(57)【要約】      （修正有）【課題】反応炉内にガスを導入する逆開閉動作する切換弁に不具合が起きたとき、管路内のガスに触れずにバルブの不具合を検知する切換弁監視機構を提供する。【解決手段】対をなして互いに逆開閉動作し第１か、第２のガスかを切り換える第１の切換弁１と、対をなして該第１の切換弁に連動して互いに逆開閉動作し、マスフローコントローラ５を介した導入ガスを反応炉３か、第１のバイパス管路４２かへ切り換える第２の切換弁２とを有し、処理前にあっては、第１の切換弁の一方１１と第２の切換弁の一方２２とが連動して開成し、該マスフローコントローラ５で監視される流量が、該第１のマスフローメータ５１においても監視可能であり、処理中にあっては、第１の切換弁の他方１２と第２の切換弁の他方２１とが連動して開成し、該マスフローコントローラ５で監視される流量が、該第１のマスフローメータ５１においては監視不可となるように構成する。【選択図】図１
2006319212.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
反応炉と、主管路と、排気管路と、第１のバイパス管路と、第２のバイパス管路と、第１の切換弁と、第２の切換弁とを有し、
該反応炉は、気相反応炉であり、
該主管路は、該反応炉にガスを導入するものであり、
該排気管路は、排気ポンプによって該反応炉からガスを排出するものであり、
該第１のバイパス管路は、該主管路から分岐し第１のマスフローメータを介して該排気管路に連なっており、
該第１の切換弁は、対をなして互いに逆開閉動作し、少なくとも一方がマスフローメータを介して該主管路の導入ガスが第１のガスか、または第２のガスかを切り換えるものであり、
該第２の切換弁は、対をなして該第１の切換弁に連動して互いに逆開閉動作し、該第１の切換弁からマスフローコントローラを介した該導入ガスを該反応炉か、または該第１のバイパス管路かへ切り換えるものであり、
該第２のバイパス管路は、第２のマスフローメータを介して該反応炉の中の圧力を調整する第３のガスを該排気管路に導入するものであり、
該反応炉が処理前にあっては、第１の切換弁の一方と第２の切換弁の他方とが連動して開成し、該マスフローコントローラで監視される流量が、該第１のマスフローメータにおいても監視可能であり、
該反応炉が処理中にあっては、第１の切換弁の他方と第２の切換弁の一方とが連動して開成し、該マスフローコントローラで監視される流量が、該第１のマスフローメータにおいては監視不可となる
ことを特徴とする反応炉の切換弁監視機構。
【請求項２】
反応炉と、主管路と、排気管路と、第１のバイパス管路と、第１の切換弁と、第２の切換弁とを有し、
該主管路は、該反応炉にガスを導入するものであり、
該排気管路は、該反応炉からガスを排出するものであり、
該第１のバイパス管路は、該主管路から分岐し第１のマスフローメータを介して該排気管路に連なっており、
該第１の切換弁は、対をなして互いに逆開閉動作し、該主管路の導入ガスが第１のガスか、または第２のガスかを切り換えるものであり、
該第２の切換弁は、対をなして該第１の切換弁に連動して互いに逆開閉動作し、該第１の切換弁からマスフローコントローラを介した該導入ガスを該反応炉か、または該第１のバイパス管路かへ切り換えるものであり、
該反応炉が処理前にあっては、第１の切換弁の一方と第２の切換弁の他方とが連動して開成し、該マスフローコントローラで監視される流量が、該第１のマスフローメータにおいても監視可能であり、
該反応炉が処理中にあっては、第１の切換弁の他方と第２の切換弁の一方とが連動して開成し、該マスフローコントローラで監視される流量が、該第１のマスフローメータにおいては監視不可となる
ことを特徴とする反応炉の切換弁監視機構。
【請求項３】
請求項１または２記載の反応炉の切換弁監視機構を用いて、該反応炉の切換弁を監視する
ことを特徴とする反応炉の切換弁監視方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反応炉、特に減圧ＣＶＤ装置や常圧気相成長装置などのような気相反応を行う反応炉において、炉内に導入するガスの切換弁の不具合を、管路の中を流れるガスの流量を監視することによって検知する反応炉の切換弁監視機構と反応炉の切換弁監視方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子が形成された半導体装置やＬＣＤなどの電子デバイスの製造工程において、ＣＶＤ工程や拡散工程などの反応炉装置では、反応ガスを炉内に供給するために管路内を流れるガスの有無や流量を検出して制御することが行われている。
【０００３】
一般に、反応炉装置においては、原料が液体の場合には気化器を通してガス化し、反応ガスを流して複数回の成膜を行ったのち、管路内の洗浄を行う。この洗浄はパージ（一掃する）ともいい、管路内に反応ガスに代えてパージガス（洗浄ガス）を流して行う。パージガスは反応ガスの種類などによっていろいろなガスが用いられるが、例えば、窒素ガスなどの不活性な気体を管路内に流すことによって行われる。
【０００４】
反応炉装置に連なる配管中を、反応ガスを流したり、パージガスを流したりするためには、例えば、空気式三方弁（以下、切換弁と略称）が用いられる。この切換弁は、管路内の反応ガスやパージガスの存在を検出手段によって検出した結果に基づいて制御されるようになっている。
【０００５】
検出手段は、管路内のガスの汚染を防止するために検出手段がガスに直接接触しないように工夫されており、例えば、管路の一部を透明にして光学的に検出したり、気泡を検出したりする方法などが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
また、反応炉内と外との圧力差によって、導入されたガスがスパイク状の高速流となって炉内の雰囲気を乱し、パーティクルが舞い上がって炉内を汚染することを防ぐために、管路に圧力変換器を設け、マイクロバルブを制御することが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
このように、ＣＶＤ装置のような反応炉装置において、管路を通って導入されるガスの流量や圧力などを検出して管路に設けられたバルブを開閉したり調整したりする手法は、従来からよく行われている技術的事項である。ところが、何れにしても、バルブが正常に作動していることを前提としたものである。
【特許文献１】特開２０００−１３３６４５号公報
【特許文献２】特開平１１−１１００５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来、管路内を流れるガスの振舞いと、その流量の検出結果によってバルブを制御することは、バルブが正常に作動していることを前提としたものであった。そのため、管路内のガスの流量制御に追従して反応炉内のガスの導入量を制御するに際して、例えば、管路内の残留反応ガスを一掃するためにバージガスを流す場合に、ガスの流量検出よってパージ完了と判断されても、バルブの異常作動が起きた場合には、実際には未完であっても完了と判断されてしまう。
【０００９】
もっと具体的には、ＣＶＤ工程や拡散工程において用いる反応炉装置では、主管路の反応ガスを一掃するために窒素ガスなどのパージガスを流す。反応ガスとパージガスとの二つのバイパス管路の切換は三方切換弁を作動させて行う。
【００１０】
成膜に際して、パージガスを反応ガスに切り換える。ところが、バルブが故障していてパージガスが反応ガスに切り換えが行われなくてもガスが流れ続けるので、主管路に設けられたマスフローメータなどの流量計がガスの流れを検出する。
【００１１】
その結果、反応炉装置では、パージガスによって成膜処理が行われる異常状態となり、処理時間が過ぎれば処理終了となってしまう。つまり、パージの完／未完の判断を、バルブの動作の正常／異常との関係と対応させて判断することができない。その結果、例えば、反応炉内での成膜処理が不良になってしまう不具合が間々起る。
【００１２】
そこで、本発明では、減圧ＣＶＤ装置や常圧気相成長装置などの反応炉内にガスを導入する切換弁に不具合が生じたとき、管路内のガスに触れずに切換弁の異常を検知することができる反応炉の切換弁監視機構と監視方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
請求項１において、反応炉と、主管路と、排気管路と、第１のバイパス管路と、第２のバイパス管路と、第１の切換弁と、第２の切換弁とを有し、該反応炉は、気相反応炉であり、該主管路は、該反応炉にガスを導入するものであり、該排気管路は、排気ポンプによって該反応炉からガスを排出するものであり、該第１のバイパス管路は、該主管路から分岐し第１のマスフローメータを介して該排気管路に連なっており、該第１の切換弁は、対をなして互いに逆開閉動作し、少なくとも一方がマスフローメータを介して該主管路の導入ガスが第１のガスか、または第２のガスかを切り換えるものであり、該第２の切換弁は、対をなして該第１の切換弁に連動して互いに逆開閉動作し、該第１の切換弁からマスフローコントローラを介した該導入ガスを該反応炉か、または該第１のバイパス管路かへ切り換えるものであり、該第２のバイパス管路は、第２のマスフローメータを介して該反応炉の中の圧力を調整する第３のガスを該排気管路に導入するものであり、該反応炉が処理前にあっては、第１の切換弁の一方と第２の切換弁の他方とが連動して開成し、該マスフローコントローラで監視される流量が、該第１のマスフローメータにおいても監視可能であり、該反応炉が処理中にあっては、第１の切換弁の他方と第２の切換弁の一方とが連動して開成し、該マスフローコントローラで監視される流量が、該第１のマスフローメータにおいては監視不可となるように構成された反応炉の切換弁監視機構によって解決される。
【００１４】
つまり、逆開閉動作する第１の切換弁と第２の切換弁とを、前者は反応炉へガスを導入する主管路に、後者は該主管路と第１のバイパス管路にそれぞれ設けるようにしている。そして、第１の切換弁の一方が開成のとき第２の切換弁の他方が開成して排気管路にガスが流れるようにし、第１の切換弁の他方が開成のとき第２の切換弁の一方が開成して反応炉にガスが流れるようにしている。
【００１５】
そうすると、第１の切換弁の一方で異常が起きて開成し放しのときには、第２の切換弁の一方は閉成しているので、反応炉にはガスが導入されず、第１のバイパス管路にガスが切り換えられて排気されることになる。
【００１６】
また、第１の切換弁の他方で異常が起きて開成し放しのときには、第２の切換弁の一方は開成して反応炉にガスが導入されっ放しになる。その際、主管路の第１のマスフローコントローラの流量に見合ったものが第１のバイパス管路のマスフローメータで観測されない。その結果、第１の切換弁の他方で異常が起きていることが分かる。
【００１７】
この反応炉の切換弁監視機構を用いて切換弁を監視する方法は、反応炉が、例えば減圧ＣＶＤ装置のときに適用すると極めて好都合である。
【００１８】
次いで、請求項２において、反応炉と、主管路と、排気管路と、第１のバイパス管路と、第１の切換弁と、第２の切換弁とを有し、該主管路は、該反応炉にガスを導入するものであり、該排気管路は、該反応炉からガスを排出するものであり、
該第１のバイパス管路は、該主管路から分岐し第１のマスフローメータを介して該排気管路に連なっており、該第１の切換弁は、対をなして互いに逆開閉動作し、該主管路の導入ガスが第１のガスか、または第２のガスかを切り換えるものであり、該第２の切換弁は、対をなして該第１の切換弁に連動して互いに逆開閉動作し、該第１の切換弁からマスフローコントローラを介した該導入ガスを該反応炉か、または該第１のバイパス管路かへ切り換えるものであり、該反応炉が処理前にあっては、第１の切換弁の一方と第２の切換弁の他方とが連動して開成し、該マスフローコントローラで監視される流量が、該第１のマスフローメータにおいても監視可能であり、該反応炉が処理中にあっては、第１の切換弁の他方と第２の切換弁の一方とが連動して開成し、該マスフローコントローラで監視される流量が、該第１のマスフローメータにおいては監視不可となるように構成された反応炉の切換弁監視機構によって解決される。
【００１９】
つまり、対をなして逆開閉動作する第１の切換弁と第２の切換弁とを、前者は反応炉へガスを導入する主管路に、後者は該主管路と第１のバイパス管路にそれぞれ設けるようにしている。そして、第１の切換弁の一方が開成のとき第２の切換弁の他方が開成して第１のバイパス管路から第１のマスフローメータを介してガスが排気されるようにしている。また、第１の切換弁の他方が開成のとき第２の切換弁の一方が開成して反応炉にガスが流れるようにしている。
【００２０】
そうすると、本来閉成すべき第１の切換弁の一方で異常が起きて開成し放しのときには、第２の切換弁の他方は開成しているので、反応炉にはガスが導入されず、第１のバイパス管路にガスが切り換えられて排気されることになる。
【００２１】
また、第１の切換弁の他方で異常が起きて開成し放しのときには、第２の切換弁の一方は開成して反応炉にガスが導入されっ放しになる。その際、主管路のマスフローコントローラの流量に見合った流量が第１のバイパス管路の第１のマスフローメータで観測されない。その結果、第１の切換弁の他方で異常が起きていることが分かる。
【００２２】
この反応炉の切換弁監視機構を用いて切換弁を監視する方法は、反応炉が、例えば常圧気相成長装置のときに適用すると極めて好都合である。
【発明の効果】
【００２３】
本発明になる反応炉の切換弁監視方法によれば、対をなす２組の逆開閉動作する切換弁とマスフローメータとを用いて、反応炉のガス管路の監視を行う。そして、バルブの切り換え信号が発せられてもバルブの切り換えが行われなかった異常時に、管路内のガスに触れることなく、バルブの切り換え状態を検知することができる。つまり、バルブの機械的な故障に起因する変調を見付けることができる。
【００２４】
その結果、反応炉を用いて行う半導体装置などの製造に際して、成膜工程に関わる製品不良に至る前の予知保全が可能となる。従って、本発明は製造歩留り向上に対して、多いに貢献できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
図１は本発明の第一の発明の構成図、図２は成膜段階での第２のマスフローメータが示す流量波形、図３は成膜段階でのマスフローコントローラが示す流量波形、図４は成膜段階でのバラストガス流量の変動傾向、図５は本発明の第二の発明の構成図である。
【００２６】
図において、１は第１の切換弁、１１は第１の切換弁の一方のバルブ、１２は第１の切換弁の他方のバルブ、２は第２の切換弁、２１は第２の切換弁の一方のバルブ、２２は第２の切換弁の他方のバルブ、３は反応炉、４は主管路、４１は排気管路、４２は第１のバイパス管路、４３は第２のバイパス管路、５はマスフローコントローラ、５１は第１のマスフローメータ、５２は第２のマスフローメータ、６は第１の開閉弁、６１は第２の開閉弁、６２は第３の開閉弁、７は排気ポンプ、８は第１のガス、８１は第２のガス、８２は第３のガス、９１は上限管理値、９２は下限管理値、１００は反応炉の切換弁監視機構である。
〔実施例１〕
図１において、反応炉の切換弁監視機構１００は、反応炉３と、反応炉３に第１のガス８または第２のガス８１を供給する主管路４と、排気ポンプ７によって反応炉３から排出される第３のガス８２が排気される排気管路４１の基本構成に付加される構成になっている。
【００２７】
ここで、反応炉３は、例えば、減圧ＣＶＤ装置であり、第１のガス８はパージガスとも呼ばれ、反応炉３や主管路４の中を一掃するもので、例えば、窒素ガスのような非活性のガスである。第２のガス８１はＣＶＤ装置の中で成膜される素材となる反応ガスであり、また、排気管路４１は第２の開閉弁６１を介して排気ポンプ７、いわゆる真空ポンプに連なり、炉内や管路内を所定の圧力に減圧するようになっている。第２の開閉弁６１は常時開成状態にある。
【００２８】
主管路４の入力側は第１のガス８と第２のガス８１とが別個に供給できるように二つに分岐しており、第１の切換弁１によって制御されるようになっている。この第１の切換弁１は、第１の切換弁の一方のバルブ１１と第１の切換弁の他方のバルブ１２が互いに逆開閉動作するように構成されており、同時に開成することはない。
【００２９】
ただし、第１の切換弁の一方のバルブ１１と他方のバルブ１２とは、成膜処理を休止している状態や待機している状態では、同時に閉成できるようになっている。
【００３０】
また、第１の切換弁の一方のバルブ１１または他方のバルブ１２の少なくとも一方の前段または後段で流量が検知できるようになっている。ここでは、第１の切換弁の他方のバルブ１２の管路の後段にマスフローメータ５０を設けている。
【００３１】
主管路４は、第１の切換弁１の後段にマスフローコントローラ５と第１の開閉弁６とが連なり、第１のバイパス管路４２と分岐した部位に第２の切換弁２を設けた構成になっている。マスフローコントローラ５は主管路４を流れるガスの流量を微調整するもので、第１の開閉弁６は異常時に閉成する以外は常時開成状態にしている。
【００３２】
第２の切換弁２は、第１の切換弁１と同様に、第２の切換弁の一方のバルブ２１と第２の切換弁の他方のバルブ２２とが互いに逆開閉動作するように構成されており、同時に閉成することはあっても同時に開成することはない。また、第２の切換弁２は個別にも作動できるが、第１の切換弁１に連動して動作し、第１の切換弁の開閉動作を待って第２の切換弁２が動作できるようになっている。
【００３３】
つまり、第１の切換弁１の第１の切換弁の一方のバルブ１１が開成すると他方のバルブ１２は閉成し、連動して第２の切換弁２の第２の切換弁の一方のバルブ２１が開成して他方のバルブ２２は閉成する。一方のバルブと他方のバルブとの関係は逆でもよい。
【００３４】
さらに、第１のバイパス管路４２は、第１のマスフローメータ５１を介して反応炉３から第２の開閉弁６１を介して連なる排気管路４１に合流している。また、排気管路４１には、第２のバイパス管路４３が第３の開閉弁６２と第２のマスフローメータ５２を介して合流しており、第３のガス８２が導入されるようになっている。この第３のガス８２は、排気管路４１の中、延いては反応炉３の中の圧力調整を行うもので、窒素ガスのような非活性のガスを用い、バラストガスとも呼ぶ。
【００３５】
本発明の第一の発明の反応炉の切換弁監視機構１００の動作は次のとおりである。つまり、通常の動作状態では、反応炉３で成膜する前の段階では、第１の切換弁１においては、第１の切換弁の一方のバルブ１１が開成して導入されたパージガスである第１のガス８は、第２の切換弁２においては、第２の切換弁の他方のバルブ２２が開成して第１のバイパス管路４２に流れ、第１のマスフローメータ５１を通過する。
【００３６】
成膜段階では、第１の切換弁の他方のバルブ１２が開成してマスフローメータ５０が流量を表示し、第２の切換弁の一方のバルブ２１が開成して第２のガス８１が主管路４を通って反応炉３に向かって流れるので、第１のマスフローメータ５１の流量は低下する。
【００３７】
成膜の前段階で、第１の切換弁の他方のバルブ１２が故障して開成のままだと、第１の切換弁の一方のバルブ１１は閉成のままである。この第１の切換弁１に連動する第２の切換弁２では、第２の切換弁の一方のバルブ２１が閉成し、第２の切換弁の他方のバルブ２２が開成のままとなる。マスフローメータ５０を介してマスフローコントローラ５は所定の第２のガス８１を流し続けるが、その第２のガス８１が反応炉３に導入されていないと装置は検知できない。
【００３８】
しかし、第１のバイパス管路４２にバイパスされた第２のガス８１を第１のマスフローメータ５１によって監視すれば、第２のガス８１が排気管路４１に流れていることが分かる。つまり、第１の切換弁１に異常があることを認知することができる。
【００３９】
また、反応炉３の内圧を一定に保つために排気管路４１に流すバラストガスである第３のガス８２の流量は、第２のマスフローメータ５２によって知ることができる。通常、第２のマスフローメータ５２で検知される第３のガス８２の流量は、成膜段階に入る前の反応炉３の内圧を安定にする段階で一旦は上昇するが、通常はバラストガスである第３のガス８２の流量は監視されてない。
【００４０】
さらに、第１の切換弁１に故障が生じて第１のバイパス管路４２に第２のガス８１が流れると、第３のガス８２の流量が上がらなくても反応炉３の内圧が一定に保たれるので、異常と認識されない。
【００４１】
そこで、本発明になる反応炉の切換弁監視機構１００においては、第２のマスフローメータ５２によって第３のガス８２の流量を常時監視することによって、第１の切換弁１の異常を認知することができる。
【００４２】
図２において、図１に示したバラストガスである第３のガス８２の流量を測定する第２のマスフローメータ５２の流量波形を示している。４で括った波形の束は、通常の流量波形で、個々の処理中の排気ポンプ７の引き具合によって束状に上下に振れている。しかし、一つの処理内では波形は、上限管理値９１と下限管理値９２との間で安定していることが分かる。上限と下限の管理値９１、９２は、正常に成膜処理が行われる第３のガス８２の流量、つまり、反応炉３の内圧の理論上の管理値を示している。
【００４３】
波形：１、：２、：３の波形は成膜段階が始まって３分間、バラストガスである第３のガス８２の流量が上昇しなかった事象を示している。３分後にバラストガスの流量が上昇した瞬間、図３に示したようにマスフローコントローラ５で突出した信号を拾っていることが分かる。図３の縦軸は、マスフローコントローラ５が調整している流量（ml／分）を表している。
【００４４】
この事象は、つぎのように説明できる。つまり、成膜段階に入っても第１の切換弁の一方のバルブ１１が開成のまま、第１の切換弁の他方のバルブ１２が閉成、第２の切換弁の一方のバルブ２１が閉成、第２の切換弁の他方のバルブ２２が開成状態で、第１のガス８が第１のバイパス管路４２に流れ続け、バラストガスである第３のガス８２の流量を上げなくても反応炉３の内圧の調整が制御できていたことを示している。
【００４５】
そのため、装置は警報を発せずに処理が続行された。３分後にようやく第１の切換弁の一方のバルブ１１が閉成し、第１の切換弁の他方のバルブ１２が開成して、その瞬間の流量変動がマスフローコントローラ５の流量信号に現れたものである。このような事象においては、３分間、反応ガスである第２のガス８１が反応炉３の中に導入されないので、成膜の膜厚が薄くなった。
【００４６】
図２においては、波形：１は成膜段階が始まって２０秒後に、波形：２は４０秒後にバラストガスである第３のガス８２の流量が上昇している。波形：２、：３の処理でも膜厚は薄かった。処理履歴から見ると、波形：１が一番古く、波形：３が一番新しい。これは、切換弁の劣化の程度が進んでいることを示している。
【００４７】
ただし、図４は、横軸が成膜段階における処理の順序、縦軸がバラストガスである第３のガス８２の流量（ml／分）を示すが、この図４から分かるように、切換弁が劣化しても毎回成膜に不具合が生じる訳ではない。バラストガスである第３のガス８２の流量を常時監視することによって、波形：１の時点で切換弁異常を検知することができる。
〔実施例２〕
図５において、反応炉の切換弁監視機構１００は、反応炉３が常圧で処理するもので、反応炉３に第１のガス８または第２のガス８１を供給する主管路４と、反応炉３からは排気管路４１を介して常圧の大気圧にガスが排気される基本構成に付加される構成になっている。
【００４８】
ここで、反応炉３は、例えば、常圧ＣＶＤ装置であり、第１のガス８はパージガスとも呼ばれ、主管路４の中を一掃するもので、例えば、窒素ガスのような非活性のガスが用いられる。第２のガス８１はＣＶＤ装置の中で成膜される素材となる反応ガスである。また、排気管路４１は常圧の大気圧に開口している。
【００４９】
主管路４の入力側は第１のガス８と第２のガス８１とが別個に供給できるように二つに分岐しており、第１の切換弁１によって制御されるようになっている。この第１の切換弁１は、第１の切換弁の一方のバルブ１１と第１の切換弁の他方のバルブ１２が互いに逆開閉動作するように構成されており、同時に開成することはない。
【００５０】
ただし、第１の切換弁の一方のバルブ１１と他方のバルブ１２とは、成膜処理を休止している状態や待機している状態では、同時に閉成できるようになっている。
【００５１】
また、第１の切換弁の一方のバルブ１１または他方のバルブ１２の少なくとも一方の前段または後段には、マスフローメータ５０を設けている。ここでは、第１の切換弁の他方のバルブ１２の管路の後段にマスフローメータ５０を設け、第１のガス８と第２のガス８１のどちらのガスが導入されているかが分かるようになっている。
【００５２】
主管路４は、第１の切換弁１の後段にマスフローコントローラ５と第１の開閉弁６とが連なり、第１のバイパス管路４２と分岐した部位に第２の切換弁２を設けた構成になっている。マスフローコントローラ５は主管路４を流れるガスの流量を微調整するもので、第１の開閉弁６は異常時に閉成する以外は常時開成状態にある。
【００５３】
第２の切換弁２は、第１の切換弁１と同様に、第２の切換弁の一方のバルブ２１と第２の切換弁の他方のバルブ２２とが互いに逆開閉動作するように構成されており、同時に閉成できるが、同時に閉成しないようになっている。また、第２の切換弁２は個別にも動作できるが、第１の切換弁１に連動して動作し、第１の切換弁が開閉動作をすると第２の切換弁２が動作するようになっている。
【００５４】
本発明の第二の発明の反応炉の切換弁監視機構１００の動作は次のとおりである。つまり、通常の動作状態では、反応炉３で成膜する前の段階では、第１の切換弁１においては、第１の切換弁の一方のバルブ１１が開成して導入されたパージガスである第１のガス８が導入される。ひき続いて、第２の切換弁２においては、第２の切換弁の他方のバルブ２２が開成して第１のバイパス管路４２に流れ、第１のマスフローメータ５１を通過して流量が示される。
【００５５】
成膜段階では、第１の切換弁の他方のバルブ１２が開成してマスフローメータ５０を介し、第２の切換弁の一方のバルブ２１が開成して反応ガスである第２のガス８１が主管路４を通って反応炉３に向かって流れるので、第１のバイパス管路４２の第１のマスフローメータ５１の流量は低下する。
【００５６】
成膜の前段階で、第１の切換弁の他方のバルブ１２が故障して開成のままだと、第１の切換弁の一方のバルブ１１は閉成のままである。この第１の切換弁１に連動する第２の切換弁２では、第２の切換弁の一方のバルブ２１が閉成し、第２の切換弁の他方のバルブ２２が開成のままとなる。マスフローコントローラ５は所定の第２のガス８１を流し続けるが、その第２のガス８１が反応炉３に導入されていないと装置は検知できない。
【００５７】
しかし、第１のバイパス管路４２にバイパスされた第２のガス８１を第１のマスフローメータ５１によって監視すれば、第２のガス８１が排気されていることが分かる。つまり、第１の切換弁１に異常があることを認知することができる。
【００５８】
本願発明の気相反応炉の切換弁監視機構は、気相反応を行ういろいろな反応炉に適用できる。また、この機構を用いて行う気相反応炉の切換弁監視方法も、いろいろな反応炉の切換弁の監視に適用することができる。
【００５９】
第１の切換弁と第２の切換弁とは、一方と他方が対をなして逆開閉動作をするものであれば、いろいろなバルブを用いることができ、種々の変形が可能である。
【００６０】
また、第１の切換弁と第２の切換弁との一方／他方の呼称は、一義的なものではなく、種々の変形が可能である。従って、対応するガスも同様に、種々の変形が可能である。
【００６１】
さらに、第１の切換弁１と第２の切換弁２は、通常の成膜処理を行っているときには連動して動作するが、それぞれを個別に動作させることもでき、それぞれの一方と他方のバルブを同時に閉成させることもでき、種々の変形動作が可能である。
【００６２】
（付記１）  反応炉と、主管路と、排気管路と、第１のバイパス管路と、第２のバイパス管路と、第１の切換弁と、第２の切換弁とを有し、
該反応炉は、気相反応炉であり、
該主管路は、該反応炉にガスを導入するものであり、
該排気管路は、排気ポンプによって該反応炉からガスを排出するものであり、
該第１のバイパス管路は、該主管路から分岐し第１のマスフローメータを介して該排気管路に連なっており、
該第１の切換弁は、対をなして互いに逆開閉動作し、少なくとも一方がマスフローメータを介して該主管路の導入ガスが第１のガスか、または第２のガスかを切り換えるものであり、
該第２の切換弁は、対をなして該第１の切換弁に連動して互いに逆開閉動作し、該第１の切換弁からマスフローコントローラを介した該導入ガスを該反応炉か、または該第１のバイパス管路かへ切り換えるものであり、
該第２のバイパス管路は、第２のマスフローメータを介して該反応炉の中の圧力を調整する第３のガスを該排気管路に導入するものであり、
該反応炉が処理前にあっては、第１の切換弁の一方と第２の切換弁の他方とが連動して開成し、該マスフローコントローラで監視される流量が、該第１のマスフローメータにおいても監視可能であり、
該反応炉が処理中にあっては、第１の切換弁の他方と第２の切換弁の他方とが連動して開成し、該マスフローコントローラで監視される流量が、該第１のマスフローメータにおいては監視不可となる
ことを特徴とする反応炉の切換弁監視機構。
【００６３】
（付記２）  反応炉と、主管路と、排気管路と、第１のバイパス管路と、第１の切換弁と、第２の切換弁とを有し、
該主管路は、該反応炉にガスを導入するものであり、
該排気管路は、該反応炉からガスを排出するものであり、
該第１のバイパス管路は、該主管路から分岐し第１のマスフローメータを介して該排気管路に連なっており、
該第１の切換弁は、対をなして互いに逆開閉動作し、該主管路の導入ガスが第１のガスか、または第２のガスかを切り換えるものであり、
該第２の切換弁は、対をなして該第１の切換弁に連動して互いに逆開閉動作し、該第１の切換弁からマスフローコントローラを介した該導入ガスを該反応炉か、または該第１のバイパス管路かへ切り換えるものであり、
該反応炉が処理前にあっては、第１の切換弁の一方と第２の切換弁の一方とが連動して開成し、該マスフローコントローラで監視される流量が、該第１のマスフローメータにおいても監視可能であり、
該反応炉が処理中にあっては、第１の切換弁の他方と第２の切換弁の他方とが連動して開成し、該マスフローコントローラで監視される流量が、該第１のマスフローメータにおいては監視不可となる
ことを特徴とする反応炉の切換弁監視機構。
【００６４】
（付記３）  該第１の切換弁の一方は、パージガスに切り換えるものであり、
該第１の切換弁の他方は、反応ガスに切り換えるものである
ことを特徴とする付記１または２記載の反応炉の切換弁監視機構。
【００６５】
（付記４）  該反応炉が減圧ＣＶＤ装置である
ことを特徴とする付記１記載の反応炉の監視機構。
【００６６】
（付記５）  該反応炉が常圧気相成長炉である
ことを特徴とする付記２記載の反応炉の監視機構。
【００６７】
（付記６）  該第１の切換弁または該第２の切換弁は、三方切換弁、または対をなす二方切換弁である
付記１または２記載の反応炉の切換弁監視機構。
【００６８】
（付記７）  付記１または２記載の反応炉の切換弁監視機構を用いて、該反応炉の切換弁を監視する
ことを特徴とする反応炉の切換弁監視方法。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の第一の発明の構成図である。
【図２】成膜段階での第２のマスフローメータが示す流量波形である。
【図３】成膜段階でのマスフローコントローラが示す流量波形である。
【図４】成膜段階でのバラストガス流量の変動傾向である。
【図５】本発明の第二の発明の構成図である。
【符号の説明】
【００７０】
１    第１の切換弁  
１１  第１の切換弁の一方のバルブ      １２  第１の切換弁の他方のバルブ
２    第２の切換弁
２１  第２の切換弁の一方のバルブ      ２２  第２の切換弁の他方のバルブ
３    反応炉
４    主管路                                                                    ４１  排気管路                        ４２  第１のバイパス管路
４３  第２のバイパス管路
５  マスフローコントローラ  
５０  マスフローメータ                ５１  第１のマスフローメータ              ５２  第２のマスフローメータ
６    第１の開閉弁
６１  第２の開閉弁                    ６２  第３の開閉弁
７    排気ポンプ
８    第１のガス
８１  第２のガス                      ８２  第３のガス
９１  上限管理値                      ９２  下限管理値
１００  反応炉の切換弁監視機構
【図１】
2006319212.tif 000003
【図２】
2006319212.tif 000004
【図３】
2006319212.tif 000005
【図４】
2006319212.tif 000006
【図５】
2006319212.tif 000007