CN1809794A - 从具有流量控制装置的气体供给设备向容器分流地供给气体的气体分流供给装置及气体分流供给方法 - Google Patents

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Abstract

设计为从具有流量控制装置的气体供给设备正确且迅速地以规定的流量比Q1/Q2向容器内分流供给规定流量Q的处理气体。因此，在本发明中，在用于从具有流量控制装置(QCS)的气体供给设备(1)向容器供给规定流量Q的气体(G)的多条分支管线(GL1、GL2)上，分别设置开闭阀(OV1、OV2)，并使用在前述开闭阀(OV1)的下游侧从(GL1)分支的旁通管线(BL1)、在开闭阀(OV2)的下游侧从(GL2)分支的(BL2)、连接在旁通管线(BL1)和旁通管线(BL2)上的压力式分流控制器(FV)、测定分流供给管线(GL1)内的压力的压力传感器(PS1)、测定分流供给管线(GL2)内的压力的压力传感器(PS2)，通过分支供给管线(GL1、GL2)的末端固定的喷淋板(3、4)，以希望的分流流量Q1、Q2向容器(C)内分流供给总量Q＝Q1+Q2的气体。

Description

从具有流量控制装置的气体供给设备向容器分流地供给气体的 气体分流供给装置及气体分流供给方法
技术领域
本发明用于半导体制造装置等，涉及从具有流量控制装置的气体供给设备向容器自动分流供给气体的方法的改进。
背景技术
在向半导体制造装置的容器供给的气体的流量控制方面，广泛利用叫做压力式流量控制装置的装置。
图5所示为使用压力式流量控制装置FCS向用于形成硅氧化膜的容器C供给处理用气体G时的一例，通过压力式流量控制装置FCS向利用真空泵Vp减压后的容器C内供给规定流量Q的处理用气体G，通过气体释放器D向支承装置I上的晶片H释放流量Q的处理用气体G。
另一方面，前述压力式流量控制装置FCS，利用了“在保持临界压力条件P1＞约2×P2时，流过节流孔L的气体流量Q，仅决定于节流孔上游侧的气体压力P1，利用Q＝CP1(C是由节流孔L的口径和气体温度决定的常数)关系式表示”这点，通过利用控制阀CV调整前述压力P1，从而保持节流孔L的下游侧的流量Q为希望的设定值。
另外，在图5中，P0是处理用气体G的供给压力，PM是压力计，F是过滤器，CPU是运算单元，Qs是流量设定的输入信号，Qe是控制流量的输出信号。
又，压力式流量控制装置本身在特开平8-338546号和特开平11-63265号等上公开过，所以在此省略其详细说明。
在上述压力式流量控制装置FCS上，如前述那样节流孔上游侧的气体压力P1和节流孔下游侧的气体压力P2在前述临界压力条件的范围内是必要条件，存在例如当与节流孔上游侧的气体压力P1相比节流孔下游侧的气体压力P2的上升大时，临界膨胀压力条件破坏而不能进行流量控制的难题。
又，当节流孔下游侧的压力P2上升，P1/P2接近前述临界压力条件的界限值时，实际上流量控制精度下降。因此，存在当节流孔下游侧的压力P2上升时，可使用的流量控制范围受到制约的难题。
这样，虽然在压力式流量控制装置对气体流量的控制上存在当节流孔L下游侧的压力P2上升时会产生各种问题的难题，但向使用了该压力式流量控制装置FCS的容器供给气体的方法，不仅能够简单地进行高精度的气体流量控制，并且不必在气体供给源上另外安装高精度的压力调整装置，所以可大幅降低气体供给设备费，具有优良的实用效果。
另一方面，近年用于半导体制造的硅晶片的外径正在增大，例如晶片H的外径如果为300mmφ，则必须分别单独调整向晶片的中心部(中心部分)和外周缘部(边缘部分)的处理气体的供给量。
作为与此对应的对策，如果设计为如图6所示分别利用单独的供给管线GL1、GL2进行处理气体向前述中心部分的供给和处理气体向边缘部分的供给，则即使是在使用了压力式流量控制装置FCS的气体供给管线GL1、GL2上也可以以规定的流量Q1、Q2从气体供给源S没有问题地供给处理气体G。
但是，对于一台容器C，使用具有分别独立的压力式流量控制装置FCS1、FCS2的气体供给管线GL1、GL2进行气体的供给，不仅导致半导体制造设备的大型化和设备费的高昂，而且也使维护等麻烦，不是优选的对策。
因此，如图7所示，优选的方式是从一台压力式流量控制装置FCS分出双系统的气体供给管线GL1、GL2，通过调整各气体供给管线GL1、GL2上设置的流量控制阀V1、V2，从而控制各气体供给管线GL1、GL2的流量Q1、Q2。
而且，现在通用的气体供给设备的压力式流量控制装置FCS，一般多使用节流孔下游侧压力P2在0～100Torr的范围可最佳状态使用的流量控制特性的产品。因此，在这些压力式流量控制装置FCS上，如前述那样当节流孔下游侧压力P2超过大约100Torr时，从流量控制精度这点出发而大幅度限制了流量控制范围。
例如现在，在图7上，通过供给管线GL1及供给管线GL2以Q1＝130SCCM、Q2＝170SCCM的流量向容器C供给流量Q＝300SCCM的处理气体G。假设气体供给设备是不使用压力式流量控制装置FCS的气体供给设备，则可采用以下方法：首先关闭流量控制阀V1、V2，然后将流量控制装置的处理气体流量设定为Q＝300SCCM，之后调整流量控制阀V1、V2的开度，自动或参照着流量计(图示省)将各流量Q1、Q2调整到设定值。
但是，在气体供给设备的流量控制装置上，如图7那样使用压力式流量控制装置FCS时，要在全部关闭两控制阀V1、V2的状态下首先设定压力式流量控制装置FCS的流量Q(300SCCM)，之后调整两控制阀V1、V2的开度以高精度迅速调整各分支供给管线GL1、GL2的流量Q1(130SCCM)及Q2(170SCCM)是困难的。
这是因为，两控制阀V1、V2的开度小时两控制阀V1、V2的上游侧压力P1上升，P1/P2的值可能超出前述压力式流量控制装置FCS的临界压力条件的界限值，其结果，压力式流量控制装置FCS的控制流量Q本身变成与设定流量(Q1＝300SCCM)相差大的流量值。
因此，本发明者等为了解决上述课题，开发了从气体供给设备向容器的气体分流供给方法，并将此申请为特愿平2002-161086号。
它完全改变了从前的从这种气体供给设备的气体的分流供给控制上常用的方法，即从全闭或接近全闭的状态依次打开夹设在分支管线上的各流量控制阀V1、V2的对策的想法，而将两个流量控制阀V1、V2设为全开或接近全开的状态，再将两流量控制阀V1、V2向关闭方向阶段性(阶梯式)调整开度，从而利用压力式流量控制装置FCS高精度地对总流量Q进行流量控制，且利用各分支管线GL1、GL2上设置的压力式分流控制器FV1、FV2迅速且高精度地将各管线的流量Q1、Q2调整到希望的流量比Q1/Q2。
如果采用该方法，则即使是来自具有压力式流量控制装置FCS的气体供给设备的处理用气体，分流时压力式流量控制装置FCS的节流孔下游侧的压力P2都不会大幅上升，结果可与压力式分流控制器FV1、FV2的分流控制无关地将总流量Q正确控制到希望流量值Q。其结果，可发挥压力式流量控制装置FCS的优良特性，可极迅速且正确地，对且数量多的流量比Q2/Q1进行分流控制。
如前述那样，如果采用特愿平2002-161086号的方法，则可迅速且以高精度将各分支管线GL1、GL2的流量Q1、Q2调整到希望的流量比Q1/Q2。但是，另一方面，在该方法中，除压力式流量控制装置FCS以外，要使用2台压力式分流控制器FV1、FV2，来调整两方的压力，所以控制复杂，并存在设备费高的新的问题。
专利文献1：特开平8-338546号公报；
专利文献2：特开平11-632656号公报。
发明内容
本发明，旨在解决在从以前的图7所示的气体供给设备向容器分流供给气体的方法中，控制阀V1、V2的开度小时控制阀V1、V2的上游侧的压力P2上升，临界压力条件超出界限值而使流量控制的精度下降的问题。
又，本发明，是解决新开发的特愿平2002-161086号的技术中，由于除压力式流量控制装置FCS以外还必须有2台压力式分流控制器FV1、FV2，所以不但设备费增加，且流量控制过于复杂的问题的。
本发明者等，为了解决上述课题，开发了结构简单、可廉价制造，并可正确且迅速地从气体供给设备向容器分流供给气体的从气体供给设备向容器分流供给气体的气体分流供给装置及气体分流供给方法。
方案1的发明的基本构成在于：在通过多条分支供给管线GL1、GL2及固定在其末端的喷淋板3、4从具有流量控制装置QCS的气体供给设备1以规定的流量比Q1/Q2向容器C内分流供给规定流量Q的气体G的装置中，在前述多条分支供给管线GL1、GL2上，分别设置开闭阀OV1、OV2，并设置有在开闭阀OV1的下游侧从分支供给管线GL1分支的旁通管线BL1、在开闭阀OV2的下游侧从分支供给管线GL2分支的旁通管线BL2、连接在前述旁通管线BL1和旁通管线BL2上的压力式分流控制器FV、测定分支供给管线GL1内的压力的压力传感器PS1、测定分支供给管线GL2内的压力的压力传感器PS2。
方案2的发明，在方案1的发明中，发明的基本构成在于：具有控制装置CT，其比较用于达到规定的流量比Q1/Q2的分支供给管线GL1、GL2的设定压力PI1或PI2中的某一个的设定压力、和与之对应的由压力传感器PS1或压力传感器PS2测定的分支供给管线GL1、GL2的实际压力PT1或PT2，并向减小分支供给管线的实际压力与用于达到规定的流量比Q1/Q2的设定压力之间的差的方向，控制压力式分流控制器FV的开度。
方案3的发明，在方案1或方案2所述的发明中，发明的基本构成在于：将开闭阀OV1和开闭阀OV2设为气控式的开闭阀，且具有向开闭阀OV1和开闭阀OV2供给动作用空气的切换阀SV。
方案4的发明，在方案1、方案2或方案3所述的发明中，发明的基本构成在于：开闭阀OV1和开闭阀OV2是一体的。
方案5的发明，在方案1、方案2、方案3或方案4所述的发明中，发明的基本构成在于：使用了压力式流量控制装置FCS作为流量控制装置QCS。
方案6的发明的基本构成在于：在通过多条分支供给管线GL1、GL2及固定在其末端的喷淋板3、4从具有流量控制装置QCS的气体供给设备1以规定的流量比Q1/Q2向容器C内分流供给规定流量Q的气体G的方法中，在前述多条分支供给管线GL1、GL2上分别设置开闭阀OV1、OV2，设置有在开闭阀OV1的下游侧从分支供给管线GL1分支的旁通管线BL1、在开闭阀OV2的下游侧从分支供给管线GL2分支的旁通管线BL2、连接在旁通管线BL1和旁通管线BL2上的压力式分流控制器FV，还设置测定分支供给管线GL1内的压力的压力传感器PS1、测定分支供给管线GL2内的压力的压力传感器PS2，并且通过打开供给流量大的一方的分支供给管线的开闭阀，调整前述压力式分流控制器FV的开度，并通过调整从供给流量多的一方的分支供给管线向供给流量小的一方的分支供给管线的流量，从而调整分支供给管线GL1及分支供给管线GL2的压力，以希望的分流流量Q1、Q2向前述容器C内分流供给总量Q＝Q1+Q2的气体。
方案7的发明，在方案6所述的发明中，比较用于达到规定的流量比Q1/Q2的分支供给管线GL1、GL2的设定压力PI1或PI2中的某一个的设定压力、和与之对应的由压力传感器PS1或压力传感器PS2测定的分支供给管线GL1、GL2的实际压力PT1或PT2，并向减小分支供给管线的实际压力与用于达到规定的流量比Q1/Q2的设定压力之间的差的方向，控制压力式分流控制器FV的开度。
方案8的发明，在方案6或方案7所述的发明中，将开闭阀OV1和开闭阀OV2设为气控式的开闭阀，且设置向开闭阀OV1和开闭阀OV2供给动作用空气的切换阀SV，从而利用切换阀SV打开供给流量大的一方的分支供给管线的开闭阀。
方案9的发明，在方案6、方案7或方案8所述的发明中，使用压力式流量控制装置作为流量控制装置QCS。
在本装置发明中，提供从具有流量控制装置的气体供给设备向容器分流供给气体的气体分流供给装置，在通过多条分支供给管线GL1、GL2及其末端固定的喷淋板3、4从具有流量控制装置QCS的气体供给设备1以规定的流量比Q1/Q2向容器C内分流供给规定流量Q的气体G的装置上，设为以下结构：在前述气体供给设备1与容器C之间设置分流控制装置2，分流控制装置2包括分别设置在前述多条分支供给管线GL1、GL2上的开闭阀OV1、OV2、在开闭阀OV1的下游侧从分支供给管线GL1分支的旁通管线BL1、在开闭阀OV2的下游侧从分支供给管线GL2分支的旁通管线BL2、连接在旁通管线BL1和旁通管线BL2上的压力式分流控制器FV、测定分支供给管线GL1内的压力的压力传感器PS1、测定分支供给管线GL2内的压力的压力传感器PS2，通过固定在分支供给管线GL1、GL2的末端的喷淋板3、4，将规定流量Q的气体以规定的流量比Q1/Q2向容器C内分流供给。
其结果，获得以下优良效果：极迅速且正确地，对多个流量比Q1/Q2使用仅1台压力式分流控制器进行压力控制，且设备费用低廉。
又，在本方法发明中，提供从具有流量控制装置的气体供给设备向容器分流供给气体的气体分流供给方法，是通过多条分支供给管线GL1、GL2及其末端固定的喷淋板3、4从具有流量控制装置QCS的气体供给设备1以规定的流量比Q1/Q2向容器C内分流供给规定流量Q的气体G的方法，在前述气体供给设备1与容器C之间，设置有由分别设置在前述多条分支供给管线GL1、GL2上的开闭阀OV1、OV2、在开闭阀OV1的下游侧从分支供给管线GL1分支的旁通管线BL1、在开闭阀OV2的下游侧从分支供给管线GL2分支的旁通管线BL2、连接在旁通管线BL1和旁通管线BL2上的压力式分流控制器FV、测定分支供给管线GL1内的压力的压力传感器PS1、测定分支供给管线GL2内的压力的压力传感器PS2构成的分流控制器2，并且通过打开供给流量大的一方的分支供给管线的开闭阀，调整前述压力式分流控制器FV的开度，并通过调整从供给流量多的一方的分支供给管线流向供给流量小的一方的分支供给管线的气体流量，从而调整分支供给管线GL1及分支供给管线GL2的压力，以希望的分流流量Q1、Q2向前述容器C内分流供给总量Q＝Q1+Q2的气体。
其结果，获得以下优良效果：极迅速且正确地，对数量多的流量比Q1/Q2使用仅1台压力式分流控制器进行压力控制，不但设备费低廉，且容易控制。
附图说明
图1是说明使用了本发明的从具有流量控制装置的气体供给设备向容器的气体分流供给装置的气体分流控制方法的整体系统图。
图2是压力式分流控制器FV的基本构成图。
图3是表示在图1的分流供给中，将使用的喷淋板3、4的组合设为模式1时的设定压力(PI1、PI2)与分流比Q1/Q2的关系的线图(运算值)。
图4是表示将使用的喷淋板3、4的组合设为模式2时的与图3同样的关系的线图(运算值)。
图5是表示从前的使用了压力式流量控制装置FCS的向容器C的处理气体的供给方法的说明图。
图6是利用多个压力式流量控制装置从单独的气体供给源S向容器C分流供给处理气体时的说明图。
图7是从具有压力式流量控制装置的气体供给源S使用控制阀向容器C分流供给处理气体时的说明图。
附图标记说明
BL1·BL2为旁通管线、C为容器、D为气体释放器、Dc为中心部用气体释放器、De为边缘部气体释放器、FV为压力式分流控制器、GL1为中心部用分支供给管线、GL2为边缘部用分支供给管线、OV1·OV2为开闭阀、PT1·PT2为分支供给管线的压力、P3为容器内的压力、PS1·PS2为分支供给管线的压力传感器、QCS为流量控制装置、SV为电切换阀、1为气体供给设备、2为分流控制装置、3为中心部用气体释放器的喷淋板、3a为设于喷淋板的节流孔、4为边缘部用气体释放器的喷淋板、4a为设于喷淋板的节流孔
具体实施方式
以下，根据附图说明本发明的实施方式。
图1是说明使用了本发明的从具有流量控制装置QCS的气体供给设备向容器的气体分流供给装置及气体分流供给方法的整体系统图。在图1中，1是气体供给设备，由处理用气体G的供给源S、气体总阀Vo和流量控制装置QCS等形成。
又，2是分流控制装置，由压力式分流控制器FV及通信控制电路CT等形成。
并且在图1中，C是容器，D是气体释放器，Dc是中心部用气体释放器，De是边缘部用气体释放器，GL1是中心部用分支(分路)供给管线，GL2是边缘部用分支供给管线，Q是总气体量，Q1·Q2是分流流量，PT1·PT2是分支供给管线GL1、GL2的压力，P3是容器C内的压力，PS1·PS2是分支供给管线GL1、GL2的压力传感器，3是中心部用气体释放器Dc的喷淋板，3a是设置在喷淋板上的节流孔，4是边缘部用气体释放器De的喷淋板，4a是设置在喷淋板上的节流孔。
另外，在图1中，EL1·EL2是通信控制电路CT与压力传感器PS1·PS2的信号连接线，EL3是通信控制电路CT与压力式分流控制器FV的信号连接线，EL4是通信控制电路CT与电切换阀SV的信号连接线，T1是电源·信号输入端子。
前述气体供给设备1，由处理用气体供给源S及多个流量控制装置QCS等形成。流量控制装置QCS可正确且迅速地控制流量即可，但在此在流量控制装置QCS上，使用了前述图5所示的压力式流量控制装置FCS。通过向压力式流量控制装置FCS的控制装置(CPU)输入规定的流量设定信号Qs，从而利用控制阀CV调整节流孔L的上游侧压力P1，节流孔下游侧的流量Q被自动调整到设定流量Qs。
又，从控制装置(CPU)输出与调整后的流量对应的控制流量输出信号Qe，万一流量设定输入信号Qs与前述控制流量信号Qe之间的偏差超过规定时间，则虽然图5上没有图示，但如后述那样从CPU发出输入·输出偏差异常信号。
前述分流控制装置2，由多个开闭阀OV1、OV2、压力式分流控制器FV、控制这些的通信控制电路CT、用于开关OV1、OV2的电气切换阀SV、连接在分支管线的末端的孔板3、4等形成。
前述压力式分流控制器FV，如图2所示由控制阀CV和控制阀CV的驱动控制部(CPU)等形成，利用来自通信控制电路CT的通过管线EL3输入的控制信号而经由驱动控制部(CPU)调整控制阀CV的开度。
另外，在图2的本实施方式中，在前述压力式分流控制器FV的控制阀CV上使用压电驱动行程增幅型的金属膜片阀，即使流量Q1、Q2是大流量时也可容易对应。
另外，通过喷淋板3的节流孔3a及喷淋板4的节流孔4a向容器C内供给处理用气体G时，分流流量Q1及Q2的控制，与流量控制装置FCS的节流孔一样，如果容器C内的压力P3与中心部用孔板3的节流孔3a更上游侧的压力PI1之间保持PI1＞2P3的关系，则通过调整PI1，从而利用Q1＝C1PI1控制分流流量Q1。
同样，如果容器C内的压力P3与边缘部用孔板4的节流孔4a更上游侧的压力PI2之间保持PI2＞2P3的关系，则通过调整PI2，从而利用Q2＝C2PI2控制分流流量Q2。在此C1·C2是决定于节流孔3a·4a的截面积和其形状、气体温度等的常数。
参照图1，前述通信控制电路CT，设置有电源·信号输入端子T1，通过信号连接管线EL3·EL4而与压力式分流控制器FV、电气切换阀SV连接。
开闭阀OV是气控式，构成不供给驱动用空气的状态下为打开状态的常开型，但通常分流控制装置2是停止状态时，两开闭阀OV关闭。
通信控制电路CT，当通过电源·信号输入端子T1输入启动信号、总流量Q、希望的流量比Q2/Q1、喷淋板3、4的组合模式等时，如表1所示的设定压力比PI2/PI1的模式那样，将设定压力PI2、PI1中设定压力设定得低的分支供给管线作为控制对象分支供给管线，剩下的另一个分支供给管线作为非控制对象分支供给管线。
通信控制电路CT，打开非控制对象分支供给管线的开闭阀，关闭控制对象分支供给管线的开闭阀。
并且，通信控制电路CT，根据给予的总流量Q和流量比求得Q1及Q2的值。
     表1各设定压力比——控制对象·开闭阀动作指示
  设定压力比PI2/PI1   控制对象   开闭阀动作指示
  OV1   OV2
  ＞1   PI1   闭   开
  ＝1   没有   开   开
  ＜1   PI2   开   闭
通过向通信控制电路CT输入规定的信号，从而利用压力式分流控制器FV调整控制对象分支供给管线侧的压力PT。
即，通信控制电路CT，根据由控制对象分支供给管线的压力传感器PS测定并输送来的压力信号，开始设定压力与实际压力的对比，并向减小该差的方向调整分流控制器FV的开度地输出信号。具体地，对比的结果是实际压力比设定压力低时，分流控制器FV的开度增大，使控制对象分支管线的压力PT上升。相反的结果，实际压力比设定压力高时，分流控制器FV的开度减小，使控制对象分支管线的压力PT下降。
另外，设定压力预先根据各喷淋板的各供给流量与压力的关系运算求得。
又，设定压力比如表2及表3所示那样由根据向分支供给管线GL1、GL2的供给流量比Q2/Q1运算的结果求得。
     表2与各流量比相对应的[设定压力比·分流量控制对象·
                   开闭阀动作指示]模式1
  流量比Q2/Q1   设定压力比PI2/PI1   分流量控制对象   开闭阀动作指示
  OV1   OV2
  4/1   2.079＞1   PI1   闭   开
  3/1   1.795＞1   PI1   闭   开
  2/1   1.473＞1   PI1   闭   开
  1/1   1.041＞1   PI1   闭   开
  1/2   0.736＜1   PI2   开   闭
  1/3   0.601＜1   PI2   开   闭
  1/4   0.520＜1   PI2   开   闭
     表3与各流量比相对应的[设定压力比·分流量控制对象·
                  开闭阀动作指示]模式2
  流量比Q2/Q1   设定压力比PI2/PI1   分流量控制对象   开闭阀动作指示
  OV1   OV2
  4/1   2.008＞1   PI1   闭   开
  3/1   1.795＞1   PI1   闭   开
  2/1   1.473＞1   PI1   闭   开
  1/1   1.041＞1   PI1   闭   开
  1/2   0.736＜1   PI2   开   闭
  1/3   0.601＜1   PI2   开   闭
  1/4   0.520＜1   PI2   开   闭
在本实施方式中，各气体释放器Dc、De的喷淋板(孔板)3、4，作为前述中心部用喷淋板3准备了具有420个节流孔3a的Dc1和具有480个节流孔3a的Dc2两种。同样，作为边缘部用喷淋板4准备了节流孔4a为360个的De1和476个的De2两种。
并且在本实施方式中，前述流量比Q2/Q1可设定为1/1、1/2、1/3、1/4、2/1、3/1及4/1的任何一个，将基于此运算的设定压力(或者从气体供给容器侧指定的设定压力)、设定压力比向输入端子T1输入。
前述表2及表3所示的设定压力、设定压力比，如后述那样，表示根据连接在各分支气体供给管线的末端的喷淋板3、4的节流孔3a·4a的口径和其数量通过运算求得的释放前述规定的流量Q1、Q2的气体G所需的节流孔3a·4a的上游侧的设定压力PI1和PI2、以及进而根据该运算的必要的上游侧的设定压力PI2和PI1运算求得的比PI2/PI1。
作为前述喷淋板3、4的组合，预先确定具有420个节流孔3a的喷淋板3和具有360个节流孔4a的喷淋板4的组合(以下叫做模式1)以及具有480个节流孔3a的喷淋板3和具有476个节流孔4a的喷淋板4的组合(以下叫做模式2)两种。
另外，在此，利用下述传导系数的运算式运算上述分流流量Q1、Q2及压力PI1、PI2的关系。
即，在管路内流动的气体的流量Q，表示为Q＝C×(P1-P2)...(1)、C＝182×D4×(P1+P2)/2×1/L...(2)。其中，C是传导系数(L/sec)，D是配管直径(cm)，L是配管长度(cm)，P1是配管上游压力(Torr)，P2是配管下游压力(Torr)Q是流量(Torr·L/sec)。
在上述(1)及(2)中，将喷淋板的节流孔的外径设为D，将喷淋板的节流孔的长度设为L，将容器(腔室)内压(P3＝0015Torr)设为下游侧压力P2，将1个节流孔的流量设为流量Q，从而运算出喷淋板的上游侧的内压(PI1及PI2)。
又，图3用图表显示了将组合使用具有内径0.2mmφ的节流孔420个的中心部用气体释放器Dc的喷淋板3以及具有内径0.2mmφ的节流孔360个的边缘部用气体释放器De的喷淋板4时(模式1)的总流量(全流量)Q、与中心部用的控制压力PT1与边缘部用的控制压力PT2的关系以流量比(E/C＝Q2/Q1)为参数运算的数值，例如在Q2/Q1＝1下设Q＝1600、1200、800、400及100SCCM时，边缘部用的控制压力PI2与中心部侧的控制压力PI1之比PI2/PI1的平均值为1.041。
同样，图4用图表显示了将组合使用具有内径0.2mmφ的节流孔480个的中心部用气体释放器Dc的喷淋板3以及具有内径0.2mmφ的节流孔476个的边缘部用气体释放器De的喷淋板4时(模式2)的运算值，例如在Q2/Q1＝1下设Q＝1600、1200、800、400及100SCCM时，边缘部侧的控制压力PI2与中心部侧的控制压力PI1之比PI2/PI1的平均值为1.001。
另外，表2及表3归纳了表示图3及图4所示的模式1及模式2中的各流量比Q2/Q1、与边缘部侧控制压力PI2与中心部侧控制压力PI1之比PI2/PI1的关系的运算值。例如在图3中，显示了使用的喷淋板3、4设为组合模式1且流量比Q1/Q2为1时边缘部侧控制压力PI2与中心部侧控制压力PI1之比PI2/PI1通过运算为1.041。
以下说明本申请发明的向容器的气体分流供给方法。参照图1及图2，在没有向通信控制电路CT输入启动信号时，两开闭阀OV1、OV2设为全闭。
为了以规定的比率Q2/Q1(例如Q2/Q1＝1/2)分流供给总流量Q的气体G，向通信控制电路CT输入总流量Q及连接在各分支管线GL1、GL2的末端的气体释放器Dc、De的喷淋板3、4的组合模式、所希望的流量比Q2/Q1。又，与各喷淋板3、4和流量比Q2/Q1对应的控制压力比PI2/PI1作为设定信号输入。
然后，通信控制电路CT，根据给予的总流量Q和流量比率Q2/Q1及设定压力PI1、PI2决定分流控制对象及非分流控制对象，打开非控制对象分支供给管线的开闭阀OV，关闭控制对象分支供给管线的开闭阀OV。
例如，通信控制电路CT，当接收表示总流量Q为1200SCCM、喷淋板3、4的组合模式为模式1且分流比Q2/Q1＝1/2、设定压力PI1及设定压力PI2的信号时，将与设定压力PI1、PI2中设定压力设定得低的PI1对应的分支供给管线GL1设为控制对象分支供给管线，剩下的另一个分支供给管线GL2作为非控制分支供给管线。
通信控制电路CT，打开非控制对象分支供给管线GL2的开闭阀OV2，关闭控制对象分支供给管线GL1的开闭阀OV1。
又，通信控制电路CT，根据由控制对象分支供给管线GL1的压力传感器PS1测定而输送来的压力信号，比较设定压力PI1与实际压力PT1。
通信控制电路CT，对比控制对象分支供给管线GL1的设定压力PI1与实际压力PT1，以向减小该差的方向调整分流控制器FV的开度的方式输出信号。
即，对比的结果是实际压力PT1＜设定压力PI1时，分流控制器FV的开度增大，使控制对象分支管线GL1的压力上升。相反的结果，实际压力PT1＞设定压力PI1时，分流控制器FV的开度减小，使控制对象分支管线GL1的压力下降。
通信控制电路CT，对比控制对象分支供给管线GL1的设定压力PI1与实际压力PT1，该差值消除或收敛在预设的差值范围时，保持分流控制器FV的开度，从而完成自动分流控制。
即，来自气体供给源S的规定流量Q的原料气体G，分流为规定的流量比Q1/Q2，通过气体释放器Dc、De向容器C内的晶片H供给。
另外，通信控制电路CT，对比设定压力PI1与实际压力PT1，该差值消除(变为0)或收敛在预设的差值范围时，保持分流控制器FV的开度，从而完成自动分流控制，但由于温度变化或其他原因，实际压力PT1变动，与设定压力PI1的差值超出预设的差值范围时，通信控制电路CT再次开始分流控制器FV的开度的控制。
又，在本实施方式中，为通过电源·信号输入端子T对通信控制电路CT输入启动信号、总流量Q、希望的流量比Q2/Q1、喷淋板3、4的组合模式、设定压力PI1、PI2等的构成，但也可构成为通信控制电路CT根据前述总流量Q和流量比Q2/Q1等信号和预先算出的数据、确定控制对象分支供给管线及其设定压力。
工业实用性
本发明可应用于在临界压力条件之下分流地供给流体的装置。例如，可用在半导体制造装置的容器和化学品及药品的制造装置的容器中。

Claims (9)

1、一种从具有流量控制装置的气体供给设备向容器分流地供给气体的气体分流供给装置，从具有流量控制装置(QCS)的气体供给设备(1)通过多条分支供给管线(GL1、GL2)及固定在其末端的喷淋板(3、4)、以规定的流量比Q1/Q2向容器(C)内分流地供给规定流量Q的气体(G)，其特征在于：在前述气体供给设备(1)与容器(C)之间设置有分流控制装置(2)，分流控制装置(2)包括分别设置在前述多条分支供给管线(GL1、GL2)上的开闭阀(OV1、OV2)、在开闭阀(OV1)的下游侧从分支供给管线(GL1)分支的旁通管线(BL1)、在开闭阀(OV2)的下游侧从分支供给管线(GL2)分支的旁通管线(BL2)、连接在旁通管线(BL1)和旁通管线(BL2)上的压力式分流控制器(FV)、测定分支供给管线(GL1)内的压力的压力传感器(PS1)、测定分支供给管线(GL2)内的压力的压力传感器(PS2)。
2、如权利要求1所述的从具有流量控制装置的气体供给设备向容器分流地供给气体的气体分流供给装置，其特征在于：具有控制装置(CT)，其比较用于达到规定的流量比Q1/Q2的分支供给管线(GL1)的设定压力PI1或分支供给管线(GL2)的设定压力PI2中的某一个的设定压力、和与之对应的由压力传感器(PS1)或压力传感器(PS2)测定的分支供给管线(GL1)的实际压力PT1或分支供给管线(GL2)的实际压力PT2，并向减小分支供给管线的实际压力与用于达到规定的流量比Q1/Q2的设定压力之间的差的方向、控制压力式分流控制器(FV)的开度。
3、如权利要求1或2所述的从具有流量控制装置的气体供给设备向容器分流地供给气体的气体分流供给装置，其特征在于：将开闭阀(OV1)和开闭阀(OV2)设为气控式的开闭阀，且具有向开闭阀(OV1)和开闭阀(OV2)供给动作用空气的切换阀(SV)。
4、如权利要求1、2或3所述的从具有流量控制装置的气体供给设备向容器分流地供给气体的气体分流供给装置，其特征在于：开闭阀(OV1)和开闭阀(OV2)是一体的。
5、如权利要求1、2、3或4所述的从具有流量控制装置的气体供给设备向容器分流地供给气体的气体分流供给装置，其特征在于：使用了压力式流量控制装置作为流量控制装置(QCS)。
6、一种从具有流量控制装置的气体供给设备向容器分流地供给气体的气体分流方法，从具有流量控制装置(QCS)的气体供给设备(1)通过多条分支供给管线(GL1、GL2)及固定在其末端的喷淋板(3、4)、以规定的流量比Q1/Q2向容器(C)内分流地供给规定流量Q的气体(G)，其特征在于：在前述气体供给设备(1)与容器(C)之间设置有分流控制装置(2)，分流控制装置(2)包括分别设置在前述多条分支供给管线(GL1、GL2)上的开闭阀(OV1、OV2)、在开闭阀(OV1)的下游侧从分支供给管线(GL1)分支的旁通管线(BL1)、在开闭阀(OV2)的下游侧从分支供给管线(GL2)分支的旁通管线(BL2)、连接在旁通管线(BL1)和旁通管线(BL2)上的压力式分流控制器(FV)、测定分支供给管线(GL1)内的压力的压力传感器(PS1)、测定分支供给管线(GL2)内的压力的压力传感器(PS2)；通过打开供给流量大的一方的分支供给管线的开闭阀，调整前述压力式分流控制器(FV)的开度，并通过调整从供给流量多的一方的分支供给管线流向供给流量小的一方的分支供给管线的流量，从而调整分支供给管线(GL1)及分支供给管线(GL2)的压力，以希望的分流流量Q1、Q2向前述容器C内分流地供给总量Q＝Q1+Q2的气体。
7、如权利要求6所述的从具有流量控制装置的气体供给设备向容器分流地供给气体的气体分流供给方法，其特征在于：比较用于达到规定的流量比Q1/Q2的分支供给管线(GL1)的设定压力PI1或分支供给管线(GL2)的设定压力PI2中的某一个的设定压力、和与之对应的由压力传感器(PS1)或压力传感器(PS2)测定的分支供给管线(GL1)的实际压力PT1或分支供给管线(GL2)的实际压力PT2，并向减小分支供给管线的实际压力与用于达到规定的流量比Q1/Q2的设定压力之间的差的方向、控制压力式分流控制器(FV)的开度。
8、如权利要求6或7所述的从具有流量控制装置的气体供给设备向容器分流地供给气体的气体分流供给装置，其特征在于：将开闭阀(OV1)和开闭阀(OV2)设为气控式的开闭阀，且具有向开闭阀(OV1)和开闭阀(OV2)供给动作用空气的切换阀(SV)，从而利用切换阀(SV)打开供给流量大的一方的分支供给管线的开闭阀。
9、如权利要求6、7或8所述的从具有流量控制装置的气体供给设备向容器分流地供给气体的气体分流供给方法，其特征在于：使用压力式流量控制装置作为流量控制装置(QCS)。
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