CN108445922A - 半导体制造装置的气体分流供给装置 - Google Patents

半导体制造装置的气体分流供给装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种半导体制造装置的气体分流供给装置,其具备:控制阀;气体供给主管;多个分支管路;分支管路开闭阀;节流孔,设置于分支管路开闭阀的下游侧;温度传感器,设置在控制阀与节流孔之间的处理气体通路附近;压力传感器,设置在控制阀与节流孔之间的处理气体通路;分流气体出口,设置在节流孔的出口侧;以及由压力式流量运算控制部构成的运算控制部,所述压力式流量运算控制部被输入来自压力传感器的压力信号以及来自温度传感器的温度信号,运算在节流孔中流通的处理气体的总流量,并且将控制信号向阀驱动部输出,所述控制信号使控制阀向运算出的流量值与设定流量值之差减少的方向开闭动作;由压力式流量控制部进行流量控制。

Description

半导体制造装置的气体分流供给装置
本申请是发明名称为“半导体制造装置的气体分流供给装置”、进入中国国家阶段日期为2014年10月24日并且国家申请号为201380021682.8的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及半导体制造装置用气体供给装置的改进,涉及通过使压力式流量控制装置的节流孔成为连结成并列状的多个节流孔,能够向进行相同处理的多个处理腔室高精度地分流供给所要量的处理气体,并且通过对该压力式流量控制装置有机地组合热式质量流量控制装置,能够任意地检验分流供给中的处理气体的实际流量的半导体制造装置的气体分流供给装置。
背景技术
在半导体制造装置的气体供给装置中,以往广泛利用了热式流量控制装置或压力式流量控制装置。
图5是表示在半导体制造装置的气体供给装置中使用的压力式流量控制装置的构成的图,该压力式流量控制装置FCS由控制阀CV、温度检测器T、压力检测器P、节流孔OL以及运算控制部CD等构成,此外,运算控制部CD由温度修正/流量运算电路CDa、比较电路CDb、输入输出电路CDc以及输出电路CDd等构成。
此外,在该压力式流量控制装置中,来自压力检测器P以及温度检测器T的检测值被变换成数字信号而输入至温度修正/流量运算电路CDa,在此进行了检测压力的温度修正以及流量运算之后,流量运算值Qt被输入至比较电路CDb。
另一方面,从端子In输入设定流量信号Qs,在输入输出电路CDc中被变换成数字值之后输入至比较电路CDb,在此与来自上述温度修正/流量运算电路CDa的流量运算值Qt进行比较。而且,在流量运算值Qt大于流量设定信号Qs的情况下,向控制阀CV的驱动部输出控制信号Pd,控制阀CV经由该驱动机构CVa被向关闭方向驱动。即,被向闭阀方向驱动直至运算流量值Qt与流量设定信号Qs之差(Qt-Qs)为零为止。
另外,上述压力式流量控制装置FCS自身是公知的装置,在节流孔OL的下游侧压力P2(即,处理腔室侧的压力P2)与节流孔OL的上游侧压力P1(即,控制阀CV的出口侧的压力P1)之间保持P1/P2≥约2的关系(所谓临界膨胀条件)的情况下,在节流孔OL中流通的气体Go的流量Q为Q=KP1(其中,K为常量),具有通过控制压力P1能够高精度控制流量Q,并且即使控制阀CV的上游侧的气体Go的压力大幅变化,控制流量值也几乎不变化这一出色的特性。
而且,在向一个或者多个处理腔室分流供给气体的形式的半导体制造装置用气体供给设备中,如图6以及图7所示,在各供给线路GL1、GL2中分别设有压力式流量控制装置FCS1、FCS2,由此对各供给线路GL1、GL2的气体流量Q1、Q2进行调整。
因此,需要按处理气体的分流路设置压力式流量控制装置,存在难以实现半导体制造装置用气体供给装置的小型化、低成本化这一基本问题。
另外,在图6中,S为气体供给源,G为处理气体,C为腔室,D为二区分型气体释放器,H为晶片,I为晶片保持台(日本特开2008-009554号),此外,在图7中,RG为压力调整器,MFM1、MFM2为热式流量计,P2A、P2B、P1为压力计,V1、V2、V3、V4、VV1、VV2为阀,VP1、VP2为排气泵(日本特开2000-305630)。
另一方面,为了解决上述图6以及图7的气体供给装置中的上述那样的问题,开发了下述分流供给装置:如图8所示,对各分支气体供给线路GL1、GL2夹设音速喷嘴或者节流孔SN1、SN2,利用控制部ACQ对设于气体供给源侧的自动调压器ACP进行调整来将各节流孔SN1、SN2的一次侧压力P1保持为节流孔SN1、SN2的二次侧压力P2的约3倍,由此得到了由节流孔SN1、SN2的口径决定的规定的分流量Q1、Q2(日本特开2003-323217号)。
但是,在上述日本特开2003-323217号的流量控制系统(分流供给装置)中,将自动调压器ACP、控制部ACQ以及节流孔SN1、SN2分别单独设置,并且为了使流量Q1、Q2成为与一次侧压力P1成比例的流量而将一次侧压力P1保持为二次侧压力P2的3倍,使在节流孔SN1、SN2中流通的气流成为临界状态的流动。
结果,需要恰当地组装自动调压器ACP、控制部ACQ以及节流孔SN1、SN2等而成为一体,不仅气体供给装置的制造费时费力,而且具有难以实现气体供给装置的小型、紧凑化这一难点。
此外,控制部ACQ以及自动调压器ACP的控制系统不采用所谓的反馈控制,结果,自动调压器ACP难以迅速地调整因开闭阀V1、V2的开闭动作而产生的一次侧压力P1的变动,结果,存在开闭阀V1、V2的开闭动作对流量Q1、Q2(或者流量Q)带来变动这一问题。
并且,由于通过自动调压器ACP对一次侧压力P1进行调整,在将节流孔的一次侧压力P1与二次侧压力P2之比P1/P2保持为约3以上的状态下控制分流量Q1、Q2,所以在上述P1/P2的值接近于约2,气流成为所谓非临界膨胀条件下的气流的情况下,存在准确的分流量控制变困难这一问题。
专利文献1:日本特开2008-009554号
专利文献2:日本特开2000-305630号
专利文献3:日本特开2003-323217号。
发明内容
本申请发明要解决使用了以往的压力式流量控制装置的气体分流供给装置中的上述问题,即(A)在对各气体供给线路(各分流线路)设置压力式流量控制装置的情况下,难以实现气体供给装置的小型化、低成本化;(B)在利用设于气体供给源侧的自动调压器对各节流孔的一次侧压力P1进行调整,经过各节流孔来供给与压力P1成比例的各分流气体流量Q1、Q2的情况下,气体供给装置的组装制造费时费力,难以实现装置的小型、紧凑化;在任意分流路的开闭时节流孔一次侧压力P1发生变动,其他分流路的分流量容易变动;以及如果节流孔一次侧压力P1与二次侧压力P2之比P1/P2变为临界膨胀条件外的值(例如在O2或N2的情况下约为2以下),则分流流量Q1、Q2的高精度控制困难等问题,提供下述半导体制造装置的气体分流供给装置:将压力式流量控制装置与热式流量控制装置有机地一体化来实现气体分流供给装置的构造的简化和小型,并且能够利用该气体分流供给装置在对处理气体进行经济且高精度的流量控制的同时将处理气体向进行相同处理的多个处理腔室分流供给,并且,即使在脱离了临界膨胀条件的状态下也能实现高精度的气体分流供给,并能根据需要恰当地进行供给过程中的处理气体的实际流量监视。
本申请技术方案1的发明的基本构成是,具备:控制阀3,构成与处理气体入口11连接的压力式流量控制部1a;气体供给主管8,与控制阀3的下游侧连通;多个分支管路9a、9n,在气体供给主管8的下游侧以并列状连接;分支管路开闭阀10a、10n,夹设于各分支管路9a、9n;节流孔6a、6n,设置于分支管路开闭阀10a、10n的下游侧;温度传感器4,设置在上述控制阀3与节流孔6a、6n之间的处理气体通路附近;压力传感器5,设置在上述控制阀3与节流孔6a、6n之间的处理气体通路;分流气体出口11a、11n,设置在上述节流孔6a、6n的出口侧;以及由压力式流量运算控制部7a构成的运算控制部7,所述压力式流量运算控制部7a被输入来自上述压力传感器5的压力信号以及来自温度传感器4的温度信号,运算在上述节流孔6a、6n中流通的处理气体的总流量Q,并且将控制信号Pd向阀驱动部3a输出,所述控制信号Pd使上述控制阀3向运算出的流量值与流量设定值之差减少的方向开闭动作;由上述压力式流量控制部1a进行在各节流孔6a、6n中流通的处理气体流量控制。
技术方案2的发明的基本构成是,具备:控制阀3,构成与处理气体入口11连接的压力式流量控制部1a;热式流量传感器2,构成与控制阀3的下游侧连接的热式质量流量控制部1b;气体供给主管8,与热式流量传感器2的下游侧连通;多个分支管路9a、9n,在气体供给主管8的下游侧以并列状连接;分支管路开闭阀10a、10n,夹设于各分支管路9a、9n;节流孔6a、6n,设置于分支管路开闭阀10a、10n的下游侧;温度传感器4,设置在上述控制阀3与节流孔6a、6n之间的处理气体通路附近;压力传感器5,设置在上述控制阀3与节流孔6a、6n之间的处理气体通路;分流气体出口11a、11n,设置于上述节流孔6a、6n的出口侧;以及由压力式流量运算控制部7a和热式质量流量运算控制部7b构成的运算控制部7,所述压力式流量运算控制部7a被输入来自上述压力传感器5的压力信号以及来自温度传感器4的温度信号,运算在上述节流孔6a、6n中流通的处理气体的总流量Q,并且将控制信号Pd向阀驱动部3a输出,所述控制信号Pd使上述控制阀3向运算出的流量值与流量设定值之差减少的方向开闭动作,所述热式质量流量运算控制部7b被输入来自上述热式流量传感器2的流量信号2c,根据该流量信号2c运算并显示在节流孔6a、6n中流通的处理气体的总流量Q;当在各节流孔6a、6b中流通的处理气流为满足临界膨胀条件的气流时由上述压力式流量控制部1a进行处理气体的流量控制,并且当处理气流为不满足临界膨胀条件的气流时由上述热式质量流量控制部1b进行处理气体的流量控制。
技术方案3的发明在技术方案1或者技术方案2的发明中,使多个节流孔6a、6n的口径相同,向各分支管路9a、9n供给相同流量的处理气体Qa、Qn。
技术方案4的发明在技术方案1或者技术方案2的发明中,使处理气体仅向多个分支管路9a、9n中的任意的分支管路流通。
技术方案5的发明在技术方案1的发明中,将控制阀3、节流孔6a、6n、压力传感器5、温度传感器4、分支管路9a、9n、分支管路开闭阀10a、10n、气体供给主管8一体组装形成于一个基体。
技术方案6的发明在技术方案2的发明中,将控制阀3、热式流量传感器2、节流孔6a、6n、压力传感器5、温度传感器4、气体供给主管8、分支管路9a、9b、分支管路开闭阀10a、10n一体组装形成于一个基体。
技术方案7的发明在技术方案2的发明中,由压力式流量控制部1a进行处理气体的流量控制,并且由热式质量流量控制部1b显示处理气体的实际流量。
技术方案8的发明在技术方案2的发明中,将压力传感器5设在控制阀3的出口侧与热式流量传感器2的入口侧之间。
技术方案9的发明在技术方案2的发明中,运算控制部7构成为,当由压力式流量运算控制部7a运算出的流体流量与由热式质量流量运算控制部7b运算出的流体流量间之差超过设定值时进行警报显示。
在本申请发明中,由于构成为,通过1个压力式流量控制部,或者一个压力式流量控制部与1个热式质量流量控制部,经过以并列状连接的多个节流孔向多个处理腔室供给处理气体,所以能够实现气体分流供给装置的大幅的构造简化和小型紧凑化。此外,在使多个节流孔成为相同的节流孔的情况下,可以向进行相同处理的多个处理腔室同时分流供给相同流量的处理气体,能够实现气体分流供给装置的进一步的小型化。
此外,由于成为将构成气体分流供给装置的各部件一体组装于一个基体的构成,所以能够实现气体分流供给装置的大幅的小型化。
并且,由于成为由运算控制部进行各分支管路开闭阀的开闭控制的构成,所以能够只向任意的分支管路供给处理气体,并且能够简单地执行进行气体供给的分支管路相互的切换。
进而,由于成为设置有热式质量流量控制部的构成,所以即便是非临界膨胀条件下的处理气体也能够由该热式质量流量控制部进行高精度的流量控制,并且,在临界膨胀条件下由压力式流量控制部正进行流量控制的期间,也能够使用热式质量流量控制部恰当地进行实际流量的检验等。
附图说明
图1是本发明的实施方式涉及的半导体制造装置的气体分流供给装置的构成系统图。
图2是本发明的实施方式涉及的其他半导体制造装置的气体分流供给装置的构成系统图。
图3是表示气体分流供给装置的第一实施例的构成系统图。
图4是表示气体分流供给装置的第二实施例的构成系统图。
图5是以往的压力式流量控制装置的构成说明图。
图6是使用了以往的压力式流量控制装置的气体分流供给装置的构成说明图。
图7是使用了以往的压力式流量控制装置的其他气体分流供给装置的构成说明图。
图8是使用了以往的自动调压器的流量控制系统的概要图。
具体实施方式
以下,基于附图对本发明的实施方式进行说明。
图1是本发明涉及的半导体制造装置的气体分流供给装置的第一实施方式的构成系统图,该气体分流供给装置由压力式流量控制部和热式质量流量控制部这两个部分构成。
即,该气体分流供给装置1由压力式流量控制部1a和热式质量流量控制部1b形成。此外,上述压力式流量控制部1a由控制阀3、温度传感器4、压力传感器5、多个节流孔6a、6n、形成运算控制部7的压力式流量运算控制部7a以及气体供给主管8等构成,在节流孔6a/6n中流通的气体处于临界膨胀条件下的情况下,例如在利用O2或N2气体且节流孔6a/6n的上游侧压力P1与下游侧压力P2处于P1/P2>2的关系的情况下,利用压力式流量控制部1a进行流量控制并且进行流量Qa/Qn的分流气体的供给。
此外,热式质量流量控制部1b由热式流量传感器部2和形成运算控制部7的热式质量流量运算控制部7b等构成,在控制部节流孔6a/6n中流通的气体处于临界膨胀条件外的状态的情况下,利用热式质量流量控制部1b进行流量控制且流量Qa/Qn的分流气体向各腔室Cha、CHn供给。
图2是本发明的第二实施方式涉及的构成系统图,除了第一实施方式中的热式流量传感器2的位置向控制阀3的上游侧移动这一点之外,其他构成与第1图的情况完全相同。
其中,在上述图1以及图2中,3a为压电型阀驱动部,8为气体供给主管,9a/9n为分支管路,101、10n为分支管路开闭阀,11为处理气体入口,11a、11n为分流气体出口,12为净化气体入口,13为信号输入/输出端子,F为过滤器,14a/14n为自动开闭阀,15为处理气体,15a为自动开闭阀,16为净化气体,16a为自动开闭阀,17为输入/输出信号。
图3是表示本发明的第一实施例的图,气体分流供给装置1由压力式流量控制部1a和热式质量流量控制部1b这两个部分构成。
此外,上述压力式流量控制部1a由控制阀3、温度传感器4、压力传感器5、多个节流孔6a、6n和形成运算控制部7的压力式流量运算控制部7a构成。
并且,上述热式质量流量控制部1b由热式流量传感器2和形成运算控制部7的热式质量流量运算控制部7b构成。
上述压力式流量控制部1a如上所述,由控制阀3、温度传感器4、压力传感器5、节流孔6a、6n以及压力式流量运算控制部7a等构成,从输入端子7a1输入流量设定信号,此外,从输出端子7a2输出由压力式流量控制部1a运算出的在节流孔6a、6n中流通的所有处理气体流量(即,在气体供给主管8中流通的处理气体流量Q)的流量输出信号。
另外,由于在本实施例中使分流供给路为两个,所以设置了节流孔6a、6n,但分流供给路的数量(即节流孔数)通常为2个以上。
此外,各节流孔6a、6n的口径根据所需要的向各处理腔室Cha、CHn的气体供给流量来适当决定,但优选采用使各节流孔6a、6n的口径相同而向各处理腔室Cha、CHn供给相同流量的分流气体Qa、Qn的构成。
使用了上述节流孔6a、6n的压力式流量控制部1a自身是作为日本特许第3291161号等而公知的技术,根据由压力传感器5对在临界膨胀条件下在节流孔中流通的流体的流量进行检测而得到的压力,利用压力式流量运算控制部7a进行运算,将与从输入端子7a1输入的流量设定信号和上述运算出的流量信号之差成比例的控制信号Pd向控制阀3的阀驱动部3a输出。
另外,由于压力式质量流量控制部1a及其流量运算控制部7a的构成是公知的,所以这里省略其详细的说明。
此外,当然对该压力式流量控制部1a设有公知的零点调整机构或流量异常检测机构、气体种类变换机构(CF值变换机构)等各种附属机构。
并且,在图3中,11为处理气体入口,10a/10n为分流气体出口,8为器械主体内的气体供给主管。
构成上述气体分流供给装置1的热式质量流量控制部1b由热式流量传感器2和热式质量流量运算控制部7b构成,对热式质量流量运算控制部7b分别设有输入端子7b1以及输出端子7b2。而且,从输入端子7b1输入流量设定信号,从输出端子7b2输出由热式流量传感器2检测出的流量信号(实际流量信号)。
其中,由于热式质量流量控制部1b自身是公知的,所以这里省略其详细的说明。
此外,在本实施例中,使用了株式会社富士金制造的FCS-T1000系列中搭载的控制部作为热式质量流量控制部1b。
此外,虽然图3中没有表示,但在热式质量流量运算控制部7b与压力式流量运算控制部7a之间,能够恰当地进行上述实际流量信号或运算流量信号的输入/输出,当然能够监视两者的异同或其差的大小,或者在两者之差超过一定值的情况下发出警告。
图4是表示本发明涉及的气体分流供给装置1的第二实施例的图,使控制阀3和热式流量传感器2的安装位置与实施例1的情况相反。
此外,在图3以及图4中虽未图示,但也可以采用下述构成:在各节流孔的下游侧分别设置压力传感器,对在节流孔6a、6n中流通的流体是否处于临界膨胀条件下进行监视并发出警报,或将流量控制从压力式流量控制部1a自动切换为基于热式质量流量控制部1b的控制。
并且,各分支管路开闭阀10a/10n当然根据来自运算控制部7的信号来适当地被开闭驱动。
在上述图1以及图2的实施方式中,分别调换了热式流量传感器2与控制阀3的位置,但通过试验确认了:为了减少处理气体15的供给源侧的压力变动等影响而进行更高精度的流量控制,优选设为将热式流量传感器2配设在控制阀3的下游侧的构成(图1以及图3)。
此外,在图1~图4的实施方式以及实施例中,使温度传感器4以及压力传感器5的安装位置(检测位置)分别变化,但通过试验确认了:由于几乎没有因温度传感器4、压力传感器5的安装位置引起的流量控制精度等的变动,所以温度传感器4的安装位置只要是控制阀3或者热式流量传感器2的下游侧即可,可以是气体供给主管8的任意位置。
并且,在上述图3以及图4中,控制阀3、温度传感器4、压力传感器5、节流孔6a、6n、热式流量传感器2、气体供给主管8、分支管路9a/9n、分支管路开闭阀10a、10n、处理气体入口11、分流气体出口11a、11n等分别被以独立的状态表示,但在现实中形成压力式流量控制部1a以及热式质量流量控制部1b的上述各部件分别一体形成并被组装固定于一个基体(body)主体(省略图示)。
接下来,对本申请发明涉及的气体分流供给装置的动作进行说明。参照图1以及图3,首先利用净化气体16进行气体分流供给装置1内部的净化处理,若该净化处理结束,则将开闭阀15a、16a关闭,将分支管路开闭阀10a、10n打开来进行各腔室Cha、CHn内的减压。此外,从运算控制部7的压力式流量运算控制部7a的输入端子7a1输入设定流量信号,并且也向热式质量流量运算控制部7b的输入端子7b1输入规定的设定流量信号。
然后,通过将处理气体供给侧的开闭阀15a打开并且使压力式流量运算控制部7a动作,由此控制阀3被开放,经过气体供给主管8、分支管路开闭阀10a、10n、节流孔6a、6n从分流气体出口11a、11n向各处理腔室Cha、CHn供给与设定流量信号对应的所有流量Q=Qa+Qn的分流气体。
另外,各节流孔6a、6n的口径基于节流孔一次侧压力P1和所要流量Qa、Qn来预先决定,通过基于控制阀3的开度调整对节流孔一次侧压力P1进行控制,所有流量Q=Qa+Qn被流量控制成设定流量。
此外,本发明涉及的气体分流供给装置1主要在向多个进行相同处理的处理腔室CHa、CHn供给处理气体的情况下使用。因此,上述各节流孔6a、6n的口径通常被选定为相同的口径。
当在上述节流孔6a、6n的一次侧压力P1与二次侧压力P2之间临界膨胀条件成立时,由压力式流量控制部1a进行流量控制。此外,热式质量流量控制部1b在必要的情况下动作,进行在气体供给主管8内流通的处理气体Q的实际流量的检验、显示等。
另一方面,在各节流孔6a、6n中流通的处理气体流因处理腔室CHa、CHn侧的压力条件等而变成上述临界膨胀条件外的状态(P1/P2≤2)的情况下,从基于压力式流量控制部1a的流量控制自动切换成基于热式质量流量控制部1b的流量控制,通过热式质量流量运算控制部7b取代压力式流量运算控制部7a进行动作来进行处理气体流量的控制。
结果,即使在节流孔6a、6n中流通的处理气体流成为临界膨胀条件外的状态,也能够与上述P1/P2的压力条件无关地进行高精度的流量控制。
此外,在上述各实施例等中,对向多个各分流管路9a、9n的全部供给处理气体流的情况进行了说明,但当然也能够只向必要的分流管路、例如只向夹设有节流孔6a的分流管路9a供给气体。
并且,在上述各实施例等中,成为设置了压力式流量控制部1a与热式质量流量控制部1b两方的构成,但也能够成为删除热式质量流量控制部1b而仅具备压力式流量控制部1a的气体分流供给装置。
产业上的可利用性
本发明除了作为半导体制造装置的气体分流供给设备之外,只要是对临界膨胀条件下的流体进行分流的装置,则还能够广泛应用于化学品制造装置等的流体供给装置。
附图标记说明:CHa、CHn-处理腔室;Q-所有处理气体流量;Qa、Qn-分流气体;P1-节流孔上游侧压力;P2-节流孔下游侧压力;1-半导体制造装置的气体分流供给装置;1a-压力式流量控制部;1b-热式质量流量控制部;2-热式流量传感器;3-控制阀;3a-压电型阀驱动部;4-温度传感器;5-压力传感器;6a、6n-节流孔;7-运算控制部;7a-压力式流量运算控制部;7b-热式质量流量运算控制部;8-气体供给主管;9a、9n-分支管路;10a、10n-分支管路开闭阀;11-处理气体入口;11a、11n-分流气体出口;12-净化气体入口;13-信号输入输出;14a、14n-开闭阀;15-处理气体;15a-开闭阀;16-净化气体;16a-开闭阀;17-输入/输出信号。

Claims (9)

1.一种半导体制造装置的气体分流供给装置,其特征在于,
具备:
控制阀(3),构成与处理气体入口(11)连接的压力式流量控制部(1a);气体供给主管(8),与控制阀(3)的下游侧连通;多个分支管路(9a、9n),在气体供给主管(8)的下游侧以并列状连接;分支管路开闭阀(10a、10n),夹设于各分支管路(9a、9n);节流孔(6a、6n),设置于分支管路开闭阀(10a、10n)的下游侧;温度传感器(4),设置在上述控制阀(3)与节流孔(6a、6n)之间的处理气体通路附近;压力传感器(5),设置在上述控制阀(3)与节流孔(6a、6n)之间的处理气体通路;分流气体出口(11a、11n),设置在上述节流孔(6a、6n)的出口侧;以及由压力式流量运算控制部(7a)构成的运算控制部(7),所述压力式流量运算控制部(7a)被输入来自上述压力传感器(5)的压力信号以及来自温度传感器(4)的温度信号,运算在上述节流孔(6a、6n)中流通的处理气体的总流量(Q),并且将控制信号(Pd)向阀驱动部(3a)输出,所述控制信号(Pd)使上述控制阀(3)向运算出的流量值与流量设定值之差减少的方向开闭动作;
构成为,由上述压力式流量控制部(1a)进行在各节流孔(6a、6n)中流通的处理气体流量控制。
2.一种半导体制造装置的气体分流供给装置,其特征在于,
具备:
控制阀(3),构成与处理气体入口(11)连接的压力式流量控制部(1a);热式流量传感器(2),构成与控制阀(3)的下游侧连接的热式质量流量控制部(1b);气体供给主管(8),与热式流量传感器(2)的下游侧连通;多个分支管路(9a、9n),在气体供给主管(8)的下游侧以并列状连接;分支管路开闭阀(10a、10n),夹设于各分支管路(9a、9n);节流孔(6a、6n),设置于分支管路开闭阀(10a、10n)的下游侧;温度传感器(4),设置在上述控制阀(3)与节流孔(6a、6n)之间的处理气体通路附近;压力传感器(5),设置在上述控制阀(3)与节流孔(6a、6n)之间的处理气体通路;分流气体出口(11a、11n),设置于上述节流孔(6a、6n)的出口侧;以及由压力式流量运算控制部(7a)和热式质量流量运算控制部(7b)构成的运算控制部(7),所述压力式流量运算控制部(7a)被输入来自上述压力传感器(5)的压力信号以及来自温度传感器(4)的温度信号,运算在上述节流孔(6a、6n)中流通的处理气体的总流量(Q),并且将控制信号(Pd)向阀驱动部(3a)输出,所述控制信号(Pd)使上述控制阀(3)向运算出的流量值与流量设定值之差减少的方向开闭动作,所述热式质量流量运算控制部(7b)被输入来自上述热式流量传感器(2)的流量信号(2c),根据该流量信号(2c)运算并显示在节流孔(6a、6n)中流通的处理气体的总流量(Q);
构成为,当在各节流孔(6a、6n)中流通的处理气流为满足临界膨胀条件的气流时由上述压力式流量控制部(1a)进行处理气体的流量控制,并且当处理气流为不满足临界膨胀条件的气流时由上述热式质量流量控制部(1b)进行处理气体的流量控制。
3.根据权利要求1或2所述的半导体制造装置的气体分流供给装置,其特征在于,
使多个节流孔(6a、6n)的口径相同,向各分支管路(9a、9n)供给相同流量的处理气体(Qa、Qn)。
4.根据权利要求1或2所述的半导体制造装置的气体分流供给装置,其特征在于,
构成为,使处理气体仅向多个分支管路(9a、9n)中的任意的分支管路流通。
5.根据权利要求1所述的半导体制造装置的气体分流供给装置,其特征在于,
将控制阀(3)、节流孔(6a、6n)、压力传感器(5)、温度传感器(4)、分支管路(9a、9n)、分支管路开闭阀(10a、10n)、气体供给主管(8)一体组装形成于一个基体。
6.根据权利要求2所述的半导体制造装置的气体分流供给装置,其特征在于,
将控制阀(3)、热式流量传感器(2)、节流孔(6a、6n)、压力传感器(5)、温度传感器(4)、气体供给主管(8)、分支管路(9a、9b)、分支管路开闭阀(10a、10n)一体组装形成于一个基体。
7.根据权利要求2所述的半导体制造装置的气体分流供给装置,其特征在于,
构成为,由压力式流量控制部(1a)进行处理气体的流量控制,并且由热式质量流量控制部(1b)显示处理气体的实际流量。
8.根据权利要求2所述的半导体制造装置的气体分流供给装置,其特征在于,
将压力传感器(5)设在控制阀(3)的出口侧与热式流量传感器(2)的入口侧之间。
9.根据权利要求2所述的半导体制造装置的气体分流供给装置,其特征在于,
运算控制部(7)构成为,当由压力式流量运算控制部(7a)运算出的流体流量与由热式质量流量运算控制部(7b)运算出的流体流量间之差超过设定值时进行警报显示。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111986971A (zh) * 2019-05-23 2020-11-24 北京北方华创微电子装备有限公司 微波源进气装置及半导体工艺设备

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015100762A1 (de) * 2015-01-20 2016-07-21 Infineon Technologies Ag Behälterschalteinrichtung und Verfahren zum Überwachen einer Fluidrate
WO2016118158A1 (en) * 2015-01-23 2016-07-28 Innovative Pressure Testing, Llc System and method for improving pressure test efficiency
JP6546867B2 (ja) * 2016-03-10 2019-07-17 東京エレクトロン株式会社 処理プロセスを調整する方法
JP6748586B2 (ja) * 2016-07-11 2020-09-02 東京エレクトロン株式会社 ガス供給システム、基板処理システム及びガス供給方法
US20180046206A1 (en) * 2016-08-13 2018-02-15 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for controlling gas flow to a process chamber
JP7107648B2 (ja) * 2017-07-11 2022-07-27 株式会社堀場エステック 流体制御装置、流体制御システム、流体制御方法、及び、流体制御装置用プログラム
JP7164938B2 (ja) * 2017-07-31 2022-11-02 株式会社堀場エステック 流量制御装置、流量制御方法、及び、流量制御装置用プログラム
WO2019065611A1 (ja) * 2017-09-29 2019-04-04 日立金属株式会社 質量流量制御システム並びに当該システムを含む半導体製造装置及び気化器
KR20240052061A (ko) * 2019-04-25 2024-04-22 가부시키가이샤 후지킨 유량 제어 장치

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1236418A (zh) * 1997-08-15 1999-11-24 株式会社富士金 压力式流量控制装置的节流孔及其制造方法
CN1255981A (zh) * 1998-01-21 2000-06-07 株式会社富士金 流体供给设备
CN101208641A (zh) * 2005-06-27 2008-06-25 株式会社富士金 流量范围可变型流量控制装置
CN101809712A (zh) * 2007-09-25 2010-08-18 株式会社富士金 半导体制造设备用的气体供给装置
KR101077364B1 (ko) * 2002-06-10 2011-10-26 어드밴스드 테크놀러지 머티리얼즈, 인코포레이티드 가스 분배 장치, 가스 캐비넷의 통기 가스 요건 감소 방법, 및 가스 캐비넷 작동 방법
CN102235573A (zh) * 2010-04-30 2011-11-09 东京毅力科创株式会社 半导体制造装置用的气体供给装置

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4250553A (en) * 1979-03-05 1981-02-10 The Perkin-Elmer Corporation Fluid flow measurement system
JPH09330128A (ja) * 1996-06-13 1997-12-22 Fujitsu Ltd マスフローコントローラ
JP3586075B2 (ja) * 1997-08-15 2004-11-10 忠弘 大見 圧力式流量制御装置
JP3522535B2 (ja) * 1998-05-29 2004-04-26 忠弘 大見 圧力式流量制御装置を備えたガス供給設備
JP3626874B2 (ja) 1999-04-16 2005-03-09 忠弘 大見 並列分流型の流体供給装置
US6210482B1 (en) * 1999-04-22 2001-04-03 Fujikin Incorporated Apparatus for feeding gases for use in semiconductor manufacturing
JP2003323217A (ja) 2002-05-01 2003-11-14 Stec Inc 流量制御システム
JP4195837B2 (ja) * 2003-06-20 2008-12-17 東京エレクトロン株式会社 ガス分流供給装置及びガス分流供給方法
JP4204400B2 (ja) * 2003-07-03 2009-01-07 忠弘 大見 差圧式流量計及び差圧式流量制御装置
JP4086057B2 (ja) * 2004-06-21 2008-05-14 日立金属株式会社 質量流量制御装置及びこの検定方法
JP2007034667A (ja) * 2005-07-27 2007-02-08 Surpass Kogyo Kk 流量コントローラ、これに用いるレギュレータユニット、バルブユニット
JP4814706B2 (ja) 2006-06-27 2011-11-16 株式会社フジキン 流量比可変型流体供給装置
US8104323B2 (en) * 2006-12-05 2012-01-31 Horiba Stec, Co., Ltd. Flow controller, flow measuring device testing method, flow controller testing system, and semiconductor manufacturing apparatus
JP5011195B2 (ja) * 2008-04-10 2012-08-29 東京エレクトロン株式会社 流体分流供給ユニット
JP2010169657A (ja) * 2008-12-25 2010-08-05 Horiba Stec Co Ltd 質量流量計及びマスフローコントローラ
JPWO2011040330A1 (ja) * 2009-10-01 2013-02-28 株式会社堀場エステック 流量調整弁及びマスフローコントローラ
US8905074B2 (en) * 2010-10-22 2014-12-09 Applied Materials, Inc. Apparatus for controlling gas distribution using orifice ratio conductance control

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1236418A (zh) * 1997-08-15 1999-11-24 株式会社富士金 压力式流量控制装置的节流孔及其制造方法
CN1255981A (zh) * 1998-01-21 2000-06-07 株式会社富士金 流体供给设备
KR101077364B1 (ko) * 2002-06-10 2011-10-26 어드밴스드 테크놀러지 머티리얼즈, 인코포레이티드 가스 분배 장치, 가스 캐비넷의 통기 가스 요건 감소 방법, 및 가스 캐비넷 작동 방법
CN101208641A (zh) * 2005-06-27 2008-06-25 株式会社富士金 流量范围可变型流量控制装置
CN101809712A (zh) * 2007-09-25 2010-08-18 株式会社富士金 半导体制造设备用的气体供给装置
CN102235573A (zh) * 2010-04-30 2011-11-09 东京毅力科创株式会社 半导体制造装置用的气体供给装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111986971A (zh) * 2019-05-23 2020-11-24 北京北方华创微电子装备有限公司 微波源进气装置及半导体工艺设备
CN111986971B (zh) * 2019-05-23 2024-05-17 北京北方华创微电子装备有限公司 微波源进气装置及半导体工艺设备

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