(57)【要約】  本発明の一実施形態の真空処理装置において、制御手段は、可燃性ガスによる真空容器内での処理（ステップＳ２）を終了後に、第１バルブを閉じて真空引きする工程（ステップＳ３）と、真空引き後に第２バルブを閉じ（ステップＳ４）、第５バルブを開いて第３容器内の不活性ガスを第１供給ライン内に供給する工程（ステップＳ５）とを実施し、不活性ガスによる真空容器内での処理（ステップＳ８）を終了後に、第３バルブを閉じて真空引きする工程（ステップＳ９）と、真空引き後に第４バルブを閉じ（ステップＳ１０）、第６バルブを開いて第４容器内の不活性ガスを第２供給ライン内に供給する工程（ステップＳ１１）とを実施する。【選択図】図３
2010001849.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可燃性ガスを充填している第１ガス供給部と、支燃性ガスを充填している第２ガス供給部と、前記可燃性ガスまたは前記支燃性ガスのいずれかのガスを共通ラインから導入して処理する真空容器と、前記第１ガス供給部から前記共通ラインを経由して前記真空容器内に可燃性ガスを供給する第１供給ラインと、前記第２ガス供給部から前記共通ラインを経由して前記真空容器内に支燃性ガスを供給する第２供給ラインと、前記第１供給ラインに設けられた第１バルブと、前記第１供給ラインの前記第１バルブより前記共通ライン側に設けられた第２バルブと、前記第２供給ラインに設けられた第３バルブと、前記第２供給ラインの前記第３バルブより前記共通ライン側に設けられた第４バルブと、前記各バルブの開閉動作を制御する制御手段とを備えた真空処理装置において、
前記第１供給ラインの前記第１バルブと第２バルブとの間に第５バルブを介して不活性ガスを供給する第３ガス供給部が接続され、
前記第２供給ラインの前記第３バルブと第４バルブとの間に第６バルブを介して不活性ガスを供給する第４ガス供給部が接続され、
前記制御手段は、前記第１供給ラインの使用前に前記第４ガス供給部から前記第６バルブを介して不活性ガスを供給して前記第２供給ラインの前記第３バルブと第４バルブとの間を不活性ガスで充填し、前記第２供給ラインの使用前に前記第３ガス供給部から前記第５バルブを介して不活性ガスを供給して前記第１供給ラインの前記第１バルブと第２バルブとの間を不活性ガスで充填することを特徴とする真空処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の真空処理装置において、
前記第１供給ラインに前記第１バルブと第２バルブとの間の圧力を検出する第１圧力検出手段が設けられ、
前記第２供給ラインに前記第３バルブと第４バルブとの間の圧力を検出する第２圧力検出手段が設けられ、
前記制御手段は、一方の供給ラインを使用中に他方の供給ラインにおいて前記圧力検出手段が減圧を検出したとき真空処理を停止することを特徴とする真空処理装置。
【請求項３】
請求項２に記載の真空処理装置において、
前記第１供給ラインに前記第１バルブと前記第１ガス供給部との間の圧力を検出する第３圧力検出手段が設けられ、
前記第２供給ラインに前記第３バルブと前記第２ガス供給部との間の圧力を検出する第４圧力検出手段が設けられ、
前記制御手段は、前記第２供給ラインを使用中に前記第１圧力検出手段が減圧を検出し、かつ、前記第３圧力手段が増圧を検出したとき前記第１バルブがリークしていると判断し、前記第１供給ラインを使用中に前記第２圧力検出手段が減圧を検出し、かつ、前記第４圧力手段が増圧を検出したとき前記第３バルブがリークしていると判断することを特徴とする真空処理装置。
【請求項４】
請求項２に記載の真空処理装置において、
前記第１供給ラインに前記第２バルブと前記共通ラインとの間の圧力を検出する第５圧力検出手段が設けられ、
前記第２供給ラインに前記第４バルブと前記共通ラインとの間の圧力を検出する第６圧力検出手段が設けられ、
前記制御手段は、前記第２供給ラインを使用中に前記第１圧力検出手段が減圧を検出し、かつ、前記第５圧力手段が増圧を検出したとき前記第２バルブがリークしていると判断し、前記第１供給ラインを使用中に前記第２圧力検出手段が減圧を検出し、かつ、前記第６圧力手段が増圧を検出したとき前記第４バルブがリークしていると判断することを特徴とする真空処理装置。
【請求項５】
可燃性ガスを充填している第１ガス供給部と、支燃性ガスを充填している第２ガス供給部と、前記可燃性ガスまたは前記支燃性ガスのいずれかのガスを共通ラインから導入して処理する真空容器と、前記第１ガス供給部から前記共通ラインを経由して前記真空容器内に可燃性ガスを供給する第１供給ラインと、前記第２ガス供給部から前記共通ラインを経由して前記真空容器内に支燃性ガスを供給する第２供給ラインと、前記第１供給ラインに設けられた第１バルブと、前記第１供給ラインの前記第１バルブより前記共通ライン側に設けられた第２バルブと、前記第２供給ラインに設けられた第３バルブと、前記第２供給ラインの前記第３バルブより前記共通ライン側に設けられた第４バルブと、前記第１供給ラインの前記第１バルブと第２バルブとの間に第５バルブを介して不活性ガスを供給する第３ガス供給部と、前記第２供給ラインの前記第３バルブと第４バルブとの間に第６バルブを介して不活性ガスを供給する第４ガス供給部とからなる真空処理装置のガス供給方法であって、
可燃性ガスによる真空容器内での処理を終了後に、
第１バルブを閉じて真空引きする工程と、
真空引き後に第２バルブを閉じる工程と、
第５バルブを開いて第３ガス供給部から不活性ガスを第１供給ラインの第１バルブと第２バルブとの間に供給する工程と、
不活性ガスの供給後に第５バルブを閉じる工程と、を含み、
支燃性ガスによる真空容器内での処理を終了後に、
第３バルブを閉じて真空引きする工程と、
真空引き後に第４バルブを閉じる工程と、
第６バルブを開いて第４ガス供給部から不活性ガスを第２供給ラインの第３バルブと第４バルブとの間に供給する工程と、
不活性ガスの供給後に第６バルブを閉じる工程と、を含むことを特徴とする真空処理装置のガス供給方法。
【請求項６】
請求項５に記載の真空処理装置のガス供給方法において、
可燃性ガスによる真空容器内での処理中に、第２供給ラインの第３バルブと第４バルブとの間の圧力が低下したときには可燃性ガスによる真空容器内での処理を停止する工程と、
支燃性ガスによる真空容器内での処理中に、第１供給ラインの第１バルブと第２バルブとの間の圧力が低下したときには支燃性ガスによる真空容器内での処理を停止する工程と、を含むことを特徴とする真空処理装置のガス供給方法。
【請求項７】
請求項５に記載の真空処理装置のガス供給方法において、
可燃性ガスによる真空容器内での処理中に、第２供給ラインの第３バルブと第４バルブとの間の圧力が低下し、かつ、第３バルブと第２ガス供給部との間の圧力が増加した場合には第３バルブがリークしていると判定する工程と、
支燃性ガスによる真空容器内での処理中に、第１供給ラインの第１バルブと第２バルブとの間の圧力が低下し、かつ、第１バルブと第１ガス供給部との間の圧力が増加した場合には第１バルブがリークしていると判定する工程と、を含むことを特徴とする真空処理装置のガス供給方法。
【請求項８】
請求項５に記載の真空処理装置のガス供給方法において、
可燃性ガスによる真空容器内での処理中に、第２供給ラインの第３バルブと第４バルブとの間の圧力が低下し、かつ、第４バルブと共通ラインとの間の圧力が増加した場合には第４バルブがリークしていると判定する工程と、
支燃性ガスによる真空容器内での処理中に、第１供給ラインの第１バルブと第２バルブとの間の圧力が低下し、かつ、第２バルブと共通ラインとの間の圧力が増加した場合には
第２バルブがリークしていると判定する工程と、を含むことを特徴とする真空処理装置のガス供給方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成膜形成やエッチング等の各種電子デバイスの製造に使用される真空処理装置及び真空処理装置のガス供給方法に係り、より詳細には、可燃性ガスと支燃性ガスとを切り換えて使用する真空処理装置のガス供給方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
可燃性ガスと支燃性ガスとを切り換えて使用する真空処理装置では、可燃性ガスと支燃性ガスが誤って混合すると急激に反応して非常に危険な状態となるため、各ガスの供給ラインは確実に遮断しておく必要がある。【０００３】
そのため、従来の真空処理装置では、可燃性ガスの供給ラインと支燃性ガスの供給ラインにそれぞれ２個のバルブを配置することで、遮断性能を高める工夫がされている。【０００４】
図５は、このような従来の真空処理装置の概略構成を示している。【０００５】
この真空処理装置２００は、大別すると、可燃性ガスを充填している第１ガス供給部２１１と、支燃性ガスを充填している第２ガス供給部２２１と、可燃性ガスまたは支燃性ガスのいずれかのガスを共通ライン２３２から導入して処理する真空容器（チャンバ）２３１と、真空容器２３１内のガスを排気するための真空排気ポンプ２４１と、を備えている。【０００６】
また、第１ガス供給部２１１から共通ライン２３２を経由して真空容器２３１内に可燃性ガスを供給する第１供給ライン２１４と、第２ガス供給部２２１から共通ライン２３２を経由して真空容器２３１内に支燃性ガスを供給する第２供給ライン２２４とを備え、第１供給ライン２１４には、第１ガス供給部２１１近傍に第１バルブ２１５が設けられ、共通ライン２３２近傍（すなわち、第１供給ライン２１４と第２供給ライン２２４の連結部の近傍）に第２バルブ２１６が設けられている。また、前記第２供給ライン２２４には、第２ガス供給部２２１近傍に第３バルブ２２５が設けられ、共通ライン２３２近傍（すなわち、第１供給ライン２１４と第２供給ライン２２４の連結部の近傍）に第４バルブ２２６が設けられた構成となっている（これを従来技術１とする）。【０００７】
このような構成の真空処理装置２００は、被処理物の真空処理（プロセス処理）において、次のようにバルブの開閉制御を行っている。以下、バルブの開閉制御について、図６に示すフローチャートを参照して説明する。【０００８】
まず、被処理物を真空容器２３１内に配置・密閉後、全てのバルブ２１５，２１６，２２５，２２６を閉じた状態で、真空容器２３１内の真空引きを行う（ステップＳ２０１）。【０００９】
この後、第1ガス供給部２１１から可燃性ガスを供給し、第１バルブ２１５と第２バルブ２１６とを開いて可燃性ガスを真空容器２３１内に導入し、可燃性ガスによる真空容器２３１内での被処理物の処理を行う（ステップＳ２０２）。【００１０】
この状態で可燃性ガスによる真空容器２３１内での処理を終了すると、第1ガス供給部２１１からの可燃性ガスの供給を停止し、次に、第１バルブ２１５を閉じて真空引きを行う（ステップＳ２０３）。【００１１】
真空引きを終了すると、第２バルブ２１６を閉じる（ステップＳ２０４）。すなわち、このとき第１バルブ２１５と第２バルブ２１６との間の第１供給ライン２１４は真空状態となっている。【００１２】
この状態で、第２ガス供給部２２１から支燃性ガスを供給し、次に第３バルブ２２５と第４バルブ２２６とを開き、支燃性ガスによる真空容器２３１内での処理を開始する（ステップＳ２０５）。【００１３】
この後、支燃性ガスによる真空容器２３１内での処理を終了すると、第２ガス供給部２２１からの支燃性ガスの供給を停止し、次に、第３バルブ２２５を閉じて真空引きを行う（ステップＳ２０６）。【００１４】
真空引きを終了すると、第４バルブ２２６を閉じる（ステップＳ２０７）。すなわち、このとき第３バルブ２２５と第４バルブ２２６との間の第２供給ライン２２４は真空状態となっている。【００１５】
この後、続けて次の被処理物の処理を行う場合（ステップＳ２０８でＹｅｓと判断された場合）には、ステップＳ２０１に戻って上記処理を繰り返すことになる。【００１６】
上記のようなバルブの開閉制御を行う従来の真空処理装置２００では、例えば、可燃性ガスで処理を行っているとき、第１供給ライン２１４及び共通ライン２３２には可燃性ガスが充填されており、第２供給ライン２２４の第４バルブ２２６の下流側（真空容器２３１側）まで可燃性ガスが充填されていることになる。そして、この状態で第４バルブ２２６にリークが発生すると、上記したように、このときの第４バルブ２２６と第３バルブ２２５との間が真空状態となっているため、第４バルブ２２６の下流側まで充填されていた可燃性ガスが真空に引かれて第４バルブ２２６の上流側（第２ガス供給部２２１側）に流れ込み、第４バルブ２２６と第３バルブ２２５との間が可燃性ガスで満たされることになる。【００１７】
従来の真空処理装置２００は、各供給ラインのバルブを２段構成としているため、この段階では支燃性ガスと可燃性ガスが混ざり合うことはないが、この状態でさらに第３バルブ２２５にリークが発生した場合には、第３バルブ２２５の下流側の可燃性ガスと上流側の支燃性ガスとが混ざり合うこととなり、非常に危険な状態になるといった問題があった。また、未使用時の供給ラインが真空状態となるため、外部から供給ラインへのガス流入の可能性もあるといった問題もあった。【００１８】
ところで、このような支燃性ガスと可燃性ガスとの混合を防止するように工夫された真空処理装置が従来から提案されている（例えば、特許文献１参照）。【００１９】
図７は、特許文献１に記載の真空処理装置の概略構成を示している。【００２０】
この真空処理装置は、特許文献１の図１１に示されたプラズマＣＶＤによる真空処理装置であり、真空処理炉５０と、これに配管１３２を介して所定の原料ガスを供給する外部の原料ガス供給装置１００とから構成されている。ただし、真空処理炉５０については図示を簡略化している。以下、特許文献１の記載に従って真空処理装置の構成（主に原料ガス供給装置１００の構成）を説明する。【００２１】
原料ガス供給装置１００は、所望の原料ガスが充填された複数のボンベ１０１〜１０４、圧力調整器１０５〜１０８、バルブ１０９〜１１２、マスフローコントローラ１１３〜１１６、バルブ１１７〜１２８から構成されている。ボンベ１０１〜１０４から供給される原料ガスは、それぞれ圧力調整器１０５〜１０８によって適当な圧力に減圧され、さらにバルブ１０９〜１１２、マスフローコントローラ１１３〜１１６によって所望の流量に調整された後、バルブ１２１〜１２４を経て配管１３２に至り、この配管１３２を通って真空処理炉５０に供給される。【００２２】
マスフローコントローラ１１３〜１１６の原料ガス流入側の配管はそれぞれ分岐しており、これら分岐配管はそれぞれバルブ１１７〜１２０の原料ガス流入側の配管となっている。バルブ１１７〜１２０の原料ガス流出側の配管はそれぞれ分岐され、一方の分岐配管はそれぞれマスフローコントローラ１１３〜１１６の原料ガス流出側の配管に連結され、他方の分岐配管はそれぞれバルブ１２５〜１２８の原料ガス流入側の配管となっている。バルブ１２５〜１２８の原料ガス流出側の配管は本原料ガス供給装置１００の排気経路である排気配管１３３に連結され、この排気配管１３３はバルブ１２９を介して真空ポンプ１３０に接続されている。【００２３】
上記構成の真空処理装置において、スロー導入工程は、次のように行っている。ここでは、ボンベ１０１に可燃性ガスが充填され、ボンベ１０２に支燃性ガスが充填されているものと仮定して、それらガスの排気の切り替え動作について説明されている。以下、特許文献１の記載に従ってスロー導入工程を説明する。図８は、スロー導入工程の手順を示すフローチャートであり、特許文献１の図１に示されているフローチャートである。【００２４】
図示しない制御装置に対してスロー導入命令が入力されると（ステップＳ３０１）、制御装置はその入力されたスロー導入命令中に可燃性ガスのスロー導入命令が含まれているか否かを判断する（ステップＳ３０２）。可燃性ガスのスロー導入命令が含まれている場合は、制御装置はバルブ１２５、１１７、１２９を開いて可燃性ガスの排気を開始する（ステップＳ３０３）とともに、タイマ（不図示）を起動してその可燃性ガスの排気時間をカウントする。スロー導入命令中に可燃性ガスのスロー導入命令が含まれていない場合は、後述のステップＳ３０７の処理へ移行する。【００２５】
可燃性ガスの排気開始からあらかじめ設定された時間が経過すると（ステップＳ３０４）、制御装置はバルブ１２５、１１７を閉じ、可燃性ガスの排気を終了する（ステップＳ３０５）。可燃性ガスの排気が終了すると、次いで、制御装置は一旦、マスフローコントローラ１１３の流量を０ｍｌ／ｍｉｎ（normal）とした後、バルブ１２１、１０９を開いてマスフローコントローラ１１３の流量が指定された流量となるように制御しながら可燃性ガスの供給を行わせる（ステップＳ３０６）。【００２６】
以上の動作により、ボンベ１０１に充填された可燃性ガスが真空処理装置内に供給される。【００２７】
可燃性ガスの導入を終えると、次いで、制御装置はステップＳ３０１で入力されたスロー導入命令中に支燃性ガスのスロー導入命令が含まれているか否かを判断する（ステップＳ３０７）。支燃性ガスのスロー導入命令が含まれている場合は、制御装置は、バルブ１２６、１１８を開いて支燃性ガスの排気を開始する（ステップＳ３０８）とともに、タイマ（不図示）を起動してその支燃性ガスの排気時間をカウントする。スロー導入命令中に支燃性ガスのスロー導入命令が含まれていない場合は、後述のステップＳ３１２に移ってスロー導入の処理を終了する。【００２８】
支燃性ガスの排気開始からあらかじめ設定された時間が経過すると（ステップＳ３０９）、制御装置はバルブ１２６、１１８を閉じ、排気を終了する（ステップＳ３１０）。支燃性ガスの排気が終了すると、次いで、制御装置は一旦、マスフローコントローラ１１４の流量を０ｍｌ／ｍｉｎ（normal）とした後、バルブ１２２、１１０を開いてマスフローコントローラ１１４の流量が指定された流量となるように制御しながら支燃性ガスの供給を行わせる（ステップＳ３１１）。【００２９】
以上の動作により、ボンベ１０２に充填された支燃性ガスが真空処理装置内に供給される。支燃性ガスの供給後、スロー導入の処理を終了する（ステップＳ３１２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３０】
【特許文献１】特開２００３−３１５０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００３１】
上記従来技術１の真空処理装置は、各供給ラインのバルブを２段構成としているため、１段目のバルブがリークしてもこの段階で可燃性ガスと支燃性ガスとが混ざり合うことはないが、この状態でさらに２段目のバルブがリークした場合には、可燃性ガスと支燃性ガスとが混ざり合うこととなり、非常に危険な状態になるといった問題があった。このような問題が発生する一つの要因は、バルブを２段構成にしていても、バルブ間が真空状態で維持されているため、一方のバルブがリークすると、バルブ間に他方のガスが簡単に流れ込むことにある。【００３２】
また、上記特許文献１の真空処理装置は、可燃性ガスと支燃性ガスを混合して使用する真空処理装置であり、このような互いに反応するガスを混合して処理する場合、各ガスを許容分圧以下にする必要がある。そこで、上記特許文献１では、排気装置１３０を設けて上記のようにスロー導入工程を実施し、特許文献１の図８〜図１０に示すように、ガス導入開始時の瞬時的な流量増加を防いでいる。このような流量増加があると、ガスを混合したときに後から導入したガスが一時的に許容分圧を超えてしまい、混合したガスが反応してしまうことになる。【００３３】
しかしながら、上記特許文献１では、各バルブが故障したり、バルブを閉めてもリークしたりすることを前提とはしていない。例えば、実施形態１において、可燃性ガスを真空処理装置内に供給した後、支燃性ガスを真空処理装置内に供給する際、バルブ１２１，１０９，マスフローコントローラ１１３の部分には可燃性ガスが充填されたままとなる。従って、この状態でバルブ１２１にリーク（故障）があると、可燃性ガスが配管１３２に流れ込むこととなり、可燃性ガスが支燃性ガスと許容分圧以上で混合する可能性があるといった問題があった。【００３４】
本発明はかかる問題点を解決すべく創案されたもので、その目的は、一方のガスを使用しているときに他方のガスラインに不活性ガスを充填しておくことで、バルブにリーク（故障）があっても、可燃性ガスと支燃性ガスが混合することを確実に防止するとともに、上記特許文献１のような排気装置を設ける必要がなく、装置構成を簡易なものとすることのできる真空処理装置及びガス供給方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００３５】
上記課題を解決するため、本発明の真空処理装置は、可燃性ガスを充填している第１ガス供給部と、支燃性ガスを充填している第２ガス供給部と、前記可燃性ガスまたは前記支燃性ガスのいずれかのガスを共通ラインから導入して処理する真空容器と、前記第１ガス供給部から前記共通ラインを経由して前記真空容器内に可燃性ガスを供給する第１供給ラインと、前記第２ガス供給部から前記共通ラインを経由して前記真空容器内に支燃性ガスを供給する第２供給ラインと、前記第１供給ラインに設けられた第１バルブと、前記第１供給ラインの前記第１バルブより前記共通ライン側に設けられた第２バルブと、前記第２供給ラインに設けられた第３バルブと、前記第２供給ラインの前記第３バルブより前記共通ライン側に設けられた第４バルブと、前記各バルブの開閉動作を制御する制御手段とを備えた真空処理装置において、前記第１供給ラインの前記第１バルブと第２バルブとの間に第５バルブを介して不活性ガスが充填された第３ガス供給部が接続され、前記第２供給ラインの前記第３バルブと第４バルブとの間に第６バルブを介して不活性ガスが充填された第４ガス供給部が接続され、前記制御手段は、前記第１供給ラインの使用前に前記第４ガス供給部から前記第６バルブを介して不活性ガスを供給して前記第２供給ラインの前記第３バルブと第４バルブとの間を不活性ガスで充填し、前記第２供給ラインの使用前に前記第３ガス供給部から前記第５バルブを介して不活性ガスを供給して前記第１供給ラインの前記第１バルブと第２バルブとの間を不活性ガスで充填することを特徴としている。【００３６】
このような構成において、制御手段は、可燃性ガスによる真空容器内での処理を終了すると、第１バルブを閉じて真空引きする工程と、真空引き後に第２バルブを閉じる工程と、第５バルブを開いて第３ガス供給部の不活性ガスを第１供給ラインの第１バルブと第２バルブとの間に供給する工程と、不活性ガスの供給後に第５バルブを閉じる工程とを実施する。これにより、次に第２供給ラインを使用する前に、第１供給ラインの第１バルブと第２バルブとの間に不活性ガスが充填された状態で維持されることになる。【００３７】
また、制御手段は、支燃性ガスによる真空容器内での処理が終了すると、第３バルブを閉じて真空引きする工程と、真空引き後に第４バルブを閉じる工程と、第６バルブを開いて第４ガス供給部の不活性ガスを第２供給ラインの第３バルブと第４バルブとの間に供給する工程と、不活性ガスの供給後に第６バルブを閉じる工程とを実施する。これにより、次に第１供給ラインを使用する前に、第２供給ラインの第３バルブと第４バルブとの間に不活性ガスが充填された状態で維持されることになる。【００３８】
本発明によれば、一方のガス供給ラインを使用しているときには、他方のガス供給ラインのバルブ間に不活性ガスを充填しておくことで、供給ライン上において可燃性ガスと支燃性ガスとの間に不活性ガスが介在するので、バルブにリークがあっても、可燃性ガスと支燃性ガスが直接混合するのを防止することができる。また、一方の供給ラインを使用中は、使用されていない他方の供給ラインのバルブ間が不活性ガスで充填されているため、外部から使用されていない他方の供給ラインへのガス流入も阻止することが可能となる。【００３９】
この場合、一方の供給ラインのバルブ間に充填された不活性ガスによるガス圧が、使用中の他方の供給ラインのガス圧より高くなるように維持することが好ましい。これにより、不活性ガスと可燃性ガスまた支燃性ガスとの間に設けられたバルブ（第２のバルブまたは第４のバルブ）にリークが発生した場合でも、使用中のガス中に不活性ガスが流れ込むことはあっても、不活性ガス中に使用中のガスが流れ込むことはない。これにより、バルブにリーク等が発生しても、可燃性ガスと支燃性ガスとを確実に遮断することができる。【００４０】
また、本発明によれば、前記第１供給ラインに前記第１バルブと第２バルブとの間の圧力を検出する第１圧力検出手段が設けられ、前記第２供給ラインに前記第３バルブと第４バルブとの間の圧力を検出する第２圧力検出手段が設けられ、前記制御手段は、一方の供給ラインを使用中に他方の供給ラインにおいて前記圧力検出手段が減圧を検出したとき真空処理を停止するように構成してもよい。【００４１】
すなわち、制御手段は、可燃性ガスによる真空容器内での処理中に、第２供給ラインの第３バルブと第４バルブとの間の圧力（すなわち、不活性ガスの圧力）が低下したことを第２圧力検出手段によって検出したときには、可燃性ガスによる真空容器内での処理を停止する工程を実施する。また、支燃性ガスによる真空容器内での処理中に、第１供給ラインの第１バルブと第２バルブの間の圧力（すなわち、不活性ガスの圧力）が低下したことを第１圧力検出手段によって検出したときには、支燃性ガスによる真空容器内での処理を停止する工程を実施する。このように、バルブのリーク発生を検出すると直ちに処理を停止することで、支燃性ガスと可燃性ガスが混合する前に装置を確実に停止することができる。【００４２】
また、本発明によれば、前記第１供給ラインに前記第１バルブと前記第１ガス供給部との間の圧力を検出する第３圧力検出手段が設けられ、前記第２供給ラインに前記第３バルブと前記第２ガス供給部との間の圧力を検出する第４圧力検出手段が設けられ、前記制御手段は、前記第２供給ラインを使用中に前記第１圧力検出手段が減圧を検出し、かつ、前記第３圧力手段が増圧を検出したとき前記第１バルブがリークしていると判断し、前記第１供給ラインを使用中に前記第２圧力検出手段が減圧を検出し、かつ、前記第４圧力手段が増圧を検出したとき前記第３バルブがリークしていると判断するように構成してもよい。また、前記第１供給ラインに前記第２バルブと前記共通ラインとの間の圧力を検出する第５圧力検出手段が設けられ、前記第２供給ラインに前記第４バルブと前記共通ラインとの間の圧力を検出する第６圧力検出手段が設けられ、前記制御手段は、前記第２供給ラインを使用中に前記第１圧力検出手段が減圧を検出し、かつ、前記第５圧力手段が増圧を検出したとき前記第２バルブがリークしていると判断し、前記第１供給ラインを使用中に前記第２圧力検出手段が減圧を検出し、かつ、前記第６圧力手段が増圧を検出したとき前記第４バルブがリークしていると判断するように構成してもよい。このように構成することで、リークが発生した場合に、どのバルブがリークしたのかを即座に特定することが可能となり、その後の修理やメンテナンス等を迅速に行うことが可能となる。
【発明の効果】
【００４３】
本発明によれば、一方のガス供給ラインを使用しているときには、他方のガス供給ラインに不活性ガスを充填しておくことで、バルブにリークがあっても、可燃性ガスと支燃性ガスとが混合することを確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の真空処理装置の実施の形態１を示す概略構成図である。
【図２】第１ガス供給部及び第２ガス供給部の概略構成図である。
【図３】本発明の真空処理装置による被処理物の真空処理（プロセス処理）を示すフローチャートである。
【図４】本発明の真空処理装置の実施の形態２を示す概略構成図である。
【図５】従来の真空処理装置の概略構成図である。
【図６】従来の真空処理装置による被処理物の真空処理（プロセス処理）を示すフローチャートである。
【図７】特許文献１に記載の真空処理装置の概略構成図である。
【図８】特許文献１に記載の真空処理装置による被処理物の真空処理（プロセス処理）を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００４６】
図１は、本発明の真空処理装置の実施の形態１を示す概略構成図であり、本実施の形態１では、可燃性ガスと支燃性ガスとを切り換えて使用するプラズマＣＶＤ装置に適用した場合を例示している。
【００４７】
この真空処理装置１Ａは、大別すると、可燃性ガスを充填している第１ガス供給部１１と、支燃性ガスを充填している第２ガス供給部２１と、可燃性ガスまたは支燃性ガスのいずれかのガスを共通ライン３２から導入して処理する真空容器（プロセスチャンバ）３１と、真空容器３１内のガスを排気するための真空排気ポンプ４１と、不活性ガスを充填している第３ガス供給部１２及び第４ガス供給部２２と、を備えている。
【００４８】
また、第１ガス供給部１１から共通ライン３２を経由して真空容器３１内に可燃性ガスを供給する第１供給ライン１４と、第２ガス供給部２１から共通ライン３２を経由して真空容器３１内に支燃性ガスを供給する第２供給ライン２４とを備えている。第１供給ライン１４には、第１バルブ１５が設けられており、第１バルブ１５は第１ガス供給部１１近傍（直近）に設けられていることが好ましい。第１バルブ１５よりも共通ライン３２側の第１供給ライン１４には第２バルブ１６が設けられている。第２バルブ１６は、共通ライン３２近傍（すなわち、第１供給ライン１４と第２供給ライン２４の連結部の近傍）に設けられていることが好ましい。また、第２供給ライン２４には、第３バルブ２５が設けられており、第３バルブ２５は第２ガス供給部２１近傍（直近）に設けられていることが好ましい。第３バルブ２５よりも共通ライン３２側の第２供給ライン２４には第４バルブ２６が設けられている。第４バルブ２６は、共通ライン３２近傍（すなわち、第１供給ライン１４と第２供給ライン２４の連結部の近傍）に設けられていることが好ましい。
【００４９】
さらに、不活性ガスが充填された第３ガス供給部１２は、第１バルブ１５と第２バルブ１６の間の第１供給ライン１４に、第５バルブ１７を介して接続されており、不活性ガスが充填された第４ガス供給部２２は、第３バルブ２５と第４バルブ２６の間の第２供給ライン２４に、第６バルブ２７を介して接続されている。
【００５０】
また、第１供給ライン１４の第１バルブ１５と第２バルブ１６との間に第１圧力計（Ｐ１）１８が接続されており、第２供給ライン２４の第３バルブ２５と第４バルブ２６との間に第２圧力計（Ｐ２）２８が接続されている。
【００５１】
なお、図示は簡略化しているが、各バルブ１５〜１７，２５〜２７、及び各圧力計１８，２８は、本装置全体の動作を制御する制御手段（例えばコンピュータ等）４０に接続（図中、点線により示す）されている。各バルブ１５〜１７，２５〜２７は、それぞれに設けられた電磁弁によって開閉駆動されており、各電磁弁の開閉制御は、制御手段４０によって行われている。ただし、第２バルブ１６と第４バルブ２６とは同時に開状態とならないように、すなわち同時開禁止となるようにインターロックされている。
【００５２】
また、制御手段４０には各圧力計１８，２８の検出信号（圧力値）が入力されており、制御手段４０は、各圧力計１８，２８からの検出信号（圧力値）に基づいて真空処理動作の中止の可否を判定するようになっている。
【００５３】
ここで、第１ガス供給部１１から供給される可燃性ガスとしては、例えばＳｉＨ4，ＰＨ3，Ｂ2Ｈ6，Ｈ2などがあり、第２ガス供給部２１から供給される支燃性ガスとしては、例えばＮＦ3，Ｏ2，Ｆ2などがある。また、第３ガス供給部１２から供給される不活性ガスとしては、例えばＮ2があり、第４ガス供給部２２から供給される不活性ガスとしては、例えばＡｒがある。ただし、第３ガス供給部１２からＡｒを供給し、第４ガス供給部２２からＮ2を供給してもよい。
【００５４】
さらに、第１ガス供給部１１から供給される可燃性ガス、及び第２ガス供給部２１から供給される支燃性ガスのガス供給圧力は共に０．１５ＭＰａとなるように調整されており、第３及び第４ガス供給部１２，２２から供給される不活性ガスのガス供給圧力は共に０．２５ＭＰａとなるように調整されている。
【００５５】
図２は、第１ガス供給部１１及び第２ガス供給部２１の構成を示している。すなわち、所望の原料ガスが充填されたボンベ１５１、圧力調整器１５２、バルブ１５３、マスフローコントローラ１５４、バルブ１５５，１５６、ミキシングボックス１５７から構成されている。すなわち、複数のガスを混合して供給する場合には、ミキシングボックス１５７を含めて第１ガス供給部１１及び第２ガス供給部２１が構成されている。ボンベ１５１から供給される原料ガスは、圧力調整器１５２によって適当な圧力に減圧され、さらにバルブ１５３、マスフローコントローラ１５４によって所望の流量に調整された後、バルブ１５６を経てミキシングボックス１５７に供給され、ここで、他の配管１５８，１５９（ただし、第１ガス供給部１１では、他の配管は３本である。）から供給される他のガスと混合されて、第１供給ライン１４または第２供給ライン２４に供給されるようになっている。なお、このような構成は、図５に示す第１ガス供給部２１１及び第２ガス供給部２２１も同じである。また、第３ガス供給部１２及び第４ガス供給部２２については、１種類のガスのみを供給するため、図２に示す構成からミキシングボックス１５７を削除した構成となる。
【００５６】
次に、上記構成の真空処理装置１Ａによる被処理物の真空処理（プロセス処理）について、図３に示すフローチャートを参照して説明する。
【００５７】
まず、被処理物を真空容器３１内に配置後、全てのバルブ１５，１６，２５，２６を閉じた状態で、まず真空容器３１内の真空引きを行う（ステップＳ１）。
【００５８】
この後、第１バルブ１５と第２バルブ１６とを開いて可燃性ガスを真空容器３１内に導入し、可燃性ガスによる真空容器３１内での被処理物の処理を行う（ステップＳ２）。
【００５９】
この状態で可燃性ガスによる真空容器３１内での処理を終了すると、次に、第１バルブ１５を閉じて真空引きを行う（ステップＳ３）。
【００６０】
真空引きを終了すると、第２バルブ１６を閉じ（ステップＳ４）、次に第５バルブ１７を開いて、第３ガス供給部１２内の不活性ガスを第１バルブ１５と第２バルブ１６との間の第１供給ライン１４に導入する（ステップＳ５）。
【００６１】
次に、第１圧力計１８の圧力値が例えば０．２ＭＰａ以上になったことを確認すると、第５バルブ１７を閉じる（ステップＳ６）。これにより、第１バルブ１５と第２バルブ１６との間の第１供給ライン１４には、不活性ガス（Ｎ2）が０．２ＭＰａ以上の圧力で充填された状態となる。
【００６２】
この状態で、次に第４バルブ２６を開き、第２供給ライン２４内の不活性ガスの真空引きを行う（ステップＳ７）。このとき、第３バルブ２５を開閉するフラッシングを併用することで、第２供給ライン２４内の不活性ガスを完全に排気することができる。
【００６３】
この後、第３バルブ２５を開き、支燃性ガスを真空容器３１内に供給して、真空容器３１内での処理を開始する（ステップＳ８）。
【００６４】
支燃性ガスによる真空容器３１内での処理を終了すると、次に、第３バルブ２５を閉じて真空引きを行う（ステップＳ９）。
【００６５】
真空引きを終了すると、第４バルブ２６を閉じ（ステップＳ１０）、次に第６バルブ２７を開いて、第４ガス供給部２２内の不活性ガスを第３バルブ２５と第４バルブ２６との間の第２供給ライン２４に導入する（ステップＳ１１）。
【００６６】
次に、第２圧力計２８の圧力値が例えば０．２ＭＰａ以上になったことを確認すると、第６バルブ２７を閉じる（ステップＳ１２）。これにより、第３バルブ２５と第４バルブ２６との間の第２供給ライン２４には不活性ガス（Ａｒ）が０．２ＭＰａ以上の圧力で充填された状態となる。
【００６７】
この後、続けて次の被処理物の処理を行う場合（ステップＳ１３でＹｅｓと判断された場合）には、ステップＳ１に戻って上記処理を繰り返すことになる。
【００６８】
すなわち、本実施の形態１の真空処理装置１Ａによれば、例えば上記ステップＳ８で支燃性ガスによる処理を開始したとき、第２供給ライン２４と共通ライン３２には支燃性ガスが充填されており、第２バルブ１６の下流側直近まで支燃性ガスが流入している。この状態で、仮に第２バルブ１６がリークしたとしても、第２バルブ１６と第１バルブ１５との間の供給ラインには不活性ガスが充填されているため、支燃性ガスが第２バルブ１６を通って可燃性ガスを充填している第１ガス供給部１１側の供給ラインに流れ込むことを阻止することができる。しかも、ライン内のガス圧は、不活性ガスのガス圧力（０．２ＭＰａ以上）に対して、支燃性ガスのガス圧力（０．１５ＭＰａ）の方が低いため、不活性ガスが第２バルブ１６を通って真空容器３１側の供給ラインに流れ込むことはあっても、支燃性ガスが第２バルブ１６を通って第１ガス供給部１１側の供給ラインに流れ込むことはない。従って、この状態でさらに第１バルブ１５がリークしたとしても、可燃性ガスと支燃性ガスがすぐには混合することがないので、上記従来技術１や特許文献１の真空処理装置に比べてより安全な運用が可能となるものである。
【００６９】
この場合、処理動作中、制御手段４０は第１圧力計１８と第２圧力計２８の圧力値を常に監視している。そして、例えば第１供給ライン１４が未使用時（すなわち、支燃性ガスによる処理時）において、第１圧力計１８の圧力値が予め設定されている所定値（例えば、０．１ＭＰａ）まで低下した場合には、制御手段４０は第２バルブ１６（若しくは第１バルブ１５）にリークが発生していると判断し、その時点でプロセス処理を終了する。同様に、第２供給ライン２４が未使用時（すなわち、可燃性ガスによる処理時）において、第２圧力計２８の圧力値が予め設定されている所定値（例えば、０．１ＭＰａ）まで低下した場合には、制御手段４０は第４バルブ２６（若しくは第３バルブ２５）にリークが発生していると判断し、その時点でプロセス処理を終了する。
【００７０】
すなわち、本実施の形態１の真空処理装置１Ａによれば、一方のガス供給ラインを使用しているときには、他方のガス供給ラインに不活性ガスを充填しておくことに加え、圧力計によって供給ラインの圧力を常に監視し、バルブのリークが発生したときには、その時点でプロセス処理を中止することで、さらに安全な運用が可能となるものである。
【００７１】
図４は、本発明の真空処理装置の実施の形態２を示す概略構成図である。本実施の形態２の真空処理装置１Ｂは、上記実施の形態１の真空処理装置１Ａの構成に加えて、第１供給ライン１４に、第１バルブ１５と第１ガス供給部１１との間の圧力を検出する第３圧力計１３と、第２バルブ１６と共通ライン３２との間の圧力を検出する第５圧力計１９とが設けられ、第２供給ライン２４に、第３バルブ２５と第２ガス供給部２１との間の圧力を検出する第４圧力計２３と、第４バルブ２６と共通ライン３２との間の圧力を検出する第６圧力計２９とが設けられた構成となっている。その他の構成は、上記実施の形態１の構成と同じであり、真空処理装置１Ｂによる被処理物の真空処理（プロセス処理）、及び任意のバルブにリークが発生した場合のプロセス中止処理も、上記実施の形態１と同じである。
【００７２】
本実施の形態２の真空処理装置１Ｂの特徴は、６つの圧力計を配置したことによって、リークが発生した場合にどのバルブにリークが発生したのかを容易に判断できる点である。すなわち、制御手段４０には、被処理物の真空処理（プロセス処理）中、各圧力計１３，１８，１９，２３，２８，２９の検出信号（圧力値）が入力されており、制御手段４０は、各圧力計１３，１８，１９，２３，２８，２９からの検出信号（圧力値）に基づいて、リークが発生したバルブを判定するようになっている。
【００７３】
具体的に説明すると、処理動作中、制御手段４０は各圧力計１３，１８，１９，２３，２８，２９の圧力値を常に監視している。そして、例えば第１供給ライン１４が未使用時（すなわち、支燃性ガスによる処理時）において、第１圧力計１８の圧力値が低下し、かつ、第３圧力計１３の圧力値が増加した場合には、第１バルブ１５がリークしていると判断し、第１圧力計１８の圧力値が低下し、かつ、第５圧力計１９の圧力値が増加した場合には、第２バルブ１６がリークしていると判断する。また、例えば第２供給ライン２４が未使用時（すなわち、可燃性ガスによる処理時）において、第２圧力計２８の圧力値が低下し、かつ、第４圧力計２３の圧力値が増加した場合には、第３バルブ２５がリークしていると判断し、第２圧力計２８の圧力値が低下し、かつ、第６圧力計２９の圧力値が増加した場合には、第４バルブ２６がリークしていると判断する。この場合、制御手段４０は、接続されている表示部４１にリークしているバルブを特定して表示するように構成してもよい。これにより、装置の管理者は、リークが発生した場合に、どのバルブがリークしたのかを即座に特定することが可能となり、その後の修理やメンテナンス等を迅速に行うことができる。
【符号の説明】
【００７４】
１Ａ，１Ｂ  真空処理装置
１１  第１ガス供給部
１２  第３ガス供給部
１３  第３圧力計（Ｐ３）
１４  第１供給ライン
１５  第１バルブ
１６  第２バルブ
１７  第５バルブ
１８  第１圧力計（Ｐ１）
１９  第５圧力計（Ｐ５）
２１  第２ガス供給部
２２  第４ガス供給部
２３  第４圧力計（Ｐ４）
２４  第２供給ライン
２５  第３バルブ
２６  第４バルブ
２７  第６バルブ
２８  第２圧力計（Ｐ２）
２９  第６圧力計（Ｐ６）
３１  真空容器
３２  共通ライン
４１  真空排気ポンプ
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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