シリンダーキャビネット
【課題】ガスの無駄な廃棄を減らすことができるシリンダーキャビネットを提供すること。
【解決手段】実施形態のシリンダーキャビネットでは、第１のガス供給配管内におけるガスの圧力である第１の圧力、第２のガス供給配管内におけるガスの圧力である第２の圧力および外部装置に流されるガスのガス流量に基づいて、前記第１および第２のガス供給配管の何れか一方から前記ガスを前記外部装置に供給するよう自動弁を制御する制御部を備えている。そして、前記制御部は、前記第１の圧力が所定値以下となった場合に前記配管を前記第１のガス供給配管から前記第２のガス供給配管に切り替え、その後、前記ガス流量が所定値以下となった場合に前記第１のガス容器の残ガス量が所定値以上であれば、前記配管を前記第２のガス供給配管から前記第１のガス供給配管に切り替える。
【解決手段】実施形態のシリンダーキャビネットでは、第１のガス供給配管内におけるガスの圧力である第１の圧力、第２のガス供給配管内におけるガスの圧力である第２の圧力および外部装置に流されるガスのガス流量に基づいて、前記第１および第２のガス供給配管の何れか一方から前記ガスを前記外部装置に供給するよう自動弁を制御する制御部を備えている。そして、前記制御部は、前記第１の圧力が所定値以下となった場合に前記配管を前記第１のガス供給配管から前記第２のガス供給配管に切り替え、その後、前記ガス流量が所定値以下となった場合に前記第１のガス容器の残ガス量が所定値以上であれば、前記配管を前記第２のガス供給配管から前記第１のガス供給配管に切り替える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、シリンダーキャビネットに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造装置では、半導体製造プロセスの工程に応じて、様々な材料ガス等が使用されている。このような材料ガスは、半導体生産工場に隣接したシリンダーキャビネットから、半導体生産工場内に設置されたガス配管を通して、半導体製造装置に供給されている。
【０００３】
従来のシリンダーキャビネットでは、例えば２つのガス容器を準備しておき、２つのガス容器の何れか一方を用いて半導体製造装置にガスを供給している。そして、半導体製造装置にガスを供給している間、ガス残重量、１次圧力、ガス供給圧力（２次圧力）が測定される。そして、第１のガス容器内のガス残重量、１次圧力が、ガスを安定供給できる下限の残重量もしくは１次圧力に達すると、第１のガス容器から第２のガス容器に切り替えて、ガス供給を継続する。
【０００４】
しかしながら、ガス残重量もしくは１次圧力であるガス残量がガスを安定供給できる下限値に達する前に、半導体製造装置内でガス流量が急激に増加すると、シリンダーキャビネット内の２次圧力が低下する。この場合であっても、第１のガス容器から第２のガス容器への切り替えが行われる。その結果、第１のガス容器には設定以上のガスが残存することになる。この第１のガス容器は、そのまま取り外され、新品のガス容器に取り付けられるので、残存したガスはそのままガスメーカーに返却されて廃棄されることになる。このようなガスの無駄な廃棄によって、ガスの使用コストが増加するという問題があった。このため、ガスの無駄な廃棄を減らすことが望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２８１１５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、ガスの無駄な廃棄を減らすことができるシリンダーキャビネットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態によれば、提供されるシリンダーキャビネットでは、外部装置に供給するガスの第１のガス容器が接続されて前記第１のガス容器内のガスを前記外部装置側に流す第１のガス供給配管と、前記外部装置に供給するガスの第２のガス容器が接続されて前記第２のガス容器内のガスを前記外部装置側に流す第２のガス供給配管と、を備えている。また、シリンダーキャビネットは、前記第１のガス供給配管上および前記第２のガス供給配管上のそれぞれに設置されて前記ガスの流れを遮断または開放する自動弁と、前記第１のガス供給配管または前記第２のガス供給配管から前記外部装置に流されるガスのガス流量を測定する流量計と、を備えている。また、シリンダーキャビネットは、前記第１のガス供給配管内におけるガスの圧力である第１の圧力、前記第２のガス供給配管内におけるガスの圧力である第２の圧力および前記ガス流量に基づいて、前記第１および第２のガス供給配管の何れか一方から前記ガスを前記外部装置に供給するよう前記自動弁を制御することにより、前記ガスを供給する配管を切り替える制御部を備えている。そして、前記制御部は、前記第１の圧力が所定値以下となった場合に前記配管を前記第１のガス供給配管から前記第２のガス供給配管に切り替え、その後、前記ガス流量が所定値以下となった場合に前記第１のガス容器の残ガス量が所定値以上であれば、前記配管を前記第２のガス供給配管から前記第１のガス供給配管に切り替える。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施形態に係るシリンダーキャビネットの構成を示す図である。
【図２】図２は、実施形態に係るシリンダーキャビネットの動作処理手順を示すフローチャートである。
【図３】図３は、容器の交換処理手順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】
【０００９】
以下に添付図面を参照して、実施形態に係るシリンダーキャビネットを詳細に説明する。なお、これらの実施形態により本発明が限定されるものではない。
【００１０】
（実施形態）
図１は、実施形態に係るシリンダーキャビネットの構成を示す図である。シリンダーキャビネット１は、２つのガス容器（ガスボンベ）５Ａ，５Ｂを用いて、半導体製造装置５１〜５３などにプロセスガスを供給する装置である。本実施形態のシリンダーキャビネット１は、半導体製造装置５１〜５３に供給するプロセスガスのガス供給源をガス容器５Ａまたはガス容器５Ｂに切り替える。
【００１１】
シリンダーキャビネット１は、シリンダーキャビネット１内の各構成要素を制御する制御システム３を備えている。また、シリンダーキャビネット１は、半導体製造装置５１〜５３へ供給するプロセスガスのガス流量を測定する流量計２を備えている。
【００１２】
本実施形態では、制御システム３は、半導体製造装置５１〜５３へ供給するプロセスガスの１次圧力、ガス流量およびガス容器５Ａ，５Ｂ内の残ガス量に基づいて、半導体製造装置５１〜５３に供給するプロセスガスのガス供給源を切り替える。
【００１３】
シリンダーキャビネット１には、ガス容器５Ａと、ガス容器５Ｂと、が設置される。シリンダーキャビネット１は、ガス容器５Ａからのプロセスガスを半導体製造装置５１〜５３側に送り出すプロセスガス供給配管１０Ａ，２０Ａを備えている。また、シリンダーキャビネット１は、ガス容器５Ｂからのプロセスガスを半導体製造装置側に送り出すプロセスガス供給配管１０Ｂ，２０Ｂを備えている。
【００１４】
シリンダーキャビネット１内では、プロセスガスの上流側から順番に、ガス容器５Ａ、プロセスガス供給配管１０Ａ、プロセスガス供給配管２０Ａの順番で接続されている。したがって、プロセスガス供給配管１０Ａがガス容器５Ａ側の１次配管であり、プロセスガス供給配管２０Ａがガス容器５Ａ側の２次配管である。
【００１５】
同様に、シリンダーキャビネット１内では、プロセスガスの上流側から順番に、ガス容器５Ｂ、プロセスガス供給配管１０Ｂ、プロセスガス供給配管２０Ｂの順番で接続されている。したがって、プロセスガス供給配管１０Ｂがガス容器５Ｂ側の１次配管であり、プロセスガス供給配管２０Ｂがガス容器５Ｂ側の２次配管である。
【００１６】
そして、プロセスガス供給配管２０Ａとプロセスガス供給配管２０Ｂは、それぞれプロセスガスを半導体製造装置５１〜５３に送り出す送出口側でプロセスガス供給配管（ガス供給経路）３０に接続されている。したがって、プロセスガス供給配管３０は、ガス容器５Ａ，５Ｂの２次配管である。この構成により、プロセスガス供給配管１０Ａ，２０Ａまたはプロセスガス供給配管１０Ｂ，２０Ｂから送られてくるプロセスガスがプロセスガス供給配管３０を介して半導体製造装置５１〜５３に送り込まれる。
【００１７】
プロセスガス供給配管１０Ａには、圧力計１２Ｐａ、自動弁１３Ａａ、調圧弁（減圧弁）１４Ｒａが設置されている。また、プロセスガス供給配管２０Ａには、圧力計２１Ｐａ、自動弁２２Ａａが設置されている。圧力計１２Ｐａ，２１Ｐａで測定された配管内の圧力の結果は、ガス容器５Ａ側の圧力測定結果として制御システム３に送られる。圧力計１２Ｐａでの圧力測定結果が、１次配管での圧力測定結果であり、圧力計２１Ｐａでの圧力測定結果が、２次配管での圧力測定結果である。
【００１８】
同様に、プロセスガス供給配管１０Ｂには、圧力計１２Ｐｂ、自動弁１３Ａｂ、調圧弁（減圧弁）１４Ｒｂが設置されている。また、プロセスガス供給配管２０Ｂには、圧力計２１Ｐｂ、自動弁２２Ａｂが設置されている。圧力計１２Ｐｂ，２１Ｐｂで測定された配管内の圧力の結果は、ガス容器５Ｂ側の圧力測定結果として制御システム３に送られる。圧力計１２Ｐｂでの圧力測定結果が、１次配管での圧力測定結果であり、圧力計２１Ｐｂでの圧力測定結果が、２次配管での圧力測定結果である。
【００１９】
また、プロセスガス供給配管３０には、本実施形態の特徴の１つである流量計２が設置されている。流量計２は、プロセスガス供給配管３０を流れるプロセスガスの流量を測定する装置であり、ガス容器５Ａまたはガス容器５Ｂから半導体製造装置５１〜５３に供給されるプロセスガスのガス流量を測定する。
【００２０】
また、ガス容器５Ａの設置される箇所には、重量計６Ａが設置され、ガス容器５Ｂの設置される箇所には、重量計６Ｂが設置されている。重量計６Ａ，６Ｂは、それぞれガス容器５Ａ，５Ｂ内の残ガス重量を測定する装置である。重量計６Ａ，６Ｂで測定された重量の測定結果は、それぞれガス容器５Ａ側の残ガス重量測定結果、ガス容器５Ｂ側の残ガス重量測定結果として制御システム３に送られる。また、ガス容器５Ａ，５Ｂには、それぞれ容器弁４Ａ，４Ｂが設けられており、ガスを送出する際には、容器弁４Ａ，４Ｂが開けられる。
【００２１】
本実施形態では、例えば重量計６Ａによる残ガス重量の測定結果に基づいて、ガス容器５Ａを新しいガス容器５Ａに交換するか否かが判断される。同様に、例えば重量計６Ｂによる残ガス重量の測定結果に基づいて、ガス容器５Ｂを新しいガス容器５Ｂに交換するか否かが判断される。
【００２２】
制御システム３は、自動弁１３Ａａ，１３Ａｂ、２２Ａａ，２２Ａｂ，調圧弁１４Ｒａ，１４Ｒｂを制御することにより、半導体製造装置５１〜５３に供給するプロセスガスのガス供給源（ガス容器５Ａまたはガス容器５Ｂ）などを制御するコンピュータなどである。なお、自動弁１３Ａａ，１３Ａｂ、２２Ａａ，２２Ａｂは、それぞれガスの流れを遮断または開放する弁であり、各自動弁が制御されることにより、ガスの流れが切り替えられる。
【００２３】
例えば、ガス容器５Ａを用いて半導体製造装置５１〜５３側にプロセスガスを供給する際には、ガス容器５Ｂ側の弁（容器弁４Ｂ、自動弁１３Ａｂ，２２Ａｂなど）は閉じておく。そして、容器弁４Ａ、自動弁１３Ａａ，２２Ａａが開けられる。これにより、プロセスガスが、プロセスガス供給配管１０Ａ，２０Ａ，３０を介して半導体製造装置５１〜５３に供給される。
【００２４】
同様に、ガス容器５Ｂを用いて半導体製造装置５１〜５３側にプロセスガスを供給する際には、ガス容器５Ａ側の弁（容器弁４Ａ、自動弁１３Ａａ，２２Ａａなど）は閉じておく。そして、容器弁４Ｂ、自動弁１３Ａｂ，２２Ａｂが開けられる。これにより、プロセスガスが、プロセスガス供給配管１０Ｂ，２０Ｂ，３０を介して半導体製造装置５１〜５３に供給される。
【００２５】
ガス容器５Ａ，５Ｂを用いて半導体製造装置５１〜５３側にプロセスガスを供給する際には、流量計２が半導体製造装置５１〜５３へ供給するプロセスガスのガス流量を測定しておく。この測定結果は、流量計２から制御システム３に送られる。
【００２６】
つぎに、実施形態に係るシリンダーキャビネット１の動作処理手順について説明する。図２は、実施形態に係るシリンダーキャビネットの動作処理手順を示すフローチャートである。
【００２７】
シリンダーキャビネット１では、ガス容器５Ａ，５Ｂから半導体製造装置５１〜５３側にプロセスガスを供給している間、圧力計１２Ｐａ，２１Ｐａ，１２Ｐｂ，２１Ｐｂが圧力を測定する。また、重量計６Ａ，６Ｂは、それぞれガス容器５Ａ内の残ガス重量とガス容器５Ｂ内の残ガス重量を測定する。また、流量計２がプロセスガスの流量を計測する。そして、圧力測定結果、残ガス重量測定結果、流量測定結果が、それぞれ制御システム３に送られる。
【００２８】
ガス容器５Ａを用いて半導体製造装置５１〜５３側にプロセスガスを供給する際には、制御システム３は、ガス容器５Ｂ側の弁（自動弁１３Ａｂ，２２Ａｂなど）を閉じるとともに、容器弁４Ａ、自動弁１３Ａａ，２２Ａａを開ける。これにより、ガス容器５Ａからのプロセスガスが半導体製造装置５１〜５３に供給される（ステップＳ１０）。なお、容器弁４Ａ、自動弁１３Ａａは、予め開けておいてもよい。
【００２９】
制御システム３は、ガス容器５Ａ側の２次配管での圧力測定結果（圧力計２１Ｐａによる測定結果）に基づいて、２次圧力が所定値まで下がったか否かを判定する（ステップＳ２０）。ガス容器５Ａ側の２次圧力が所定値以上の場合（ステップＳ２０、Ｎｏ）、制御システム３は、ガス容器５Ａからのプロセスガスの供給を継続する（ステップＳ１０）。
【００３０】
一方、ガス容器５Ａ側の２次圧力が所定値よりも下がると（ステップＳ２０、Ｙｅｓ）、制御システム３は、プロセスガスのガス供給源をガス容器５Ａからガス容器５Ｂに切り替える（ステップＳ３０）。具体的には、制御システム３は、ガス容器５Ａ側の弁（容器弁４Ａ、自動弁１３Ａａ，２２Ａａなど）を閉じるとともに、容器弁４Ｂ、自動弁１３Ａｂ，２２Ａｂを開ける。これにより、ガス容器５Ｂからのプロセスガスが半導体製造装置５１〜５３に供給される（ステップＳ４０）。なお、容器弁４Ｂ、自動弁１３Ａｂは、予め開けておいてもよい。
【００３１】
ガス容器５Ａ側の２次圧力が所定値よりも下がる場合には、ガス容器５Ａの残ガス量が少なくなった場合と、半導体製造装置５１〜５３に供給するプロセスガスのガス流量が急激に増加した場合と、がある。本実施形態では、半導体製造装置５１〜５３に供給するプロセスガスのガス流量が急激に増加した場合には、一旦、ガス供給源をガス容器５Ａからガス容器５Ｂに切り替える。そして、ガス流量が安定した時点で、ガス供給源をガス容器５Ｂからガス容器５Ａに戻す。また、ガス容器５Ａの残ガス量が所定量よりも少なくなった場合には、ガス供給源をガス容器５Ａからガス容器５Ｂに切り替える。そして、そのままガス容器５Ｂによるプロセスガスの供給を継続し、ガス容器５Ａを新たなガス容器５Ａに交換する。
【００３２】
ガス容器５Ｂからのプロセスガスを半導体製造装置５１〜５３に供給している間、制御システム３は、流量計２から送られてくる流量測定結果に基づいて、半導体製造装置５１〜５３に供給するプロセスガスの流量が設定値以下になったか否かを判定する（ステップＳ５０）。
【００３３】
プロセスガスの流量が設定値よりも大きい場合（ステップＳ５０、Ｎｏ）、制御システム３は、ガス容器５Ｂからのプロセスガスの供給を継続する（ステップＳ４０）。一方、プロセスガスの流量が設定値以下になると（ステップＳ５０、Ｙｅｓ）、制御システム３は、ガス容器５Ａ内の残ガス量が所定値以上であるか否かを判定する（ステップＳ６０）。このとき、制御システム３は、重量計６Ａから送られてくる残ガス重量測定結果に基づいて、ガス容器５Ａ内の残ガス量を判定してもよいし、自動弁１３Ａａから送られてくる圧力測定結果（容器５Ａ側の１次配管での圧力測定結果）（１次圧力）に基づいて、ガス容器５Ａ内の残ガス量を判定してもよい。例えば、残ガス重量測定結果や圧力測定結果が、ガスを安定供給できる下限値よりも小さくなるとガス容器５Ａ内のガスは供給に使えないと判断される。
【００３４】
ガス容器５Ａ内の残ガス量が所定値よりも小さい場合（ステップＳ６０、Ｎｏ）、制御システム３は、ガス容器５Ｂからのプロセスガスの供給を継続する（ステップＳ４０）。そして、ガス容器５Ｂからプロセスガスを供給している間に、ガス容器５Ａが新しいガス容器５Ａに交換される。
【００３５】
一方、ガス容器５Ａ内の残ガス量が所定値以上である場合（ステップＳ６０、Ｙｅｓ）、制御システム３は、プロセスガスのガス供給源をガス容器５Ｂからガス容器５Ａに切り替える（ステップＳ７０）。具体的には、制御システム３は、ガス容器５Ｂ側の弁（容器弁４Ｂ、自動弁１３Ａｂ，２２Ａｂなど）を閉じるとともに、容器弁４Ａ、自動弁１３Ａａ，２２Ａａを開ける。これにより、ガス容器５Ａからのプロセスガスが半導体製造装置５１〜５３に供給される（ステップＳ１０）。
【００３６】
シリンダーキャビネット１では、ガス容器５Ａが新しいガス容器５Ａに交換されるまで、ステップＳ１０〜Ｓ７０までの処理が繰り返される。ガス容器５Ａ内の残ガス量が所定値よりも小さいために、ガス容器５Ａが新しいガス容器５Ａに交換された場合、ガス容器５Ｂからのプロセスガスの供給が継続される。そして、シリンダーキャビネット１は、ガス容器５Ｂを用いたプロセスガスの供給処理として、ステップＳ１０〜Ｓ７０と同様の処理を行う。
【００３７】
具体的には、制御システム３は、ガス容器５Ｂ側の２次配管での圧力測定結果（圧力計２１Ｐｂによる測定結果）に基づいて、２次圧力が所定値まで下がったか否かを判定する。ガス容器５Ｂ側の２次圧力が所定値以上の場合、制御システム３は、ガス容器５Ｂからのプロセスガスの供給を継続する。
【００３８】
一方、ガス容器５Ｂ側の２次圧力が所定値よりも下がると、制御システム３は、プロセスガスのガス供給源をガス容器５Ｂからガス容器５Ａに切り替える。これにより、ガス容器５Ａからのプロセスガスが半導体製造装置５１〜５３に供給される。
【００３９】
ガス容器５Ａからのプロセスガスを半導体製造装置５１〜５３に供給している間、制御システム３は、流量計２から送られてくる流量測定結果に基づいて、半導体製造装置５１〜５３に供給するプロセスガスの流量が設定値以下になったか否かを判定する。
【００４０】
プロセスガスの流量が設定値よりも大きい場合、制御システム３は、ガス容器５Ａからのプロセスガスの供給を継続する。一方、プロセスガスの流量が設定値以下になると、制御システム３は、ガス容器５Ｂ内の残ガス量が所定値以上であるか否かを判定する。
【００４１】
ガス容器５Ｂ内の残ガス量が所定値よりも小さい場合、制御システム３は、ガス容器５Ａからのプロセスガスの供給を継続する。そして、ガス容器５Ａからプロセスガスを供給している間に、ガス容器５Ｂが新しいガス容器５Ｂに交換される。
【００４２】
一方、ガス容器５Ｂ内の残ガス量が所定値以上である場合、制御システム３は、プロセスガスのガス供給源をガス容器５Ａからガス容器５Ｂに切り替える。これにより、ガス容器５Ｂからのプロセスガスが半導体製造装置５１〜５３に供給される。
【００４３】
シリンダーキャビネット１では、ガス容器５Ａからのプロセスガス供給、ガス容器５Ａからガス容器５Ｂへのガス供給源の切り替え、ガス容器５Ｂからガス容器５Ａへのガス供給源の切り替え、ガス容器５Ｂからのプロセスガス供給、ガス容器５Ａの交換、ガス容器５Ｂの交換などの処理が順番に繰り返される。
【００４４】
図３は、容器の交換処理手順を示すフローチャートである。ガス容器５Ａからのプロセスガスが半導体製造装置５１〜５３に供給される（ステップＳ１１０）。このとき、ガス容器５Ａ側の２次圧力が所定値まで下がった場合には、ガス容器５Ａからガス容器５Ｂへの切り替えが行われる。そして、プロセスガスの流量が設定値以下になると、ガス容器５Ｂからガス容器５Ａへの切り替えが行われる。
【００４５】
制御システム３は、ガス容器５Ａ内の残ガス量が所定値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１２０）。ガス容器５Ａ内の残ガス量が所定値以上である場合（ステップＳ１２０、Ｙｅｓ）、ガス容器５Ａからのプロセスガス供給が継続される。一方、ガス容器５Ａ内の残ガス量が所定値よりも小さい場合（ステップＳ１２０、Ｎｏ）、制御システム３は、ガス供給源をガス容器５Ａからガス容器５Ｂへの切り替えを行う（ステップＳ１３０）。これにより、ガス容器５Ｂからのプロセスガスが半導体製造装置５１〜５３に供給される（ステップＳ１４０）。
【００４６】
そして、ガス容器５Ｂからプロセスガスを供給している間に、ガス容器５Ａが新しいガス容器５Ａに交換される（ステップＳ１５０）。このとき、ガス容器５Ｂ側の２次圧力が所定値まで下がった場合には、ガス容器５Ｂからガス容器５Ａへの切り替えが行われる。そして、プロセスガスの流量が設定値以下になると、ガス容器５Ａからガス容器５Ｂへの切り替えが行われる。
【００４７】
制御システム３は、ガス容器５Ｂ内の残ガス量が所定値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１６０）。ガス容器５Ｂ内の残ガス量が所定値以上である場合（ステップＳ１６０、Ｙｅｓ）、ガス容器５Ｂからのプロセスガス供給が継続される。一方、ガス容器５Ｂ内の残ガス量が所定値よりも小さい場合（ステップＳ１６０、Ｎｏ）、制御システム３は、ガス供給源をガス容器５Ｂからガス容器５Ａへの切り替えを行う（ステップＳ１７０）。これにより、ガス容器５Ｂからのプロセスガスが半導体製造装置５１〜５３に供給される（ステップＳ１８０）。
【００４８】
そして、ガス容器５Ａからプロセスガスを供給している間に、ガス容器５Ｂが新しいガス容器５Ｂに交換される（ステップＳ１９０）。この後、シリンダーキャビネット１では、ステップＳ１２０〜Ｓ１９０の処理が繰り返される。
【００４９】
半導体製造装置５１〜５３では、シリンダーキャビネット１からのプロセスガスを用いて、半導体装置の製造を行う。なお、シリンダーキャビネット１は、半導体製造装置５１〜５３以外の装置にプロセスガスを供給してもよい。
【００５０】
半導体製造装置５１〜５３は、例えば成膜装置、エッチング装置などである。半導体装置（半導体集積回路）を製造する際には、フォトマスクなどのマスクが作製され、レジストの塗布されたウエハにマスクを用いて露光を行ない、その後ウエハを現像してウエハ上にレジストパターンが形成される。そして、レジストパターンをマスクとしてウエハの下層側がエッチングされる。これにより、レジストパターンに対応する実パターンがウエハ上に形成される。半導体装置を製造する際には、成膜処理、露光処理、現像処理、エッチング処理などがレイヤ毎に繰り返される。
【００５１】
なお、シリンダーキャビネット１に設置するガス容器は、３本以上でもよい。この場合もガス容器毎にプロセスガス供給配管、圧力計、自動弁、調圧弁、重量計などを設置しておく。
【００５２】
このように、シリンダーキャビネット１は、半導体製造装置５１〜５３へのガス供給口近傍に流量計２を有しているので、半導体製造装置５１〜５３に供給するプロセスガスの供給量を正確に測定することが可能となる。
【００５３】
また、シリンダーキャビネット１では、供給するプロセスガスの２次圧力が所定値よりも低くなった場合、一方の容器（例えばガス容器５Ａ）から他方の容器（例えばガス容器５Ｂ）にガス供給源を切り替える。この場合であっても、流量計２によって測定されたガス流量が所定値以下となり、且つ一方の容器内に所定量以上の残ガスが残っている場合には、再度一方の容器から半導体製造装置５１〜５３にプロセスガスを供給する。このため、ガス容器内の残ガスをプロセスガスに用いることが可能となる。
【００５４】
このように実施形態によれば、流量計２によって測定されたガス流量に基づいて、ガス供給源の切り替えを行うので、供給するプロセスガスの２次圧力が所定値よりも低くなったガス容器を再度使用することが可能となる。これにより、ガス容器５Ａ，５Ｂ内のガスを設定した残重量または残圧まで使い続けることが可能となる。したがって、ガスの無駄な廃棄を減らすことが可能となり、ガスに使用されるコストを削減できる。
【００５５】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、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。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とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００５６】
１…シリンダーキャビネット、２…流量計、３…制御システム、５Ａ，５Ｂ…ガス容器、６Ａ，６Ｂ…重量計、１０Ａ，２０Ａ，１０Ｂ，２０Ｂ，３０…プロセスガス供給配管、１２Ｐａ，２１Ｐａ，１２Ｐｂ，２１Ｐｂ…圧力計、５１〜５３…半導体製造装置。
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、シリンダーキャビネットに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造装置では、半導体製造プロセスの工程に応じて、様々な材料ガス等が使用されている。このような材料ガスは、半導体生産工場に隣接したシリンダーキャビネットから、半導体生産工場内に設置されたガス配管を通して、半導体製造装置に供給されている。
【０００３】
従来のシリンダーキャビネットでは、例えば２つのガス容器を準備しておき、２つのガス容器の何れか一方を用いて半導体製造装置にガスを供給している。そして、半導体製造装置にガスを供給している間、ガス残重量、１次圧力、ガス供給圧力（２次圧力）が測定される。そして、第１のガス容器内のガス残重量、１次圧力が、ガスを安定供給できる下限の残重量もしくは１次圧力に達すると、第１のガス容器から第２のガス容器に切り替えて、ガス供給を継続する。
【０００４】
しかしながら、ガス残重量もしくは１次圧力であるガス残量がガスを安定供給できる下限値に達する前に、半導体製造装置内でガス流量が急激に増加すると、シリンダーキャビネット内の２次圧力が低下する。この場合であっても、第１のガス容器から第２のガス容器への切り替えが行われる。その結果、第１のガス容器には設定以上のガスが残存することになる。この第１のガス容器は、そのまま取り外され、新品のガス容器に取り付けられるので、残存したガスはそのままガスメーカーに返却されて廃棄されることになる。このようなガスの無駄な廃棄によって、ガスの使用コストが増加するという問題があった。このため、ガスの無駄な廃棄を減らすことが望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２８１１５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、ガスの無駄な廃棄を減らすことができるシリンダーキャビネットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態によれば、提供されるシリンダーキャビネットでは、外部装置に供給するガスの第１のガス容器が接続されて前記第１のガス容器内のガスを前記外部装置側に流す第１のガス供給配管と、前記外部装置に供給するガスの第２のガス容器が接続されて前記第２のガス容器内のガスを前記外部装置側に流す第２のガス供給配管と、を備えている。また、シリンダーキャビネットは、前記第１のガス供給配管上および前記第２のガス供給配管上のそれぞれに設置されて前記ガスの流れを遮断または開放する自動弁と、前記第１のガス供給配管または前記第２のガス供給配管から前記外部装置に流されるガスのガス流量を測定する流量計と、を備えている。また、シリンダーキャビネットは、前記第１のガス供給配管内におけるガスの圧力である第１の圧力、前記第２のガス供給配管内におけるガスの圧力である第２の圧力および前記ガス流量に基づいて、前記第１および第２のガス供給配管の何れか一方から前記ガスを前記外部装置に供給するよう前記自動弁を制御することにより、前記ガスを供給する配管を切り替える制御部を備えている。そして、前記制御部は、前記第１の圧力が所定値以下となった場合に前記配管を前記第１のガス供給配管から前記第２のガス供給配管に切り替え、その後、前記ガス流量が所定値以下となった場合に前記第１のガス容器の残ガス量が所定値以上であれば、前記配管を前記第２のガス供給配管から前記第１のガス供給配管に切り替える。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施形態に係るシリンダーキャビネットの構成を示す図である。
【図２】図２は、実施形態に係るシリンダーキャビネットの動作処理手順を示すフローチャートである。
【図３】図３は、容器の交換処理手順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】
【０００９】
以下に添付図面を参照して、実施形態に係るシリンダーキャビネットを詳細に説明する。なお、これらの実施形態により本発明が限定されるものではない。
【００１０】
（実施形態）
図１は、実施形態に係るシリンダーキャビネットの構成を示す図である。シリンダーキャビネット１は、２つのガス容器（ガスボンベ）５Ａ，５Ｂを用いて、半導体製造装置５１〜５３などにプロセスガスを供給する装置である。本実施形態のシリンダーキャビネット１は、半導体製造装置５１〜５３に供給するプロセスガスのガス供給源をガス容器５Ａまたはガス容器５Ｂに切り替える。
【００１１】
シリンダーキャビネット１は、シリンダーキャビネット１内の各構成要素を制御する制御システム３を備えている。また、シリンダーキャビネット１は、半導体製造装置５１〜５３へ供給するプロセスガスのガス流量を測定する流量計２を備えている。
【００１２】
本実施形態では、制御システム３は、半導体製造装置５１〜５３へ供給するプロセスガスの１次圧力、ガス流量およびガス容器５Ａ，５Ｂ内の残ガス量に基づいて、半導体製造装置５１〜５３に供給するプロセスガスのガス供給源を切り替える。
【００１３】
シリンダーキャビネット１には、ガス容器５Ａと、ガス容器５Ｂと、が設置される。シリンダーキャビネット１は、ガス容器５Ａからのプロセスガスを半導体製造装置５１〜５３側に送り出すプロセスガス供給配管１０Ａ，２０Ａを備えている。また、シリンダーキャビネット１は、ガス容器５Ｂからのプロセスガスを半導体製造装置側に送り出すプロセスガス供給配管１０Ｂ，２０Ｂを備えている。
【００１４】
シリンダーキャビネット１内では、プロセスガスの上流側から順番に、ガス容器５Ａ、プロセスガス供給配管１０Ａ、プロセスガス供給配管２０Ａの順番で接続されている。したがって、プロセスガス供給配管１０Ａがガス容器５Ａ側の１次配管であり、プロセスガス供給配管２０Ａがガス容器５Ａ側の２次配管である。
【００１５】
同様に、シリンダーキャビネット１内では、プロセスガスの上流側から順番に、ガス容器５Ｂ、プロセスガス供給配管１０Ｂ、プロセスガス供給配管２０Ｂの順番で接続されている。したがって、プロセスガス供給配管１０Ｂがガス容器５Ｂ側の１次配管であり、プロセスガス供給配管２０Ｂがガス容器５Ｂ側の２次配管である。
【００１６】
そして、プロセスガス供給配管２０Ａとプロセスガス供給配管２０Ｂは、それぞれプロセスガスを半導体製造装置５１〜５３に送り出す送出口側でプロセスガス供給配管（ガス供給経路）３０に接続されている。したがって、プロセスガス供給配管３０は、ガス容器５Ａ，５Ｂの２次配管である。この構成により、プロセスガス供給配管１０Ａ，２０Ａまたはプロセスガス供給配管１０Ｂ，２０Ｂから送られてくるプロセスガスがプロセスガス供給配管３０を介して半導体製造装置５１〜５３に送り込まれる。
【００１７】
プロセスガス供給配管１０Ａには、圧力計１２Ｐａ、自動弁１３Ａａ、調圧弁（減圧弁）１４Ｒａが設置されている。また、プロセスガス供給配管２０Ａには、圧力計２１Ｐａ、自動弁２２Ａａが設置されている。圧力計１２Ｐａ，２１Ｐａで測定された配管内の圧力の結果は、ガス容器５Ａ側の圧力測定結果として制御システム３に送られる。圧力計１２Ｐａでの圧力測定結果が、１次配管での圧力測定結果であり、圧力計２１Ｐａでの圧力測定結果が、２次配管での圧力測定結果である。
【００１８】
同様に、プロセスガス供給配管１０Ｂには、圧力計１２Ｐｂ、自動弁１３Ａｂ、調圧弁（減圧弁）１４Ｒｂが設置されている。また、プロセスガス供給配管２０Ｂには、圧力計２１Ｐｂ、自動弁２２Ａｂが設置されている。圧力計１２Ｐｂ，２１Ｐｂで測定された配管内の圧力の結果は、ガス容器５Ｂ側の圧力測定結果として制御システム３に送られる。圧力計１２Ｐｂでの圧力測定結果が、１次配管での圧力測定結果であり、圧力計２１Ｐｂでの圧力測定結果が、２次配管での圧力測定結果である。
【００１９】
また、プロセスガス供給配管３０には、本実施形態の特徴の１つである流量計２が設置されている。流量計２は、プロセスガス供給配管３０を流れるプロセスガスの流量を測定する装置であり、ガス容器５Ａまたはガス容器５Ｂから半導体製造装置５１〜５３に供給されるプロセスガスのガス流量を測定する。
【００２０】
また、ガス容器５Ａの設置される箇所には、重量計６Ａが設置され、ガス容器５Ｂの設置される箇所には、重量計６Ｂが設置されている。重量計６Ａ，６Ｂは、それぞれガス容器５Ａ，５Ｂ内の残ガス重量を測定する装置である。重量計６Ａ，６Ｂで測定された重量の測定結果は、それぞれガス容器５Ａ側の残ガス重量測定結果、ガス容器５Ｂ側の残ガス重量測定結果として制御システム３に送られる。また、ガス容器５Ａ，５Ｂには、それぞれ容器弁４Ａ，４Ｂが設けられており、ガスを送出する際には、容器弁４Ａ，４Ｂが開けられる。
【００２１】
本実施形態では、例えば重量計６Ａによる残ガス重量の測定結果に基づいて、ガス容器５Ａを新しいガス容器５Ａに交換するか否かが判断される。同様に、例えば重量計６Ｂによる残ガス重量の測定結果に基づいて、ガス容器５Ｂを新しいガス容器５Ｂに交換するか否かが判断される。
【００２２】
制御システム３は、自動弁１３Ａａ，１３Ａｂ、２２Ａａ，２２Ａｂ，調圧弁１４Ｒａ，１４Ｒｂを制御することにより、半導体製造装置５１〜５３に供給するプロセスガスのガス供給源（ガス容器５Ａまたはガス容器５Ｂ）などを制御するコンピュータなどである。なお、自動弁１３Ａａ，１３Ａｂ、２２Ａａ，２２Ａｂは、それぞれガスの流れを遮断または開放する弁であり、各自動弁が制御されることにより、ガスの流れが切り替えられる。
【００２３】
例えば、ガス容器５Ａを用いて半導体製造装置５１〜５３側にプロセスガスを供給する際には、ガス容器５Ｂ側の弁（容器弁４Ｂ、自動弁１３Ａｂ，２２Ａｂなど）は閉じておく。そして、容器弁４Ａ、自動弁１３Ａａ，２２Ａａが開けられる。これにより、プロセスガスが、プロセスガス供給配管１０Ａ，２０Ａ，３０を介して半導体製造装置５１〜５３に供給される。
【００２４】
同様に、ガス容器５Ｂを用いて半導体製造装置５１〜５３側にプロセスガスを供給する際には、ガス容器５Ａ側の弁（容器弁４Ａ、自動弁１３Ａａ，２２Ａａなど）は閉じておく。そして、容器弁４Ｂ、自動弁１３Ａｂ，２２Ａｂが開けられる。これにより、プロセスガスが、プロセスガス供給配管１０Ｂ，２０Ｂ，３０を介して半導体製造装置５１〜５３に供給される。
【００２５】
ガス容器５Ａ，５Ｂを用いて半導体製造装置５１〜５３側にプロセスガスを供給する際には、流量計２が半導体製造装置５１〜５３へ供給するプロセスガスのガス流量を測定しておく。この測定結果は、流量計２から制御システム３に送られる。
【００２６】
つぎに、実施形態に係るシリンダーキャビネット１の動作処理手順について説明する。図２は、実施形態に係るシリンダーキャビネットの動作処理手順を示すフローチャートである。
【００２７】
シリンダーキャビネット１では、ガス容器５Ａ，５Ｂから半導体製造装置５１〜５３側にプロセスガスを供給している間、圧力計１２Ｐａ，２１Ｐａ，１２Ｐｂ，２１Ｐｂが圧力を測定する。また、重量計６Ａ，６Ｂは、それぞれガス容器５Ａ内の残ガス重量とガス容器５Ｂ内の残ガス重量を測定する。また、流量計２がプロセスガスの流量を計測する。そして、圧力測定結果、残ガス重量測定結果、流量測定結果が、それぞれ制御システム３に送られる。
【００２８】
ガス容器５Ａを用いて半導体製造装置５１〜５３側にプロセスガスを供給する際には、制御システム３は、ガス容器５Ｂ側の弁（自動弁１３Ａｂ，２２Ａｂなど）を閉じるとともに、容器弁４Ａ、自動弁１３Ａａ，２２Ａａを開ける。これにより、ガス容器５Ａからのプロセスガスが半導体製造装置５１〜５３に供給される（ステップＳ１０）。なお、容器弁４Ａ、自動弁１３Ａａは、予め開けておいてもよい。
【００２９】
制御システム３は、ガス容器５Ａ側の２次配管での圧力測定結果（圧力計２１Ｐａによる測定結果）に基づいて、２次圧力が所定値まで下がったか否かを判定する（ステップＳ２０）。ガス容器５Ａ側の２次圧力が所定値以上の場合（ステップＳ２０、Ｎｏ）、制御システム３は、ガス容器５Ａからのプロセスガスの供給を継続する（ステップＳ１０）。
【００３０】
一方、ガス容器５Ａ側の２次圧力が所定値よりも下がると（ステップＳ２０、Ｙｅｓ）、制御システム３は、プロセスガスのガス供給源をガス容器５Ａからガス容器５Ｂに切り替える（ステップＳ３０）。具体的には、制御システム３は、ガス容器５Ａ側の弁（容器弁４Ａ、自動弁１３Ａａ，２２Ａａなど）を閉じるとともに、容器弁４Ｂ、自動弁１３Ａｂ，２２Ａｂを開ける。これにより、ガス容器５Ｂからのプロセスガスが半導体製造装置５１〜５３に供給される（ステップＳ４０）。なお、容器弁４Ｂ、自動弁１３Ａｂは、予め開けておいてもよい。
【００３１】
ガス容器５Ａ側の２次圧力が所定値よりも下がる場合には、ガス容器５Ａの残ガス量が少なくなった場合と、半導体製造装置５１〜５３に供給するプロセスガスのガス流量が急激に増加した場合と、がある。本実施形態では、半導体製造装置５１〜５３に供給するプロセスガスのガス流量が急激に増加した場合には、一旦、ガス供給源をガス容器５Ａからガス容器５Ｂに切り替える。そして、ガス流量が安定した時点で、ガス供給源をガス容器５Ｂからガス容器５Ａに戻す。また、ガス容器５Ａの残ガス量が所定量よりも少なくなった場合には、ガス供給源をガス容器５Ａからガス容器５Ｂに切り替える。そして、そのままガス容器５Ｂによるプロセスガスの供給を継続し、ガス容器５Ａを新たなガス容器５Ａに交換する。
【００３２】
ガス容器５Ｂからのプロセスガスを半導体製造装置５１〜５３に供給している間、制御システム３は、流量計２から送られてくる流量測定結果に基づいて、半導体製造装置５１〜５３に供給するプロセスガスの流量が設定値以下になったか否かを判定する（ステップＳ５０）。
【００３３】
プロセスガスの流量が設定値よりも大きい場合（ステップＳ５０、Ｎｏ）、制御システム３は、ガス容器５Ｂからのプロセスガスの供給を継続する（ステップＳ４０）。一方、プロセスガスの流量が設定値以下になると（ステップＳ５０、Ｙｅｓ）、制御システム３は、ガス容器５Ａ内の残ガス量が所定値以上であるか否かを判定する（ステップＳ６０）。このとき、制御システム３は、重量計６Ａから送られてくる残ガス重量測定結果に基づいて、ガス容器５Ａ内の残ガス量を判定してもよいし、自動弁１３Ａａから送られてくる圧力測定結果（容器５Ａ側の１次配管での圧力測定結果）（１次圧力）に基づいて、ガス容器５Ａ内の残ガス量を判定してもよい。例えば、残ガス重量測定結果や圧力測定結果が、ガスを安定供給できる下限値よりも小さくなるとガス容器５Ａ内のガスは供給に使えないと判断される。
【００３４】
ガス容器５Ａ内の残ガス量が所定値よりも小さい場合（ステップＳ６０、Ｎｏ）、制御システム３は、ガス容器５Ｂからのプロセスガスの供給を継続する（ステップＳ４０）。そして、ガス容器５Ｂからプロセスガスを供給している間に、ガス容器５Ａが新しいガス容器５Ａに交換される。
【００３５】
一方、ガス容器５Ａ内の残ガス量が所定値以上である場合（ステップＳ６０、Ｙｅｓ）、制御システム３は、プロセスガスのガス供給源をガス容器５Ｂからガス容器５Ａに切り替える（ステップＳ７０）。具体的には、制御システム３は、ガス容器５Ｂ側の弁（容器弁４Ｂ、自動弁１３Ａｂ，２２Ａｂなど）を閉じるとともに、容器弁４Ａ、自動弁１３Ａａ，２２Ａａを開ける。これにより、ガス容器５Ａからのプロセスガスが半導体製造装置５１〜５３に供給される（ステップＳ１０）。
【００３６】
シリンダーキャビネット１では、ガス容器５Ａが新しいガス容器５Ａに交換されるまで、ステップＳ１０〜Ｓ７０までの処理が繰り返される。ガス容器５Ａ内の残ガス量が所定値よりも小さいために、ガス容器５Ａが新しいガス容器５Ａに交換された場合、ガス容器５Ｂからのプロセスガスの供給が継続される。そして、シリンダーキャビネット１は、ガス容器５Ｂを用いたプロセスガスの供給処理として、ステップＳ１０〜Ｓ７０と同様の処理を行う。
【００３７】
具体的には、制御システム３は、ガス容器５Ｂ側の２次配管での圧力測定結果（圧力計２１Ｐｂによる測定結果）に基づいて、２次圧力が所定値まで下がったか否かを判定する。ガス容器５Ｂ側の２次圧力が所定値以上の場合、制御システム３は、ガス容器５Ｂからのプロセスガスの供給を継続する。
【００３８】
一方、ガス容器５Ｂ側の２次圧力が所定値よりも下がると、制御システム３は、プロセスガスのガス供給源をガス容器５Ｂからガス容器５Ａに切り替える。これにより、ガス容器５Ａからのプロセスガスが半導体製造装置５１〜５３に供給される。
【００３９】
ガス容器５Ａからのプロセスガスを半導体製造装置５１〜５３に供給している間、制御システム３は、流量計２から送られてくる流量測定結果に基づいて、半導体製造装置５１〜５３に供給するプロセスガスの流量が設定値以下になったか否かを判定する。
【００４０】
プロセスガスの流量が設定値よりも大きい場合、制御システム３は、ガス容器５Ａからのプロセスガスの供給を継続する。一方、プロセスガスの流量が設定値以下になると、制御システム３は、ガス容器５Ｂ内の残ガス量が所定値以上であるか否かを判定する。
【００４１】
ガス容器５Ｂ内の残ガス量が所定値よりも小さい場合、制御システム３は、ガス容器５Ａからのプロセスガスの供給を継続する。そして、ガス容器５Ａからプロセスガスを供給している間に、ガス容器５Ｂが新しいガス容器５Ｂに交換される。
【００４２】
一方、ガス容器５Ｂ内の残ガス量が所定値以上である場合、制御システム３は、プロセスガスのガス供給源をガス容器５Ａからガス容器５Ｂに切り替える。これにより、ガス容器５Ｂからのプロセスガスが半導体製造装置５１〜５３に供給される。
【００４３】
シリンダーキャビネット１では、ガス容器５Ａからのプロセスガス供給、ガス容器５Ａからガス容器５Ｂへのガス供給源の切り替え、ガス容器５Ｂからガス容器５Ａへのガス供給源の切り替え、ガス容器５Ｂからのプロセスガス供給、ガス容器５Ａの交換、ガス容器５Ｂの交換などの処理が順番に繰り返される。
【００４４】
図３は、容器の交換処理手順を示すフローチャートである。ガス容器５Ａからのプロセスガスが半導体製造装置５１〜５３に供給される（ステップＳ１１０）。このとき、ガス容器５Ａ側の２次圧力が所定値まで下がった場合には、ガス容器５Ａからガス容器５Ｂへの切り替えが行われる。そして、プロセスガスの流量が設定値以下になると、ガス容器５Ｂからガス容器５Ａへの切り替えが行われる。
【００４５】
制御システム３は、ガス容器５Ａ内の残ガス量が所定値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１２０）。ガス容器５Ａ内の残ガス量が所定値以上である場合（ステップＳ１２０、Ｙｅｓ）、ガス容器５Ａからのプロセスガス供給が継続される。一方、ガス容器５Ａ内の残ガス量が所定値よりも小さい場合（ステップＳ１２０、Ｎｏ）、制御システム３は、ガス供給源をガス容器５Ａからガス容器５Ｂへの切り替えを行う（ステップＳ１３０）。これにより、ガス容器５Ｂからのプロセスガスが半導体製造装置５１〜５３に供給される（ステップＳ１４０）。
【００４６】
そして、ガス容器５Ｂからプロセスガスを供給している間に、ガス容器５Ａが新しいガス容器５Ａに交換される（ステップＳ１５０）。このとき、ガス容器５Ｂ側の２次圧力が所定値まで下がった場合には、ガス容器５Ｂからガス容器５Ａへの切り替えが行われる。そして、プロセスガスの流量が設定値以下になると、ガス容器５Ａからガス容器５Ｂへの切り替えが行われる。
【００４７】
制御システム３は、ガス容器５Ｂ内の残ガス量が所定値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１６０）。ガス容器５Ｂ内の残ガス量が所定値以上である場合（ステップＳ１６０、Ｙｅｓ）、ガス容器５Ｂからのプロセスガス供給が継続される。一方、ガス容器５Ｂ内の残ガス量が所定値よりも小さい場合（ステップＳ１６０、Ｎｏ）、制御システム３は、ガス供給源をガス容器５Ｂからガス容器５Ａへの切り替えを行う（ステップＳ１７０）。これにより、ガス容器５Ｂからのプロセスガスが半導体製造装置５１〜５３に供給される（ステップＳ１８０）。
【００４８】
そして、ガス容器５Ａからプロセスガスを供給している間に、ガス容器５Ｂが新しいガス容器５Ｂに交換される（ステップＳ１９０）。この後、シリンダーキャビネット１では、ステップＳ１２０〜Ｓ１９０の処理が繰り返される。
【００４９】
半導体製造装置５１〜５３では、シリンダーキャビネット１からのプロセスガスを用いて、半導体装置の製造を行う。なお、シリンダーキャビネット１は、半導体製造装置５１〜５３以外の装置にプロセスガスを供給してもよい。
【００５０】
半導体製造装置５１〜５３は、例えば成膜装置、エッチング装置などである。半導体装置（半導体集積回路）を製造する際には、フォトマスクなどのマスクが作製され、レジストの塗布されたウエハにマスクを用いて露光を行ない、その後ウエハを現像してウエハ上にレジストパターンが形成される。そして、レジストパターンをマスクとしてウエハの下層側がエッチングされる。これにより、レジストパターンに対応する実パターンがウエハ上に形成される。半導体装置を製造する際には、成膜処理、露光処理、現像処理、エッチング処理などがレイヤ毎に繰り返される。
【００５１】
なお、シリンダーキャビネット１に設置するガス容器は、３本以上でもよい。この場合もガス容器毎にプロセスガス供給配管、圧力計、自動弁、調圧弁、重量計などを設置しておく。
【００５２】
このように、シリンダーキャビネット１は、半導体製造装置５１〜５３へのガス供給口近傍に流量計２を有しているので、半導体製造装置５１〜５３に供給するプロセスガスの供給量を正確に測定することが可能となる。
【００５３】
また、シリンダーキャビネット１では、供給するプロセスガスの２次圧力が所定値よりも低くなった場合、一方の容器（例えばガス容器５Ａ）から他方の容器（例えばガス容器５Ｂ）にガス供給源を切り替える。この場合であっても、流量計２によって測定されたガス流量が所定値以下となり、且つ一方の容器内に所定量以上の残ガスが残っている場合には、再度一方の容器から半導体製造装置５１〜５３にプロセスガスを供給する。このため、ガス容器内の残ガスをプロセスガスに用いることが可能となる。
【００５４】
このように実施形態によれば、流量計２によって測定されたガス流量に基づいて、ガス供給源の切り替えを行うので、供給するプロセスガスの２次圧力が所定値よりも低くなったガス容器を再度使用することが可能となる。これにより、ガス容器５Ａ，５Ｂ内のガスを設定した残重量または残圧まで使い続けることが可能となる。したがって、ガスの無駄な廃棄を減らすことが可能となり、ガスに使用されるコストを削減できる。
【００５５】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、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。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とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００５６】
１…シリンダーキャビネット、２…流量計、３…制御システム、５Ａ，５Ｂ…ガス容器、６Ａ，６Ｂ…重量計、１０Ａ，２０Ａ，１０Ｂ，２０Ｂ，３０…プロセスガス供給配管、１２Ｐａ，２１Ｐａ，１２Ｐｂ，２１Ｐｂ…圧力計、５１〜５３…半導体製造装置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部装置に供給するガスの第１のガス容器が接続されて前記第１のガス容器内のガスを前記外部装置側に流す第１のガス供給配管と、
前記外部装置に供給するガスの第２のガス容器が接続されて前記第２のガス容器内のガスを前記外部装置側に流す第２のガス供給配管と、
前記第１のガス供給配管上および前記第２のガス供給配管上のそれぞれに設置されて前記ガスの流れを遮断または開放する自動弁と、
前記第１のガス供給配管または前記第２のガス供給配管から前記外部装置に流されるガスのガス流量を測定する流量計と、
前記第１のガス供給配管内におけるガスの圧力である第１の圧力、前記第２のガス供給配管内におけるガスの圧力である第２の圧力および前記ガス流量に基づいて、前記第１および第２のガス供給配管の何れか一方から前記ガスを前記外部装置に供給するよう前記自動弁を制御することにより、前記ガスを供給する配管を切り替える制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記第１の圧力が所定値以下となった場合に前記配管を前記第１のガス供給配管から前記第２のガス供給配管に切り替え、その後、前記ガス流量が所定値以下となった場合に前記第１のガス容器の残ガス量が所定値以上であれば、前記配管を前記第２のガス供給配管から前記第１のガス供給配管に切り替えることを特徴とするシリンダーキャビネット。
【請求項２】
前記第１のガス容器の残ガス重量を測定する第１の重量測定部をさらに備え、
前記第１のガス容器の残ガス量は、前記第１の重量測定部によって測定されることを特徴とする請求項１に記載のシリンダーキャビネット。
【請求項３】
前記第１のガス容器から出されるガスの１次圧力を測定する第１の圧力測定部をさらに備え、
前記第１のガス容器の残ガス量は、前記第１の圧力測定部によって測定されることを特徴とする請求項１に記載のシリンダーキャビネット。
【請求項４】
前記制御部は、前記第２の圧力が所定値以下となった場合に前記配管を前記第２のガス供給配管から前記第１のガス供給配管に切り替え、その後、前記ガス流量が所定値以下となった場合に前記第２のガス容器の残ガス量が所定値以上であれば、前記配管を前記第１のガス供給配管から前記第２のガス供給配管に切り替えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のシリンダーキャビネット。
【請求項５】
前記第２のガス容器の残ガス重量を測定する第２の重量測定部をさらに備え、
前記第２のガス容器の残ガス量は、前記第２の重量測定部によって測定されることを特徴とする請求項４に記載のシリンダーキャビネット。
【請求項６】
前記第２のガス容器から出されるガスの１次圧力を測定する第２の圧力測定部をさらに備え、
前記第２のガス容器の残ガス量は、前記第２の圧力測定部によって測定されることを特徴とする請求項４に記載のシリンダーキャビネット。
【請求項１】
外部装置に供給するガスの第１のガス容器が接続されて前記第１のガス容器内のガスを前記外部装置側に流す第１のガス供給配管と、
前記外部装置に供給するガスの第２のガス容器が接続されて前記第２のガス容器内のガスを前記外部装置側に流す第２のガス供給配管と、
前記第１のガス供給配管上および前記第２のガス供給配管上のそれぞれに設置されて前記ガスの流れを遮断または開放する自動弁と、
前記第１のガス供給配管または前記第２のガス供給配管から前記外部装置に流されるガスのガス流量を測定する流量計と、
前記第１のガス供給配管内におけるガスの圧力である第１の圧力、前記第２のガス供給配管内におけるガスの圧力である第２の圧力および前記ガス流量に基づいて、前記第１および第２のガス供給配管の何れか一方から前記ガスを前記外部装置に供給するよう前記自動弁を制御することにより、前記ガスを供給する配管を切り替える制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記第１の圧力が所定値以下となった場合に前記配管を前記第１のガス供給配管から前記第２のガス供給配管に切り替え、その後、前記ガス流量が所定値以下となった場合に前記第１のガス容器の残ガス量が所定値以上であれば、前記配管を前記第２のガス供給配管から前記第１のガス供給配管に切り替えることを特徴とするシリンダーキャビネット。
【請求項２】
前記第１のガス容器の残ガス重量を測定する第１の重量測定部をさらに備え、
前記第１のガス容器の残ガス量は、前記第１の重量測定部によって測定されることを特徴とする請求項１に記載のシリンダーキャビネット。
【請求項３】
前記第１のガス容器から出されるガスの１次圧力を測定する第１の圧力測定部をさらに備え、
前記第１のガス容器の残ガス量は、前記第１の圧力測定部によって測定されることを特徴とする請求項１に記載のシリンダーキャビネット。
【請求項４】
前記制御部は、前記第２の圧力が所定値以下となった場合に前記配管を前記第２のガス供給配管から前記第１のガス供給配管に切り替え、その後、前記ガス流量が所定値以下となった場合に前記第２のガス容器の残ガス量が所定値以上であれば、前記配管を前記第１のガス供給配管から前記第２のガス供給配管に切り替えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のシリンダーキャビネット。
【請求項５】
前記第２のガス容器の残ガス重量を測定する第２の重量測定部をさらに備え、
前記第２のガス容器の残ガス量は、前記第２の重量測定部によって測定されることを特徴とする請求項４に記載のシリンダーキャビネット。
【請求項６】
前記第２のガス容器から出されるガスの１次圧力を測定する第２の圧力測定部をさらに備え、
前記第２のガス容器の残ガス量は、前記第２の圧力測定部によって測定されることを特徴とする請求項４に記載のシリンダーキャビネット。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−２０２４２２（Ｐ２０１２−２０２４２２Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６４７２５（Ｐ２０１１−６４７２５）
【出願日】平成２３年３月２３日（２０１１．３．２３）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２３日（２０１１．３．２３）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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