明する。図示のとおり、本実施形態においては、第１の実施形態におけるレギュレータ３１（二次圧を手動で設定するタイプ）に代わり、電空レギュレータ３１０が用いられる。以下では、この相違点を中心に説明する。
【００３７】
電空レギュレータ３１０は、二次圧を測定する圧力センサ（図示せず）と、この圧力センサにより測定された圧力値と設定圧力値との比較結果に応じて制御される電磁弁（図示せず）とを含んでいる。このような構成により、二次圧をより安定に維持することが可能となる。また、例えばプロセスガスの供給量が多い場合には、第１の実施形態におけるレギュレータ３１では二次圧が低下してしまい、所望の供給量を実現できなくなる可能性があるが、電空レギュレータによれば、電空レギュレータそのものが有する圧力センサに基づいて、二次圧を調整できるため、ガスの大量供給に伴う圧力の低下を低減し、所望の供給量を実現することが可能となる。
【００３８】
また、第２の実施形態においては、第１の実施形態における圧力センサ３４は無く、電空レギュレータ３１０内の圧力センサを用いて配管３２内の圧力が測定される。すなわち、電空レギュレータ３１０内の圧力センサにより測定された圧力を示す信号が圧力モニタ３５へ出力され、圧力モニタ３５において、その信号に基づく二次圧と、第１の設定圧力及び第２の設定圧力とが比較される。
【００３９】
以上の構成によっても、第１の実施形態と同様に、レギュレータ３１０の二次側の配管３２、１４、及び２３内の圧力を大気圧よりも低く維持しつつ、かつ、プロセスガスをチャンバ２２へ安定して供給することが可能となる。したがって、ガス漏洩検知器にかかわる費用の低減、筐体排気に要する設備費用及び電力の節約、配管加熱にかかわる費用の低減、及び減圧配管の漏洩検知といった効果が発揮される。また、第２の実施形態は、電空レギュレータ３１０の利用により、二次圧の更なる安定化と、大流量供給とが可能となるという利点を有している。
【００４０】
なお、第１の実施形態と同様に圧力センサ３４を設け、これにより、配管３２内の圧力を測定しても良い。また、この場合、圧力モニタ３５において、圧力センサ３４の測定値が、第１の設定圧力及び第２の設定圧力と比較されることは言うまでもない。さらに、圧力センサ３４を設ければ、シリンダキャビネット１０の開閉バルブ３３と基板処理装置２０の開閉バルブ２７とを閉じたときに、これらの間における配管内の圧力上昇レートを算出することができる。圧力上昇レートが所定の値を超えたときに、減圧配管におけるガス漏洩を把握することが可能となる。
【００４１】
（第３の実施形態）
次に、図３を参照しながら、本発明の第３の実施形態について説明する。図示のとおり、本実施形態においては、シリンダキャビネット１０と基板処理装置２０との間に、外部環境との離間が可能な筐体で構成されるバルブボックス４０が設けられている。具体的には、シリンダキャビネット１０とバルブボックス４０とは配管１４Ａにより接続され、バルブボックス４０と基板処理装置２０とは配管１４Ｂにより接続されている。
【００４２】
バルブボックス４０内において、配管１４Ａ及び配管１４Ｂを接続する配管に、電空レギュレータ３１０と開閉バルブ３３とが設けられている。電空レギュレータ３１０は、配管１４Ａ内の圧力を減圧して、大気圧よりも低く、基板処理装置２０のチャンバ２２におけるプロセス圧力よりも高い圧力を二次圧として出力する。これにより、配管１４Ｂ内では、大気圧よりも低くプロセス圧力よりも高い圧力でプロセスガスが流れる。また、本実施形態においても、第２の実施形態と同様に、電空レギュレータ３１０の圧力センサにより測定される圧力を示す信号が圧力モニタ３５に入力され、圧力モニタ３５において、測定される圧力と、第１の設定圧力及び第２の設定圧力と比較される。
【００４３】
また、バルブボックス４０には他の配管４１が接続されている。配管４１は、シリンダキャビネット１０内の図示しない他のガスシリンダ、図示しない他のシリンダキャビネット、又は例えばクリーンルームの用役設備としてのガス供給源と接続されており、これにより、バブルボックス４０に対してプロセスガスが陽圧で供給される。また、配管４１は、バルブボックス４０内で複数本に分岐しており、各分岐管に対応して開閉バルブ４３ａ〜４３ｄが設けられている。さらに、各分岐管は、対応する他の基板処理装置（図示せず）に接続されている。また、用役設備としての窒素ガス供給源に配管４１が接続されている場合、分岐管のうちの少なくとも一つが基板処理装置２０に接続され、パージガスとして利用されても良い。
【００４４】
一方、シリンダキャビネット１０には、高圧プロセスガスが充填されるガスシリンダ１２が配置され、ガスシリンダ１２内のプロセスガスの圧力が、レギュレータ１８により大気圧に対して例えば０．１ＭＰａ程度高い二次圧に調整され、この二次圧でプロセスガスが配管１４Ａへ供給される。
【００４５】
本実施形態においては、シリンダキャビネット１０及びバルブボックス４０内に陽圧ガスが流れる配管がある。このため、シリンダキャビネット１０内には、ガス漏洩検知器１９が設けられ、シリンダキャビネット１０の内部を排気するための排気ポート１０ａが設けられ、図示しない排気設備により排気されている。同様に、バルブボックス４０内にもガス漏洩検知器４４が設けられ、バルブボックス４０の内部を排気するための排気ポート４０ａが設けられ、図示しない排気設備により排気されている。
【００４６】
しかしながら、基板処理装置２０に対しては、バルブボックス４０内の電空レギュレータ３１０により減圧化されたプロセスガスが流れる配管１４Ｂと、減圧下でプロセスが行われる基板処理装置２０とにおいては、プロセスガスが陽圧で流れる部分がない。したがって、基板処理装置２０においてはガス漏洩検知器を設ける必要なく、基板処理装置２０内を排気する必要もない。よって、基板処理装置２０の稼働に必要な電力以外の電力を低減することが可能となる。すなわち、本実施形態においても、ガス漏洩検知器にかかわる費用の低減、及び配管加熱にかかわる費用の低減といった効果が発揮される。
【００４７】
なお、本実施形態においても、バルブボックス４０内の開閉バルブ３３と基板処理装置２０内の開閉バルブ２７との間の配管に圧力センサを設けても良い。これによれば、開閉バルブ３３と開閉バルブ２７とを閉じたときに、これらの開閉バルブの間の配管内の圧力を圧力センサ３４により監視し、圧力モニタ３５において圧力上昇レートを算出することができる。圧力上昇レートが所定の値を超えたときに、減圧配管におけるガス漏洩を把握することが可能となる。
【００４８】
なお、バルブボックス４０に複数の配管１４Ｂを接続し、バルブボックス４０内において、シリンダキャビネット１０からの配管１４Ａと、複数の配管１４Ｂとを接続する分岐管を設けても良い。このようにすれば、シリンダキャビネット１０からの一つの配管１４Ｂを用いて複数の基板処理装置へプロセスガスを供給することが可能となる。この場合、複数の配管１４Ｂに接続される複数の基板処理装置のうち、減圧雰囲気下でプロセスが行われる基板処理装置については、シリンダキャビネット４０内において対応する枝管に上述のように電空レギュレータ３１０及び開閉バルブ３３を設けることが好ましく、大気圧（又は常圧）雰囲気下でプロセスが行われる基板処理装置については、レギュレータは設けないで、例えば開閉バルブのみを設けると良い。
【００４９】
（第４の実施形態）
次に、図４を参照しながら、本発明の第４の実施形態について説明する。図示のとおり、本実施形態においては、電空レギュレータ３１０が基板処理装置２０内に設けられている。これにより、シリンダキャビネット１０から配管１４を通して基板処理装置２０へ供給される陽圧のプロセスガスが、電空レギュレータ３１０により減圧され、大気圧よりも低く、チャンバ２２内のプロセス圧力よりも高い二次圧でプロセスガスが出力される。
【００５０】
この場合、基板処理装置２０内においては、電空レギュレータ３１０の一次側の配管にのみ陽圧のプロセスガスが流れる。したがって、図４に示すように電空レギュレータ３１０の周囲を囲む隔壁２０ａを設けて隔壁２０ａ内を排気設備により排気し、隔壁２０ａ内にガス漏洩検知器（図示せず）を設けることが好ましい。基板処理装置２０内を局所的に排気すれば良いため、排気にかかわる費用や配管加熱にかかわる費用を低減することができる。
【００５１】
（変形例）
図５を参照しながら、図１に示すシリンダキャビネット１０の変形例を説明する。図５に示すように、変形例のシリンダキャビネット１０においては、ガスシリンダ１２Ａ及び１２Ｂが配置されている。これらのガスシリンダ１２Ａ及び１２Ｂには、同一のプロセスガスが充填されている。
【００５２】
また、変形例のシリンダキャビネット１０では、２つのレギュレータ３１が並列に配置されており、これらのレギュレータ３１は、開閉バルブ１３Ａを介してガスシリンダ１２Ａに接続され、開閉バルブ１３Ｂを介してガスシリンダ１２Ｂに接続されている。また、レギュレータ３１Ａと開閉バルブ１３Ａ及び１３Ｂとの間には、開閉バルブ３７Ａが設けられており、レギュレータ３１Ｂと開閉バルブ１３Ａ及び１３Ｂとの間には、開閉バルブ３７Ｂが設けられている。
【００５３】
このような構成によれば、ガスシリンダ１２Ａ及び１２Ｂを切り替えて使用することができる。すなわち、ガスシリンダ１２Ａから使用し始め、ガスシリンダ１２Ａが空になる前に、開閉バルブ１３Ａを閉めて開閉バルブ１３Ｂを開けることにより、ガスシリンダ１２Ｂを使用することができる。そして、ガスシリンダ１２Ｂを使用している間に、ガスシリンダ１２Ａを交換すれば、シリンダキャビネット１０からのプロセスガス供給を中断する必要が無くなる。
【００５４】
また、開閉バルブ３７Ａ及び３７Ｂを選択的に開けば、レギュレータ３１Ａ及び３１Ｂを選択的に使用することができる。例えば、レギュレータ３１Ａのみを使用している場合に、レギュレータ３１Ａが故障したときは、開閉バルブ３７Ａを閉めて開閉バルブ３７Ｂを開けることにより、レギュレータ３１Ｂを使用すれば、プロセスガス供給の中断期間を短縮することが可能となる。さらに、開閉バルブ３７Ａ及び３７Ｂの双方を開いておけば、大きな流量でプロセスガスを供給することが可能となる。
【００５５】
また、以上の説明以外の部分は、第１の実施形態におけるシリンダキャビネット１０と同様に構成されるため、上述の利点に加えて、第１の実施形態と同様の効果が発揮される。
【００５６】
次に、本発明の実施形態による省エネルギー効果について算出した結果を説明する。例えばシリンダキャビネット、バルブボックス、及び基板処理装置内の筐体排気を行う場合には、通常、毎分３ｍ３の流量で筐体内が排気される。毎分１ｍ３の排気に要する電力を０．００３７ｋＷとすると、毎分０．０６７ｋＷの電力が消費されるため、一年間では５８３４ｋＷの電力が消費される。したがって、筐体排気を一箇所で廃止することができれば、一年間でこれだけの電力を節約することができる。この電力をＣＯ２放出量に換算すると、２．３トンものＣＯ２を削減することが可能となる。また、例えばテープヒータを用いて配管を加熱する場合には、配管７．４ｍ当たりの消費電力は、０．２９６ｋＷｈである（稼働時の消費電力を０．３１５ｋＷとし、待機時の消費電力を０．３０５ｋＷとし、１時間のうちの７０％において稼働し、２５％において待機状態となり、５％において停止していると仮定）。一年間の消費電力は２５９５ｋＷｈとなり、放出ＣＯ２量に換算すると、１．０４トンとなる。以上より、本発明の実施形態による効果が理解される。特に、クリーンルームの全体及びすべてのクリーンルームにおいて筐体排気や配管加熱が不要となった場合には、消費電力の節約及びＣＯ２放出量削減の効果は莫大なものとなる。
【００５７】
以上、幾つかの実施形態及び実施例を参照しながら本発明を説明したが、本発明は上述の実施形態及び実施例に限定されることなく、添付の特許請求の範囲に照らし、種々に変形又は変更が可能である。
【００５８】
例えば、シリンダキャビネット１０内のガスシリンダ１２に高圧ガスが充填されている場合には、シリンダキャビネット１０内を常時排気するための排気ポートと、排気ポートと接続される排気管と、ガスシリンダ１２内のガスを検知可能なガス漏洩検知器とをシリンダキャビネット１０内に設けることが好ましい。ただし、液体が充填されるシリンダのみが用いられる場合には、シリンダキャビネット１０内に大気圧よりも高い部分が無いため、排気ポートも排気管も不要となる。また、シリンダキャビネット１０内に高圧ガスシリンダと液体シリンダとが配置される場合には、高圧ガスシリンダを密閉し、密閉空間を排気するようにしても良い。これによれば、シリンダキャビネット１０内の全体を排気する必要がなくなり、排気のために要する電力を低減することができる。
【００５９】
また、第３の実施形態のバルブボックス４０において、第１の実施形態におけるレギュレータ３１を用い、これに伴って圧力センサ３４を設けても良い。さらに、第４の実施形態の基板処理装置２０において、第１の実施形態におけるレギュレータ３１を用い、これに伴って圧力センサ３４を設けても良い。さらにまた、図５に示すシリンダキャビネット１０の変形例において、レギュレータ３１の代わりに電空レギュレータ３１０を用いても良い。  
また、第３及び第４の実施形態においても、第１及び第２の実施形態におけるエジェクタ１６を設けて良いことは言うまでもない。
【００６０】
また、上記の実施形態において、配管内の圧力上昇レートを監視及び算出する場合に、開閉バルブ３３の代わりに、レギュレータ３１（又は電空レギュレータ３１０）とガスシリンダ１２との間に設けられる開閉バルブ１３を閉じても良い。この場合、エジェクタ１６か、減圧雰囲気下でプロセスが行われる基板処理装置の排気装置かを利用して、レギュレータ３１（又は電空レギュレータ３１０）と開閉バルブ１３との間の配管内を減圧した後に、圧力上昇レートの監視対象区間を封じ切るようにすることが好ましい。
【００６１】
図５において、レギュレータ３１が並列に設けられる例を説明したが、例えば、図３におけるバルブボックス４０や図４における基板処理装置２０においてもレギュレータ３１を並列に設けても良い。
【００６２】
プロセスガスには、例えばＣＶＤ装置における原料ガスや、エッチング装置におけるエッチングガスだけでなく、窒素ガスや希ガスなどの不活性ガスや水素ガスも含まれる。
【符号の説明】
【００６３】
１０・・・シリンダキャビネット、１２・・・ガスシリンダ、１６・・・エジェクタ、２０・・・基板処理装置、２２・・・チャンバ、２２ｃ・・・メインバルブ、２４・・・流量制御器、２６・・・メイン配管、３１・・・レギュレータ、３３・・・開閉バルブ、３４・・・圧力センサ、３５・・・圧力モニタ、３６・・・バルブ制御器、３１０・・・電空レギュレータ、Ｗ・・・ウエハ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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