CN115461693A - 脉冲喷射式流量调整装置、调整方法、以及程序 - Google Patents

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Abstract

在包括第一以及第二截止阀(11、13)、槽(12)、压力传感器(14)以及控制器(15)的脉冲喷射式流量调整装置(1)，进行多次过程。控制器(15)在各过程中，重复使第一截止阀(11)和第二截止阀(13)交替进行开关动作的脉冲喷射，基于填充后压力(P1)和喷出后压力(P2)的压差(ΔP)而改变脉冲喷射的方式，调整体积流量(QA)(S503‑S531、S537)。控制器(15)在各过程中，在将体积流量(QA)调整至目标流量(Q)时将填充时间(t1)作为最佳填充时间(tx)而存储(S533)，在下一个过程的最初的脉冲喷射中使用最佳填充时间(tx)而开关第一截流阀11(S505)。

Description

脉冲喷射式流量调整装置、调整方法、以及程序
技术领域
本发明有关用于调整气体的体积流量的脉冲喷射式流量调整装置、脉冲喷射式流量调整方法、以及程序。
背景技术
以往，在半导体制造装置等气体供给系统中，为了正确地控制气体的流量，例如，使用热式质量流量控制器。但是，近年来，100℃以上的高温气体成为控制对象。热式质量流量控制器在这样的高温气体的控制上有困难。
例如在专利文献1，公开了可控制高温气体的流量的脉冲喷射式流量调整装置。脉冲喷射式流量调整装置包括，连接气体源的第一截止阀、连接第一截止阀的第二截止阀、位于第一截止阀和第二截止阀之间的气体填充容器、测定气体填充容器的压力的压力传感器、以及控制器。
脉冲喷射式流量调整装置的控制器，如图9所示，重复在使第一截止阀进行开关动作之后，使第二截止阀进行开关动作的脉冲喷射。与此同时，控制器，使用压力传感器，基于在使第一截止阀进行开关动作之后的已填充气体的气体填充容器的压力(填充后压力)P1、以及在第二截止阀进行开关动作之后的已喷出气体的气体填充容器的压力(喷出后压力)P2的压力差D1，通过改变下一个脉冲喷射中的维持第一截止阀的开启操作而进行气体的填充的填充时间，改变脉冲喷射的方式，将气体的流量调整为目标流量。
现有专利文献
专利文献
专利文献1：日本特许第4197648号公报
发明内容
本发明所要解决的问题：
然而，在现有技术中存在问题。换句话说，现有的脉冲喷射式流量调整装置，例如，在重复脉冲喷射而重复供给气体的过程的情况下，气体的使用条件在每个过程相异。另一方面，现有的脉冲喷射式流量调整装置，使在各过程中的最初的脉冲喷射的方式为相同，如图10所示，根据脉冲喷射中的压力差D1而使脉冲喷射的方式缓慢地改变。因此，现有的脉冲喷射式流量调整装置，从过程开始至将气体的流量调整至目标流量为止的响应时间变长。
本发明用于解决上述问题，其目的在于提供一种能够改善响应性的技术，该技术用于通过重复脉冲喷射将气体流量控制为目标流量的脉冲射式流量调整装置。
用于解决问题的手段：
本发明的一种方式，具有如下结构。(1)其特征在于，在包括连接气体源的第一截止阀、连接所述第一截止阀的第二截止阀、位于所述第一截止阀与所述第二截止阀之间的气体填充容器、以及测量所述气体填充容器的压力的压力传感器的脉冲喷射式流量调整装置中，进行多次将气体控制至目标流量的过程。所述第一截止阀和所述第二截止阀和所述压力传感器可通信地连接控制所述脉冲喷射式流量调整装置的动作的控制器。所述控制器，在各过程中执行：流量控制处理，基于在使所述第一截止阀进行开关的动作之后、重复使所述第二截止阀进行开关动作的脉冲喷射的同时、使所述第一截止阀进行开关动作、在填充气体至所述气体填充容器后、使用所述压力传感器测量出的填充后压力，以及在使所述第二截止阀进行开关动作、从所述气体填充容器喷出气体之后、使用所述压力传感器测量出的喷出后压力，通过一方面算出所述气体填充容器喷出的气体的体积流量，一方面变化重复进行所述脉冲喷射的方式，将所述气体流量调整至目标流量。此外，所述控制器：执行最佳填充时间存储处理，在所述流量控制处理中，当进行已将所述流量调整至目标流量的脉冲喷射时，使所述第一截止阀进行开关动作，将已填充所述气体到气体填充容器的填充时间作为最佳填充时间而存储；以及执行填充时间控制处理，在已执行所述最佳填充时间存储处理的过程的下一个进行的过程之前的所述流量控制处理中，在进行最初的脉冲喷射的情况下，使用已存储在所述最佳填充时间存储处理中的所述最佳填充时间而使所述第一截止阀进行开关动作。
具有上述结构的脉冲式流量调整装置，在执行过程的情况下的最初的脉冲喷射，使用在前一次的过程所存储的最佳填充时间而使第一截止阀进行开关动作。由此，在最初的脉冲喷射，将适合于将从第二截止阀13喷出的气体的体积流量调整为目标流量的气体填充至气体填充容器，从第二截止阀喷出的气体的体积流量被调整至目标流量，或者，被调整至近似目标流量的值的可能性变高。因此，根据具有上述结构的脉冲喷射式流量调整装置，从过程开始至使气体稳定成为目标流量为止的响应时间变短，可改善响应性。
(2)在如(1)所记载的脉冲喷射式流量调整装置，优选地，在所述最佳填充时间存储处理中，将最后的脉冲喷射的所述填充时间作为所述最佳填充时间而存储。
具有上述结构的脉冲喷射式流量调整装置，通过将很有可能将体积流量调整至目标流量的最后的脉冲喷射中所测量的填充时间，作为最佳填充时间而存储，可减轻存储最佳填充时间时的处理负载与内存负载。
(3)在如(1)或(2)中所记载的脉冲喷射式流量调整装置中，优选地，所述控制器执行气体置换处理，通过同时使所述第一截止阀和所述第二截止阀进行开启动作置换残留在所述气体填充容器中的气体。
具有上述结构的脉冲喷射式流量调整装置，在进行气体置换的情况下，通过使第一截止阀和第二截止阀同时地进行开启动作，从气体源被供给的气体流通至气体填充容器，容易与残存在气体填充容器中的气体置换。由此，比起第一截止阀与第二截止阀交互地开启关闭而进行气体置换的情况，可较快地置换气体。
(4)在如(3)记载的脉冲喷射式流量调整装置中，优选地，所述控制器执行压力调整处理，在所述气体置换处理之后，以将所述气体填充容器的压力调整至在执行所述流量控制处理的情况下的所述气体填充容器的目标压力的方式，使正在开启动作的所述第一截止阀和所述截止阀进行关闭动作。
具有上述结构的脉冲喷射式流量调整装置，在使第一截止阀和第二截止阀同时进行开启动作、置换气体填充容器的气体之后，视使第一截止阀和第二截止阀进行关闭动作的时间点，而将气体填充容器的压力，调整至执行流量控制处理的情况的气体填充容器的目标压力。由此，在置换气体之后的过程中，因为从最初的脉冲喷射就将气体填充容器的压力控制为目标压力，可抑制因气体填充容器的压力偏差的响应时间的延迟。
(5)在如(1)至(4)中任一项所记载的脉冲喷射式流量调整装置中，优选地，所述控制器：执行学习处理，在进行所述第二截止阀的开关动作而使从所述气体填充容器喷出所述气体的喷出时间为一定的状态下，使所述第一截止阀进行开关动作而填充所述气体至所述气体填充容器之前的所述填充时间可变、重复进行脉冲喷射的同时，算出每个从所述第二截止阀被喷出的气体的体积流量的所述填充时间，学习所述填充时间与所述体积流量的关系；在所述流量控制处理中，执行修正处理，在所述目标流量从前一个的过程中使用的目标流量改变的情况下，或者是，在所述目标流量在所述流量控制处理的执行途中被改变的情况下，基于在所述学习处理中已学习的所述填充时间与所述体积流量的关系，根据目标流量与改变后的目标流量的差异来修正所述最佳填充时间。
具有上述结构的脉冲喷射式流量调整装置，像是在目标流量从前一个的过程使用的目标流量被改变、或是在流量控制处理的执行途中被改变的情况下，基于预先学习的填充时间与体积流量的关系，通过根据目标流量与改变后的目标流量的差异而修正最佳填充时间，可迅速地将气体的流量调整至后的目标流量。
(6)在如(3)或(4)的所记载的脉冲喷射式流量调整装置中，优选地，所述控制器：执行学习处理，在进行所述第二截止阀的开关动作而从所述气体填充容器喷出所述气体的喷出时间为一定的状态下，使所述第一截止阀进行开关动作而填充所述气体至所述气体填充容积的所述填充时间可变、重复进行脉冲喷射的同时，算出每个从所述第二截止阀喷出的气体的体积流量的所述填充时间，学习所述填充时间与所述体积流量的关系；在所述流量控制处理中，执行修正处理，在所述目标流量从在前一个的过程中使用的目标流量被改变的情况下，或者是，在所述目标流量在所述流量控制处理的执行途中被的情况下，基于在所述学习处理中已学习的所述填充时间与所述体积流量的关系，根据目标流量与改变后的目标流量之间的差异而修正来所述最佳填充时间。此外，所述控制器：执行模式设定处理，设定执行所述流量控制处理的流量控制模式、执行所述气体置换处理的气体置换模式、以及执行所述学习处理的学习模式；执行根据在所述模式设定处理中被设定的模式的处理。
具有上述结构的脉冲喷射式流量调整装置，通过根据流量控制模式与气体置换模式与学习模式的设定而执行流量控制处理、气体置换处理、学习处理、可在任意的时间点执行各处理，使用性良好。
本发明的其他方式，(7)一种脉冲喷射式流量调整方法，其特征在于，用在脉冲喷射式流量调整装置，其中，所述脉冲喷射式流量调整装置包括连接气体源的第一截止阀、连接所述第一截止阀的第二截止阀、位于所述第一截止阀与所述第二截止阀之间的气体填充容器、以及测量所述气体填充容器压力的压力传感器，其中，所述脉冲喷射式流量调整装置使用与所述第一截止阀、所述第二截止阀以及所述压力传感器可通信地连接的控制器来控制动作，进行多次将气体控制至目标流量的过程。在各过程中进行：流量控制步骤，基于在使所述第一截止阀进行开关动作之后、重复使所述第二截止阀进行开关动作的脉冲喷射的同时、使所述第一截止阀进行开关动作、在填充气体至所述气体填充容器后、使用所述压力传感器测量出的填充后压力，以及在使所述第二截止阀进行开关动作、从所述气体填充容积喷出气体之后、使用所述压力传感器计测量出的喷出后压力，通过一方面算出从所述气体填充容器喷出的气体的体积流量，一方面变化重复进行的所述脉冲喷射的方式，将所述体积流量调整至目标流量。此外，还进行：最佳填充时间存储步骤，在所述流量控制步骤中，当进行已将所述体积流量调整至所述目标流量的脉冲喷射时，使所述第一截止阀进行开关动作，将已填充所述气体至所述气体填充容器的填充时间作为最佳填充时间而存储；以及进行填充时间控制步骤，在已进行所述最佳填充时间存储步骤的过程的下一个进行的过程的所述流量控制步骤中，在进行最初的脉冲喷射的情况下，使用已存储于所述最佳填充时间存储步骤中的所述最佳填充时间而使所述第一截止阀进行开关动作。
此外，本发明的其他方式，(8)，一种程序，其特征在于，被内建于控制脉冲喷射式流量调整装置的动作的控制器，其中，所述脉冲喷射式流量调整装置包括连接气体源的第一截止阀、连接所述第一截止阀的第二截止阀、位于所述第一截止阀与所述第二截止阀之间的气体填充容器、以及测量所述气体填充容器的压力的压力传感器。所述流量调整装置，在进行多次将气体控制至目标流量的过程的情况下，在各过程中，于所述控制器执行：流量控制处理，基于在使所述第一截止阀进行开关动作之后、重复使所述第二截止阀进行开关动作的脉冲喷射的同时、使所述第一截止阀进行开关动作、在填充气体至所述气体填充容器后、使用所述压力传感器测量喷出后的压力，以及在使所述第二截止阀进行开关动作、从所述气体填充容积喷出气体之后、使用所述压力传感器计测量出的喷出后压力，通过一方面算出从所述气体填充容积喷出的气体的体积流量，一方面变化重复进行所述脉冲喷射的方式，将所述体积流量调整至目标流量。此外，于所述控制器：执行最佳填充时间存储处理，在所述流量控制处理中，当进行已将所述体积流量调整至所述目标流量的脉冲喷射时，使所述第一截止阀进行开关动作，将已填充所述气体至所述气体填充容器的的填充时间作为最佳填充时间而存储；以及执行填充时间控制处理，在已执行所述最佳填充时间处理的过程的下一个进行的过程之前的所述流量控制处理中，在进行最初的脉冲喷射的情况下，使用已存储在所述最佳填充时间存储处理中的所述最佳填充时间而使所述第一截止阀进行开关动作。
发明的效果
所以，根据本发明，针对重复进行脉冲喷射而将气体的流量控制至目标流量的脉冲喷射式流量调整装置，可实现改善响应性的技术。
附图简单说明
图1是关于本发明实施例的脉冲喷射式流量调整装置的概略结构图。
图2是说明控制处理的过程的流程图。
图3是说明气体置换处理的过程的流程图。
图4A是控制模式的一个例子。
图4B是控制模式的一个例子。
图4C是控制模式的一个例子。
图5是说明流量控制处理的过程的流程图。
图6是控制器的功能框图。
图7A是说明修正的过程的示意图。
图7B是说明修正的过程的示意图。
图7C是说明修正的过程的示意图。
图8是说明学习处理处理的过程的流程图。
图9是现有的脉冲喷射式流量调整装置的顺序图。
图10是显示现有的脉冲喷射式流量调整装置的流量控制示例的图。
具体实施方式
以下，基于附图，针对本发明的脉冲喷射式流量调整装置，脉冲喷射式流量调整方法及程序的实施例进行说明。
脉冲喷射控制装置的概略构成。
如图1所示，在本方式中，本发明适用于控制供给至腔室230的流量的脉冲喷射式流量调整装置(以下简称为“流量调整装置”)。
腔室230，例如通过真空泵240成为真空环境，使用原子层沉积法(Atomic LayerDeposition，以下简称为“ALD”)，在晶片上成膜出预定的膜。在ALD中，通过重复(a)投入原料气体，(b)用惰性气体清洗，(c)投入反应气体，(d)用惰性气体清洗的循环，可以0.1μm为单位调整在晶片上成膜的膜的厚度。
在ALD中，混合种类不同的气体的时候会凝固。因此，连接原料气体的气体源211的配管200、连接反应气体的气体源311的配管300、与连接惰性气体的气体源411的配管400分别连接至腔室230。
另外，原料气体例如是TMA(三甲基铝)。反应气体例如是H2O(水蒸气)。惰性气体例如是N2气体。TMA在常温下是固态的材料，在被供给到腔室230的情况下被气化而成为120℃以上的高温气体。
在使用ALD成膜的情况下，各种气体通过供给时间而被管理供给量。另外，在ALD中，将进行上述的(a)至(d)的循环，在每个晶片上重复数百次。在这种情况下，例如，在(a)、(c)中供给TMA和H2O至腔室230的供给时间分别是数十毫秒(msec)，在(b)、(d)中供给N2气体至腔室230的供给时间为数秒(sec)至数十秒(sec)。所以，供给到腔室230的气体，需要以高精度、高频率、高速控制。在此，在配管200、300、400配设交互地开启关闭第一截止阀11与第二截止阀13而控制流量的流量调整装置1A、1B、1C。
流量调整装置1的构成参照图1而具体说明。由于流量调整装置1A至1C被同样地构成，在以下的说明中，针对被配设于配管200的流量调整装置1A进行说明。另外，在没有必要特别区别的情况下，统称为“流量调整装置1”。
流量调整装置1包括第一截止阀11、槽12、第二截止阀13、与压力传感器14。第一截止阀11被配设于槽12的上游侧，连接于已被加压的气体源211。第二截止阀13被配设于槽12的下游侧，连接已成为真空环境的腔室230。槽12通过关闭第一截止阀11和第二截止阀13而成为密闭空间。本方式的槽12，例如，具有5至1000cc的容积。槽12是“气体填充容器”的一个示例。另外，代替槽12，通过配管构成气体填充容器也可以。压力传感器14是高温用的真空压力计。过滤器16被配设于第一截止阀11的上游侧，从流入流量调整装置1的气体除去异物。
第一截止阀11和第二截止阀13为空气操作式的开关阀。然后，第一截止阀11和第二截止阀13为120℃以上的高温气体下也可控制的阀。另外，第一截止阀11和第二截止阀13为使用数毫秒周期可进行开关动作的高速阀。另外，使用于配管的阀的口径为一般的配管径长的四分之一英寸。但是，第一截止阀11和第二截止阀13例如口径被选定为配管径长的八分之三英寸，流量系数(Cv)的数值被变大。第一截止阀11和第二截止阀13的流量系数(Cv)的值例如为0.6。这样，通过使流量系数(Cv)的值较大、可以高速且高频率动作的第一截止阀11与第二截止阀13配置于槽12的上游侧和下游侧，流量调整装置1可抑制伴随于第一截止阀11和第二截止阀13的开关动作的脉动。另外，流量调整装置1，气体通过具有节流部的热式质量流量控制器而容易流动，迅速地供给气体至腔室230成为可能。
流量调整装置1在过程中，一边以高速重复使第一截止阀11进行开关动作后、使第二截止阀13进行开关动作的脉冲喷射，一边将气体控制至目标流量。在本说明书中，“目标流量”定义为在每单位时间，从第二截止阀13被喷出的气体的体积流量。因此，流量调整装置1被配设于腔室230的附近。例如，第二截止阀13和腔室230被直接连接，或者，经由2m以下的配管连接。另外，第一截止阀11和第二截止阀13不限于气体操作式的开关阀，例如是电磁式开关阀也可以。
本方式的流量调整装置1，通过控制器15控制动作。控制器15可通信地连接第一截止阀11与第二截止阀13与压力传感器14。控制器15是“控制器”的一个示例。
控制器15是公知的微型计算机，包括中央处理器(CPU)21和存储器22。存储器22包括非挥发性存储器与挥发性存储器。存储器22存储各种程序和数据。中央处理器21一边将数据暂时存储在存储器22，一边执行被存储在存储器22中的程序，执行各种处理。
例如，在存储器22中存储用于控制流量调整装置1的动作的控制程序31。控制程序31例如进行将残留在槽12的气体与从气体源211被供给的气体置换的气体置换处理。另外，控制程序31进行控制气体的流量的流量控制处理。另外，控制程序31进行学习将气体填充到槽12的填充时间与从第二截止阀13喷出的气体的体积流量的关系的学习处理。针对气体置换处理，流量控制处理和学习处理将在后面叙述。另外，控制程序31是“程序”的一个示例。
另外，在存储器22的非挥发性存储器，存储被用于控制程序31的数据。例如，存储器22存储在流量控制处理中被使用于最初的脉冲喷射的最佳填充时间。最佳填充时间，例如在控制程序31安装时存储初始值，通过重复进行流量控制处理随时更新。又例如在存储器22存储在过去的过程的流量控制处理所使用的目标流量。又例如，在存储器22存储在学习处理中已学习的填充时间与体积流量的关系的修正图。
此外，控制器15还包括测量时间的计时部23和控制与外部的通信的通信界面24(以下简称为“通信IF24”)。控制器15经由通信IF24可通信地连接控制半导体制造装置的动作的主控制器500。控制器15也可以通过线路连接主控制器500，可无线通信地连接也可以。
在这样的流量调整装置1中，通过过滤器16、第一截止阀11、第二截止阀13、压力传感器14与控制器15在相互连接的状态下被设置于未图示的壳体内，而可单元化。在那种情况下，流量调整装置1操作容易，不需要进行将通信IF24连接至主控制器500以外的配线作业。
此外，控制器15也可以例如内建在主控制器500等的外部控制器中，位于未图示的壳体的外部也可以。另外，例如通过将控制程序31内建于主控制器500，使主控制器500具有控制器15的功能，将主控制器500作为“控制流量调整装置的动作的控制器”也可以。
脉冲喷射控制装置的动作说明：控制处理
接着，针对流量调整装置1的动作进行说明。图2是说明控制处理的过程的流程图。流量调整装置1以电源被打开为触发，中央处理器21启动控制程序31，执行如图2所示的控制处理。在本方式中，流量调整装置1根据来自主控制器500的指令而接收模式，执行对应模式的处理。另外，在流量调整装置1具有用于输入信息的操作部的情况下，使用操作部而接收模式也可以。
中央处理器21首先判断是否接收指令(S10)。例如，控制程序31在启动后，将表示可控制流量调整装置1的控制成为可能的可控制通知发送至主控制器500。在可控制通知中，附有识别流量调整装置1的识别信息。已接收可控制通知的主控制器500将气体的流量控制中需要的命令，适当地发送至对应附在可通知通知的识别号的流量调整装置1。中央处理器21在不使用通信IF24接收从主控制器500发送的指令的情况下，判断为未接收指令(S10：否)，进行待机。
相对于此，中央处理器21在使用通信IF24接收到从主控制器500发送的指令的情况下，判断为接收指令(S10：是)。这种情况下，中央处理器21分析已接收的指令，确定模式(S20)。S20的处理是“模式设定处理”的一个示例。在本方式的模式中，有气体置换模式、流量控制模式以及学习模式。另外，模式不需要包含所有这些全部，例如仅具有流量控制模式也可以。另外，有这些模式以外的另外的模式也可以。
气体置换模式是执行气体置换处理的模式。例如，电源已被打开的流量调整装置1有着空气混入至槽12的可能性。混入空气的气体与正常时候的气体成分的分子量不同，有着使成膜品质降低的疑虑。在此，主控制器500将指示执行气体置换处理的气体置换的气体置换指令发送至已发送可控制通知的流量调整装置1。
中央处理器21使用通信IF24，当接收到从主控制器500发送的气体置换指令时，判断气体置换模式被设定(S20：气体置换模式)，执行气体置换处理(S30)。中央处理器21，当气体置换处理结束时，返回S10的处理。针对气体置换处理将在后面叙述。
流量控制模式是执行流量控制处理的模式。例如，主控制器500在执行将TMA供给预定时间(例如数十毫秒)至腔室230的过程的情况下，将指示流量控制的开始的流量控制开始指令发送至流量调整装置1。另外，主控制器500在一片的晶片的一层份量的成膜完成的时候，将指示流量控制的结束的流量控制结束指令发送至流量调整装置1，结束该流程。
中央处理器21使用通信IF24，当接收到从主控制器500发送的流量控制开始指令的时候，判断流量控制模式被设定(S20：流量控制模式)，执行流量控制处理(S50)。中央处理器21，当流量控制处理结束的时候，回到S10的处理。针对流量控制处理将在后面叙述。
学习模式是执行学习处理的模式。例如，在ALD中使用的TMA，为使固体材料气化，但当固体材料减少的时候，蒸发量会减少。换句话说，随着固态材料的残留量，气体的使用条件变化。因此，主控制器500，随着气体的使用条件，改变目标流量。在这样的情况下，希望追随目标流量的改变而使脉冲喷射的方式响应性良好地改变。
在此，主控制器500将执行学习处理的学习指令，发送至已发送可控制通知的流量调整装置1。中央处理器21，使用通信IF24，当接收到从主控制器500发送的学习指令的时候，判断学习模式被设定(S20：学习模式)，执行学习处理(S40)。中央处理器21，当学习处理结束的时候，返回S10的处理。针对学习处理将在后面叙述。
另外，主控制器500例如在接收到可控制信号之后仅发送一次学习指令也可以，在控制气体流量的过程之前，每次均发送学习指令也可以。又例如，主控制器500，当流程每进行预定次数(例如20次)，发送学习指令也可以。
中央处理器21，当流量调整装置1的电源断开的时候，结束控制程序31。控制程序31，在结束之前，将表示流量调整装置1的控制为不可能的不可控制通知发送至主控制器500。不可控制通知中，附有流量调整装置1的识别信息。已接收不可控制通知的主控制器500，不朝对应于不可控制通知的识别信息的流量调整装置1发送指令，不进行无用的通信。
另外，流量调整装置1也可以对应来自主控制器500的指令，或对应主控制器500的电源的打开或切断，打开或切断电源。在这种情况下，中央处理器21也可以省略可控制通知或不可控制通知的发送。
气体置换处理
接着，针对上述的气体置换处理进行说明。图3是说明气体置换处理的顺序的流程图。执行气体置换处理的中央处理器21，首先，判断控制模式(S301)。主控制器500，在气体置换指令，附有流量控制时的控制模式。另外，在气体置换指令中，附有流量控制时的槽12的目标压力。
图4A、图4B、图4C是控制模式的一个示例。在控制模式中，例如，有第一至第三控制模式。图4A所示的第一控制模式为从过程的最初(第一次)的脉冲喷射使气体的流量达到目标流量Q的模式。图4B所示的第二控制模式为至第N1次的脉冲喷射为止使气体的流量慢慢增加、达到目标流量Q的模式。图4C所示的第二控制模式为至第N2次脉冲喷射为止使气体的流量慢慢减少、达到目标流量Q的模式。N1、N2是2以上的自然数。N1、N2是预先固定的固定值也可以，为可任意设定的变动值也可以，为可任意改变的可变值也可以。
回到图3，中央处理器21在判断为控制模式是第一控制模式的情况下(S301：第一控制模式)，同时使阀是关闭状态的第一截止阀11和第二截止阀13进行开启动作(S303)。主控制器500在发送气体置换指令至流量调整装置1的情况下，驱动真空泵240。因此，在气体源211侧和腔室230侧产生压力差，残存于配管200、槽12、腔室230的气体向真空泵240流动、喷出。由此，例如，混入残留在配管200或槽12或腔室230的空气的气体，被从气体源211供给的气体置换。此时，因为第一截止阀11和第二截止阀13的流量系数(Cv)的值较大，气体的置换时间短而结束。
之后，中央处理器21维持第二截止阀13的开启动作，使第一截止阀11进行关闭动作(S305)。由此，槽12的压力缓缓降低。已关闭第一截止阀11的中央处理器21，使用压力传感器14测定槽12的压力(S307)。中央处理器21，判断使用压力传感器14测定的压力是否达到附于气体置换指令的第一控制模式的目标压力P101(S309)。
中央处理器21在判断为未达到的情况下(S309：否)等待达到目标压力P101。另一方面，中央处理器21在判断为达到的情况下(S309：是)，维持第一截止阀11的关闭动作，使第二截止阀13进行关闭动作(S311)。之后，中央处理器21结束处理。
相对于此，中央处理器21在判断控制模式是第二控制模式的情况下(S301：第二控制模式)执行S313至S321的处理。S313至S321的处理因为与上述的S303至S311相同，所以省略说明。另外，目标压力P102是附于气体置换指令的第二控制模式的目标压力，为与第一控制模式的目标压力P101相同的值，也可以是不同的值。
另一方面，中央处理器21在判断控制模式为第三控制模式的情况下(S301：第三控制模式)与上述S303相同地，同时使第一截止阀11和第二截止阀13进行开启动作(S323)。之后，中央处理器21维持第一截止阀11的开启动作，使第二截止阀13进行关闭动作(S325)。由此，槽12的压力缓缓上升。已关闭第二截止阀13的中央处理器21使用压力传感器14测定槽12的压力(S327)。中央处理器21判断使用压力传感器14测定的压力是否达到附在气体置换指令上的第三控制模式的目标压力P103(S329)。
中央处理器21在判断为没有达到的情况下(S329：否)等待达到目标压力P103。另一方面，中央处理器21在判断为达到的情况下(S329：是)维持第二截止阀13的关闭动作，使第一截止阀11进行关闭动作(S331)。之后，中央处理器21结束处理。
以往，以使第一截止阀11和第二截止阀13中的任一个为经常关闭状态的方法来进行气体置换。但是，在该方法中，气体的置换所需要的时间、即气体置换时间变长。相对于此，本方式的流量调整装置1，在进行气体置换的情况下，通过同时使第一截止阀11和第二截止阀13进行开启动作，置换配管200和槽12的气体。换句话说，本方式的流量调整装置1包括连接气体源211的第一截止阀11、连接上述第一截止阀11的第二截止阀13、位于上述第一截止阀11与上述第二截止阀13之间的槽12(气体填充容器)、测量上述槽12的压力的压力传感器14、以及中央处理器21(控制器)。上述中央处理器21，一方面基于在重复使上述第一截止阀11和上述第二截止阀13进行开关动作的脉冲喷射的同时，通过上述压力传感器14测量出的上述槽12的填充后压力和喷出后压力、算出从上述槽12喷出的气体的体积流量，一方面根据改变重复进行上述脉冲喷射的方式，将上述第二截止阀13喷出的上述气体的上述体积流量调整至目标流量。在这样的脉冲喷射式流量调整装置中，上述中央处理器21执行气体置换处理，通过同时使上述第一截止阀11和上述第二截止阀13进行开启动作，将上述槽12内的气体与上述气体源211供给的上述气体的进行置换。在这样的流量调整装置1中，在气体置换时不需要如流量控制时那样将气体填充容积的内压调整至设定压力。因此，通过同时使第一截止阀11和第二截止阀13进行开启动作、使从气体源211供给的气体持续流至气体填充容积而进行气体置换，比起通过使第一截止阀11和第二截止阀13中的任一个为常闭状态的方法进行气体置换的情况，可缩短气体置换时间。特别是，流量调整装置1的第一截止阀11和第二截止阀13，在配管使用的流体系数的值比通常的阀更大。因此，槽12的气体置换时间可变短。
另外，流量调整装置1，即使得气体源211的原本的压力改变，在将置换气体后，将槽12的压力调整至对应第一至第三控制模式的目标压力P101至P103。因此，在通过第一至第三控制模式进行流程时，槽12的压力的偏差降低，可期待流量控制的响应性的提高。
另外，S303、S313、S323的处理是“置换处理”的一个示例。另外，S309至S311、S319至S321、S329至S331的处理是“压力调整处理”的一个示例。第一至第三控制模式的目标压力P101至P103，不限于附于气体置换指令。例如，在流量调整装置1包括操作部的情况下，经由操作部接收目标压力P101至P103也可以。
流量控制处理
接下来，针对上述的流量控制处理进行说明。图5是说明流量控制处理的过程的流程图。另外，图5表示在第一控制模式中的改善响应性的过程。
中央处理器21，当从主控制器500接收流量控制开始指令、开始流量控制处理的时候，首先如图5所示，接收目标流量Q(S501)。主控制器500，流量控制开始指令同时附有将气体供给至腔室230时的目标流量Q。中央处理器21，当使用通信IF24而接收主控制器500已发送的流量控制开始指令的时候，将附于在流量控制开始指令的目标流量Q存储在存储器22中。另外，在流量调整装置1包括操作部的情况下，中央处理器21将使用操作部输入的目标流量Q存储在存储器22中也可以。
接收目标流量Q的中央处理器21判断是否是最初的脉冲喷射(S503)。在本说明书中，“最初的脉冲喷射”定义为在接受流量控制开始指令之后、在最初进行的脉冲喷射。
中央处理器21，当判断为最初的脉冲喷射的情况下(S503：是)，以存储在存储器22中的最佳填充时间tx，代入于填充时间t1(S505)。填充时间t1在当前的脉冲喷射中，为维持第一截止阀11的开启动作，将气体填充至槽12的时间。然后，中央处理器21获取存储在存储器22的前一次的目标流量Qold(S507)。另外，S505、S507的处理是相反顺序也可以。
然后，中央处理器21，判断在S501中接收的目标流量Q，与在S507中获取的前一次的目标流量Qold是否相同(S509)。中央处理器21，在判断为相同的情况下(S509：是)，在填充时间t1期间，将气体填充至槽12(S511)。换言之，第一截止阀11和第二截止阀13在开始流量控制处理时，是关闭着的。因此，中央处理器21使第一截止阀11进行开启动作，开始将气体填充至槽12。中央处理器21使用计时部23测量维持第一截止阀11的开启动作的时间、即第一开启动作的维持时间。中央处理器21，至第一开启动作维持时间成为在S503获取之填充时间t1为止，维持第一截止阀11的开启动作。中央处理器21，在使用计时部23检测到已经过填充时间t1时，使第一截止阀11进行关闭动作，结束气体的填充。在气体的填充结束的同时，中央处理器21重置计时部23。
完成气体填充的中央处理器21判断是否已经过第一制定时间t2(S513)。刚填充气体后的槽12的压力，因绝热压缩而不稳定。另外，第一截止阀11的响应延迟也被考虑。在此，在使第一截止阀11进行关闭动作之后、至使第二截止阀13进行开启动作为止期间，设定第一制定时间t2。在本方式中，从第二截止阀13喷出气体的喷出时间，与从使第二截止阀13进行关闭动作、至使第一截止阀11进行开启动作为止的时间为一定。另外，从使第一截止阀11进行开启动作，至下一个使第一截止阀11进行开启动作的周期为一定。所以，通过填充时间t1被确定，第一制定时间t2被自动地确定。中央处理器21，在使第一截止阀11进行关闭动作后，使用计时部23，开始测量时间。中央处理器21，在使用计时部23测量的时间未达到第一制定时间t2的情况下，判断未经过第一制定时间t2(S513：否)，进行待机。
另一方面，中央处理器21在使用计时部23计测的时间达到第一制定时间t2时，判断已经过第一制定时间t2(S513：是)。于是，中央处理器21获取填充后压力P1(S515)。换句话说，中央处理器21，使用压力传感器14测量已经过第一制定时间t2时的槽12的压力，将已测量的压力作为填充后压力P1暂时地存储在存储器22。
已获取填充后压力P1的中央处理器21在喷出时间t3之间将气体从第二截止阀13喷出(S517)。喷出时间t3如上述般被预先确定。中央处理器21在使第一截止阀11进行关闭动作后，在获取填充后压力P1的当下，使第二截止阀13进行开启动作。中央处理器21，使用计时部23，测量维持第二截止阀13的开启动作的时间、即第二开启动作维持时间。中央处理器21，至第二开启动作维持时间成为喷出时间t3为止，维持第二截止阀13的开启动作。中央处理器21，当已经过喷出时间t3时，使第二截止阀13进行关闭动作，结束气体的喷出。在气体喷出结束的同时，中央处理器21重置计时部23。
已经完成气体喷出的中央处理器21判断是否已经过第二制定时间t4(S519)。刚喷出气体后的槽12的压力由于绝热膨胀而不稳定。另外，第二截止阀13的关闭动作的响应延迟也被考虑。因此，在使第二截止阀进行关闭动作后、至使第一截止阀11进行开启动作为止的期间，设定第二制定时间t4。第二制定时间t4如上述般被预先确定。中央处理器21在使第二截止阀13已关闭之后，使用计时部23，开始测量时间。中央处理器21，在使用计时部23测量的时间未达到第二制定时间t4的情况下，判断未经过第二制定时间t4(S519：否)，进行待机。
另一方面，中央处理器21，在使用计时部23测量的时间达到第二制定时间t4的时候，判断已经过第二制定时间t4(S519：是)。于是，中央处理器21获取喷出后压力P2(S521)。换言之，中央处理器21，使用压力传感器14测量已经过第二制定时间t4时的槽12的压力，将已测量的压力作为喷出后压力P2暂时存储在存储器22中。
中央处理器21算出通过上述脉冲喷射从第二截止阀13喷出的体积流量QA(S523)。换句话说，流量调整装置1使用下述数学式1，求出当前的每单位时间，从第二截止阀13喷出的气体的体积流量QA。
数学式1
体积流量＝喷出量×脉冲喷射次数
脉冲喷射的次数，通过过程的时间和脉冲喷射的周期确定。喷出量通过下述数学式2求出。ΔP是压力差。P是大气压(101.3kPa)。V是槽12的容积(cc)。T是流体温度(℃)。T是供给到腔室230的气体的温度。
数学式2
喷出量＝ΔP/P×V×273/(273+T)
ΔP：压力差＝(P2－P3[kPa]
P：大气压力＝101.3[kPa]
V：槽(TANK)容积[cc]
T：流体温度[℃]
在流量调整装置1中，P、V是既定值。另外，例如在使T为20℃的情况下，将喷出量在20℃下换算而求出。压力差ΔP是在S515中获取的填充后压力P1、与在S521中获取的喷出后压力P2的差。因此，喷出量对应填充后压力P1与喷出后压力P2的压力差ΔP而变动。
中央处理器21以在S515、S521中暂时存储在存储器22的填充后压力P1和喷出后压力P2，代入上述数学式2，求出喷出量。中央处理器21，在数学式1的脉冲喷射的次数，以该过程中的脉冲喷射的次数代入，通过乘以数学式2求出的喷出量，算出体积流量QA。
然后，中央处理器21使用在S521中算出的体积流量QA，在PID(比例积分微分)运算中算出下一个填充时间t1new(S525)。
针对PID运算处理，参照图6进行说明。图6是控制器15的功能框图。控制器15包括使用填充后压力P1与喷出后压力P2而算出体积流量QA的体积流量算出电路53。体积流量计算电路53，将已算出的体积流量QA输出至偏差算出部51。偏差算出部51输入在S501中接收的目标流量Q，与从体积流量算出电路53输入的体积流量QA比较，求出由目标流量Q与体积流量QA的差所构成的控制偏差。偏差算出部51将已求出的控制偏差输出至PID运算电路52。PID运算电路52使用从偏差算出部51输入的控制偏差，在下述的数学式3中算出下一个填充时间t1new。Kp是比例系数。Ki是积分系数。Kd是微分系数。e(t)是本次的偏差。e(t－1)是前一次的偏差。
数学式3
Figure BDA0003867768020000161
Kp：比例系数
Ki：积分系数
Kd：微分系数
e(t)：本次的偏差
e(t－1)：前一次的偏差
槽12通过第一截止阀11的开关动作调整向槽12填充气体的填充量。因此，在使喷出时间t3和第二制定时间t4一定的情况下，通过改变填充时间t1，可调整从第二截止阀13喷出的气体的体积流量QA。因此，通过算出下一个填充时间t1new，使下一个脉冲喷射的方式从当前的脉冲喷射的方式被改变，可使体积流量QA更接近目标流量Q。
回到图5，在S525中算出下一个填充时间t1new的中央处理器21，以在脉冲喷射中使用的目标流量Q，覆写前一次的目标流量Qold，存储于存储器22中(S527)。然后，中央处理器21，判断目标流量Q是否被改变(S529)。中央处理器21在判断目标流量Q未被改变的情况下(S529：否)，判断是否接收流量控制结束指令(S531)。换句话说，中央处理器21，在使用通信IF24接收到主控制器500发送的流量控制结束指令的情况下，判断接收了流量控制结束指令，在未接收的情况下，判断未接收流量控制结束指令。另外，在流量调整装置1包括操作部的情况下，中央处理器21经由操作部接收流量控制结束指令也可以。另外，控制程序31，接收过程时间的登记，在接收流量控制开始指令之后，当已经过过程时间的时候，自动地判断接收流量控制结束指令也可以。
中央处理器21在判断没有接收流量控制指令的情况下(S531：否)，回到S503的处理，判断是否是最初的脉冲喷射。在这个时间点，由于不是最初的脉冲喷射(S503：否)，中央处理器21以在S525算出的下一填充时间t1new代入于填充时间t1(S537)。由此，本次的脉冲喷射的填充时间t1从前一次的脉冲喷射的填充时间t1被改变，脉冲喷射的方式被改变。然后，中央处理器21进行到S507，由于S507以后的处理与上述相同，因此省略说明。
中央处理器21，通过重复执行S503至S531、S537的处理，将体积流量调整至目标流量的精度提高。
中央处理器21在判断接收流量控制结束指令的情况下(S531：是)，将最后的脉冲喷射中使用的填充时间t1，作为最佳填充时间tx存储在存储器22的非挥发性存储器中(S533)。换言之，以在前一次的过程中存储的最佳填充时间tx，改写于在本次的过程的最后的脉冲喷射中使用的填充时间t1。然后，中央处理器21结束处理。
由此，中央处理器21在针对下一个过程接收流量控制指令、执行流量控制处理的情况下，使用在前一次的过程的最后的脉冲喷射中使用的填充时间t1，进行下一个的过程的最初的脉冲喷射。因此，在下一个脉冲喷射，从最初的脉冲喷射将从第二截止阀13喷出的气体的流量调整至目标流量Q的可能性变高。所以，流量调整装置1，从接收流量控制开始指令，至将气体的流量调整为目标流量Q为止的响应时间可变短。
另外，图2的S500所示的流量控制处理、图5所示的处理是“流量控制处理”的一个示例。图5的S533的处理是“最佳填充时间存储处理”的一个示例。S505的处理是“填充时间控制处理”的一个示例。
另外，如上所述，在使TMA这样的固体材料气化而使用的气体的情况下，随着固体材料的减少状态，固体材料的蒸发量会发生改变。另外，气体源211的初始压力发生改变。换言之，气体的使用条件一边在每个过程中改变，一边在过程的途中改变。在这种情况下，主控制器500为了使供给至腔室230的气体的分子量稳定，根据气体的使用条件的变化来改变目标流量Q。
中央处理器21在改变目标流量Q的情况下，在使用在改变前进行的脉冲喷射中算出的填充时间t1的时候，有着无法将气体调整至改变后的目标流量的疑虑。在此，中央处理器21根据目标流量Q的改变，进行改变填充时间t1的修正。在这种情况下，中央处理器21使用在后述的学习处理中存储在存储器22中的修正图形来调整填充时间t1，缩短修正时间。
换言之，中央处理器21例如在接收到流量控制指令的情况下，在本次的过程中的目标流量Q与前一次的过程中的目标流量Qold不同时(S509：否)，修正填充时间t1(S539)。
又例如，中央处理器21在本次的处理的中途将目标流量Q改变为目标流量Qnew的情况下(S529：是)将改变后的目标流量Qnew代入至目标流量Q(S535)。之后，中央处理器21进行上述S503至S509，S537的处理。中央处理器21在S505的处理中判断为目标流量Q与前一次的目标流量Qold不同(S505：否)，修正填充时间t1(S539)。
针对填充时间t1的修正参照图7A、图7B、图7C而说明。在存储器22中存储有在后述的学习处理中生成的修正图形。中央处理器21，在修正填充时间t1的情况下，例如，从存储器22读取图7A所示的修正图形G1。修正图形G1，表示体积流量与填充时间的关系的图形。中央处理器21，在已读取的修正图形G1中，求出与目标流量Q对应的体积流量相关联的填充时间，将填充时间t1改变为求出的填充时间。由此，在目标流量Q比前一次的目标流量Qold少的情况下，填充时间t1根据其偏差而变短。另一方面，在目标流量Q比前一次的目标流量Qold多的情况下，填充时间t1根据其偏差而变长。
通过这样修正填充时间t1，将气体的流量从改变前的目标流量Q改变至改变后的目标流量Qnew所需的脉冲喷射的次数，相比如图7B所示的不进行修正的情况，如图7C所示般修正的这一者变少。换言之，中央处理器21使根据目标流量Q的改变、从第二截止阀13喷出的气体的体积流量可响应性良好地改变。另外，步骤S539中的处理是“修正处理”的一个示例。
学习处理
接着，对上述的学习处理进行说明。图8是说明学习处理的步骤的流程图。另外，图8所示的处理是“学习处理”的一个示例。
中央控制器21首先将暂时的填充时间ty代入填充时间t1(S401)。暂时的填充时间ty例如是存储在存储器22中的最佳填充时间填充tx也可以。另外，暂时的填充时间ty附于主控制器500发送的学习指令也可以。或者，暂时的填充时间ty在控制程序31中被规定也可以。
中央控制器21基于在S401中获取的填充时间t1，将S403至S415的处理与如上述图5的流量控制处理所示的S511至S523的处理同样地执行。这里省略S403至S415的处理的说明。
在图8所示的S415的处理中算出体积流量QA的中央控制器21，判断体积流量QA是否稳定(S417)。换句话说，中央控制器21根据在S415的处理中算出的体积流量QA、与在该学习处理中先前算出的体积流量QA，判断体积流量是否稳定。中央控制器21，例如在本次算出的体积流量QA相对于先前算出的体积流量QA变化的变化率超过既定的阈值的情况下，判断为体积流量QA不稳定(S417：否)。在这种情况下，中央控制器21重复S403之后的处理。由此，在该学习处理中，对应填充时间t1的体积流量QA被累积存储在存储器22中。
中央控制器21例如在本次算出的体积流量QA相对于先前算出的体积流量QA改变的改变率为既定的阈值以下的情况下，判断体积流量QA稳定(S417：是)。在这种情况下，中央控制器21输出完成信号(S419)。换言之，中央控制器21输出表示完成获取类型的完成信号至存储器22。在存储器22中，存储在该学习处理中必须获取的类型的数量(在本方式中为“3”)。已输入完成信号的存储器22，将类型的数量减少1个。由此，中央控制器21可判断还要重复上述处理几次。另外，如果类型的数量是多个，并不限于“3”。
中央控制器21将填充时间t1和体积流量QA存储在存储器22中(S421)。换言之，中央控制器21将获取该类型时使用的填充时间t1、与发送完成信号的前一个算出的体积流量QA相关联，例如，如图7A所示，作为类型A1而存储在存储器22中。
返回图8，中央控制器21判断是否已将三个类型存储既定数量(S423)。换句话说，中央控制器21判断存储在存储器22中的，在该学习处理中必须获取的类型数，是否为“0”。
中央控制器21，在于学习处理中必须获取的类型的数量不是“0”的情况下，判断未存储3个类型(S423：否)。在这种情况下，中央控制器21接收填充时间t1的改变(S427)。填充时间t1的改变根据被预先确定于控制程序31的改变条件进行也可以，根据来自主控制器500的指令进行也可以。如果流量调整装置1包括操作部的话，根据使用者经由操作部输入的改变指令来改变填充时间t1也可以。
然后，中央控制器21返回到S403的处理。中央控制器21按照改变后的填充时间t1，进行上述的S403以后的处理。由此，中央控制器21，例如图7A所示，将与类型A1不同的类型A2存储于存储器22。
返回图8，重复上述处理，在于该学习处理中必须获取的类型数量为“0”的情况下，中央控制器21判断已存储3个类型(S423：是)。在这种情况下，中央控制器21，生成修正图形而存储在存储器22中(S425)。换句话说，中央控制器21，如图7A所示，基于已存储在存储器22中的三个类型A1至A3，制作表示填充时间与体积流量的关系的修正图形G1，存储在存储器22中。然后，中央处理器21结束学习处理。
由此，流量调整装置1获取适合于自身装置的特性的修正图形G1，可利用在图5所示的流量控制处理的S539中。
如上所述，本方式的流量调整装置1，在执行过程的情况下的最初的脉冲喷射，使用在前一次的过程中所存储的最佳填充时间tx而使第一截止阀11进行开关动作。由此，在最初的脉冲喷射中，将适合于从第二截止阀13喷出的气体的体积流量QA调整至目标流量Q的气体填充至槽12，从第二截止阀13喷出的气体的体积流量QA被调整至目标流量Q，或者，被调整至接近目标流量Q的值的可能性变高。因此，根据本方式的脉冲喷射式流量调整装置1，从过程开始至使气体稳定为目标流量的响应时间变短，可改善响应性。
另外，本发明不限于上述的实施例，有各种应用的可能。在腔室230，通过ALD以外的方法将膜成膜在晶片上也可以。另外，流量调整装置1不限于半导体制造装置，也可以适用于其他装置。
例如，在图5的S533中存储的最佳填充时间tx，不是前一次的过程的最后的脉冲喷射中的填充时间t1也可以。例如，在前一次的过程的每一个脉冲喷射中，将填充时间t1、体积流量和槽12的压力相关联地存储，以最接近下一个过程的目标压力的槽12的压力相关联的填充时间t1作为最佳填充时间tx也可以。但是，最后的脉冲喷射，被认为下一个过程中的最初的脉冲喷射在气体的使用条件上最接近。在此，如上述方式那样，通过将很有可能将体积流量QA调整至目标流量Q的最后的脉冲喷射中所测量的填充时间t1，作为最佳填充时间tx而存储，能够减轻存储最佳填充时间tx时的处理负载与存储器负载。
例如，省略图8所示的学习处理和图5的S539所示的处理也可以。但是，如上述方式那样，像是在目标流量Q从在前一个的过程使用的目标流量Qold被改变、或在流量控制处理的执行途中被改变的情况下，基于预先学习的表示填充时间与体积流量的关系的修正图形G1，通过根据目标流量与改变后的目标流量的差异而修正最佳填充时间，能够迅速地将气体的流量调整至改变后的目标流量。
例如，代替图3的S303、S313、S323的处理，使第一截止阀11和第二截止阀13交互地进行开关动作来置换气体也可以。但是，如本方式，在进行气体置换的情况下，通过使第一截止阀11和第二截止阀13同时进行开启动作，从气体源211被供给的气体流通至槽12，容易与残留在槽12中的气体置换。由此，相比于第一截止阀11和第二截止阀13交互地开启关闭而进行气体置换的情况，能够较快地置换气体。
例如，省略图3的S305至S311、S315至S321、S325至S331的处理也可以。例如，使正进行开启动作的第一截止阀11和第二截止阀13同时进行关闭动作，不调整压力而结束气体置换也可以。但是，如上述方式那样，在使第一截止阀11和第二截止阀13同时进行开启动作、置换槽12的气体后，通过视使第一截止阀11和第二截止阀13进行关闭动作的时间点，而将槽12的压力调整至执行流量控制处理的情况的槽12的目标压力，在置换气体后的过程中，由于从最初的脉冲喷射就将槽12的压力控制为目标压力，可抑制因槽12的压力偏差的响应时间的延迟。
例如，如图2所示，不执行根据模式的设定处理也可以。例如，控制器15分别进行气体置换处理、流量控制处理、和学习处理也可以。但是，如上述方式，通过根据流量控制模式、气体置换模式、学习模式的设定来执行流量控制处理、气体置换处理、学习处理，能够在任意的时间点执行各处理，使用性良好。
另外，上述方式中说明的各流程图的处理，在没有矛盾的范围内改变处理的顺序也可以。另外，存储控制程序31的存储介质也是新颖且有用的发明。
附图标记说明
1-脉冲喷射式流量调整装置；11-第一截止阀；12-槽；13-第二截止阀；14-压力传感器；15-控制器。

Claims (8)

1.一种脉冲喷射式流量调整装置，其特征在于，包括：
第一截止阀，连接气体源；
第二截止阀，连接所述第一截止阀；
气体填充容器，位于所述第一截止阀与所述第二截止阀之间；以及
压力传感器，测量所述气体填充容器的压力；
所述调整装置进行多次将气体控制至目标流量的过程；
所述第一截止阀、所述第二截止阀以及所述压力传感器，可通信地连接控制所述脉冲喷射式流量调整装置的动作的控制器；
所述控制器在各过程中执行：
流量控制处理，基于在使所述第一截止阀进行开关动作之后、重复使所述第二截止阀进行开关动作的脉冲喷射的同时、使所述第一截止阀进行开关动作、在填充气体至所述气体填充容器后、使用所述压力传感器测量出的填充后压力，以及在使所述第二截止阀进行开关动作、从所述气体填充容器喷出气体之后、使用所述压力传感器测量出的喷出后压力，通过一方面算出所述气体填充容器喷出的气体的体积流量，一方面改变重复进行所述脉冲喷射的方式，将所述体积流量调整至目标流量；
此外，所述控制器：
执行最佳填充时间存储处理，在所述流量控制处理中，当进行已将所述流量调整至目标流量的脉冲喷射时，使所述第一截止阀进行开关动作，将已填充气体到所述气体填充容器中的填充时间作为最佳填充时间而存储；以及
执行填充时间控制处理，在已执行所述最佳填充时间存储处理的过程的下一个进行的过程的所述流量控制处理中，在进行最初的脉冲喷射的情况下，使用已存储于所述佳填充时间存储处理中的所述最佳填充时间而使所述第一截止阀进行开关动作。
2.根据权利要求1所述的脉冲喷射式流量调整装置，其中，在所述最佳填充时间存储处理中，将最后的脉冲喷射的所述填充时间作为所述最佳填充时间而存储。
3.根据权利要求1或2所述的脉冲喷射式流量调整装置，其中，所述控制器执行气体置换处理，通过同时使所述第一截止阀和所述第二截止阀进行开启动作置换残留在所述气体填充容器中的气体。
4.根据权利要求3所述的脉冲喷射式流量调整装置，其中，所述控制器执行压力调整处理，在所述气体置换处理之后，以将所述气体填充容器的压力调整至在执行所述流量控制处理的情况下的所述气体填充容器的目标压力的方式，使正在开启动作的所述第一截止阀与所述截止阀进行关闭动作。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的脉冲喷射式流量调整装置，其中，
所述控制器：
执行学习处理，在进行所述第二截止阀的开关动作而从所述气体填充容器喷出所述气体的喷出时间一定的状态下，使所述第一截止阀进行开关动作而填充所述气体至所述气体填充容器的所述填充时间为可变、重复进行脉冲喷射的同时，算出每个从所述第二截止阀被喷出的气体的体积流量的所述填充时间，学习所述填充时间与所述体积流量的关系；
在所述流量控制处理中，执行修正处理，在所述目标流量从前一个的过程使用的目标流量被改变的情况下，或者在所述目标流量在所述流量控制处理的执行途中被改变的情况下，基于在所述学习处理中已学习的所述填充时间与所述体积流量的关系，根据目标流量与改变后的目标流量之差修正所述最佳填充时间。
6.根据权利要求3或4所述的脉冲喷射式流量调整装置，其特征在于，
所述控制器：
执行学习处理，在进行所述第二截止阀的开关动作而从所述气体填充容器喷出所述气体的喷出时间为一定的状态下，使所述第一截止阀进行开关动作而填充所述气体至所述气体填充容器的所述填充时间为可变、重复进行脉冲喷射的同时，算出每个从所述第二截止阀喷出的气体的体积流量的所述填充时间，学习所述填充时间与所述体积流量的关系；
在所述流量控制处理过程中，执行修正处理，在所述目标流量从前一个的过程使用的目标流量被改变的情况下，或者是，在所述目标流量在所述流量控制处理执行途中被改变的情况下，基于在所述学习处理中已学习的所述填充时间与所述体积流量的关系，根据目标流量与改变后的目标流量之差而修正所述最佳填充时间；
此外，所述控制器：
执行模式设定处理，设定执行所述流量控制处理的流量控制模式、执行所述气体置换处理的气体置换模式、以及执行所述学习处理的学习模式；
执行根据在所述模式设定处理中被设定的模式处理。
7.一种脉冲喷射式流量调整方法，其特征在于，用在脉冲喷射式流量调整装置，其中，所述脉冲喷射式流量调整装置包括连接气体源的第一截止阀、连接所述第一截止阀的第二截止阀、位于所述第一截止阀和所述第二截止阀之间的气体填充容器、以及测量所述气体填充容器压力的压力传感器，其中，所述脉冲喷射式流量调整装置使用与所述第一截止阀、所述第二截止阀、所述压力传感器可通信地连接的控制器来控制动作，
进行多次将气体控制至目标流量的过程；
在各过程中进行：
流量控制步骤，基于在使所述第一截止阀进行开关的动作之后、重复使所述第二截止阀进行开关动作的脉冲喷射的同时、使所述第一截止阀进行开关动作、在填充气体至所述气体填充容器后，使用所述压力传感器测量出的填充后压力，以及在使所述第二截止阀进行开关动作、从所述气体填充容器喷出气体之后、使用所述压力传感器测量出喷出后压力，通过一方面算出从所述气体容器喷出的气体的体积流量，一方面通过变化重复进行所述脉冲喷射的方式，将所述体积流量调整至目标流量；
此外，还进行：
最佳填充时间存储步骤，在所述流量控制步骤中，当进行已将所述体积流量调整至所述目标流量的脉冲喷射时，使所述第一截止阀进行开关动作，将已填充所述气体填到所述气体填充容器的填充时间作为最佳填充时间而存储；以及
填充时间控制步骤，在已进行所述最佳填充时间存储步骤的过程的下一个进行的过程的所述流量控制步骤中，在进行最初的脉冲喷射的情况下，使用已存储在所述最佳填充时间存储步骤中的所述最佳填充时间而使所述第一截止阀进行开关动作。
8.一种程序，其特征在于，被内建于控制脉冲喷射式流量调整装置的动作的控制器中，其中，所述脉冲喷射式流量调整装置包括连接气体源的第一截止阀、连接所述第一截止阀的第二截止阀、位于所述第一截止阀和所述第二截止阀之间的气体填充容器以及测量所述气体填充容器的压力的压力传感器；
所述流量调整装置，在进行多次将气体控制至目标流量的过程的情况下，在各过程中，于所述控制器执行：
流量控制处理，基于在使所述第一截止阀进行开关的动作之后、重复使所述第二截止阀进行开关动作的脉冲喷射的同时、使所述第一截止阀进行开关动作、在填充气体至所述气体填充容器后、使用所述压力传感器测量出的填充后压力，以及在使所述第二截止阀进行开关动作、从所述气体填充容器喷出气体之后、使用所述压力测量器测量出的喷出后压力，通过一方面算出从所述气体容器喷出的气体的体积流量，一方面改变重复进行所述脉冲喷射的方式，将所述体积流量调整至目标流量；
此外，于所述控制器：
执行最佳填充时间存储处理，在所述流量控制处理中，当进行已将所述体积流量调整至所述目标流量的脉冲喷射时，使所述第一截止阀执行开关动作，将已填充所述气体填充至所述气体填充容器的填充时间作为最佳填充时间而存储；以及
执行填充时间控制处理，在已执行所述最佳填充时间存储处理的过程的下一个进行的过程的所述流量控制处理中，在进行最初的脉冲喷射的情况下，使用已存储于所述最佳填充时间存储处理中的所述最佳填充时间，而使所述第一截止阀进行开关动作。
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