CN1833209A - 腔室气体供给装置及采用它的腔室内压控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明防止流量的控制精度在小流量域显著降低,在整个流量控制域进行高精度流量控制,同时通过高精度流量控制可以控制宽广的腔室压力范围。具体地说,由并联连接的多台压力式流量控制装置和控制上述多台压力式流量控制装置的动作的控制装置形成,向由真空泵排气的腔室流量控制地供给期望的气体的腔室气体供给装置中,令上述一台压力式流量控制装置为控制向腔室供给的最大流量的至多10%的气体流量域的装置,令剩余的压力式流量控制装置为控制剩余的气体流量域的装置。
Description
技术领域
本发明涉及对半导体制造装置等中利用的腔室气体供给装置和采用它的腔室内压控制方法。
背景技术
近年,半导体制造装置等中,对处理腔室气体供给装置往往利用具备所谓压力式流量控制装置的气体供给装置。
图8表示了其中一例,结构中设置有压力式流量控制装置C1、C2、C3和流体切换阀D1、D2、D3,通过来自控制装置B的信号自动地进行对处理腔室E供给的流体的切换及其流量调节(特开平11-212653号等)。
另外,上述压力式流量控制装置C1、C2、C3开闭(调节锐孔上游侧压力P1)控制阀V,使得通过将流通图9所示锐孔Ka的流体保持在临界条件下(P1/P2约2以上),在运算装置M中将锐孔流通流量QC运算为QC=KP1,与设定流量Qs的差Qy成为零。另外,A/D是信号变换器,AP是放大器(特开平8-338546号)。
另外,如图10所示,上述处理腔室E通过具备自动压力调节器APC及电导阀CV的比较大口径的真空排气管线Ex连续地运转真空泵VP1及VP2,从而使其内压保持为设定值(10-6~102托)。
另外,作为上述真空泵,往往采用涡轮分子泵等的一次真空泵(高真空泵)VP1和涡旋泵等的二次真空泵(低真空泵)VP2的组合,1台压缩比大的大排气容量的真空泵形成的排气系统由于制造成本高,往往不被采用。
上述图8所示的腔室的流体供给装置,其使用的压力式流量控制装置C1~Cn由于具备不受腔室E侧的内压变动影响的特性,因此只要保持临界条件,腔室内压即使变动也可以进行比较稳定的供给气体的流量控制,实现优异实用的效用。
但是,该种流体供给装置中残留许多应该解决的问题,其中急待解决的问题是提高低流量域中的流量控制精度。
例如,若在设定10%以下将额定流量为1SLM(换算成标准状态的气体流量)的压力式流量控制装置的流量控制精度设为0.1%F·S,则设定1%的控制流量值中最大可能包含1SCCM的误差。因此,控制流量若成为额定流量的10%以下(例如10~100SCCM以下),则不能忽视上述1SCCM的误差的影响,结果,若是额定容量为1SLM的流量控制装置,则在100SCCM以下的小流量域有无法获得高精度流量控制的问题。
另外,上述图10的处理腔室E中,必须连续地运转高压缩度且排气流量大的涡轮分子泵等的一次真空泵VP1等。
而且,由于必须减轻一次真空泵VP1或二次真空泵VP2的负载,真空排气系统Ex的管径必须比较粗,且需要电导阀CV和自动压力调节器APC等。结果,真空腔室E的设备费和运行成本上升,有无法实现成本降低的问题。
【专利文献1】特开平11-212653号公报
【专利文献2】特开平8-338546号公报
【发明的公开】
【发明要解决的课题】
本发明针对具备传统的压力式流量控制装置的真空腔室气体供给装置及上述真空腔室的真空排气系统中的上述问题,即(1)气体供给装置中,由于小流量域中的流量控制精度降低,因此将流量控制范围限定在约1~100%的范围,难以进行1%以下的流量范围的高精度流量控制,以及(2)真空腔室的真空排气系统中,难以实现设备的小型化、设备费和运行成本的降低等的问题的解决,主要目的是提供:在所要最大设定流量的0.1%~100%的宽范围内,与真空腔室的内压变动无关地进行高精度流量控制的流体供给装置和采用该流体供给装置的真空腔室内压控制方法。
【解决课题的手段】
权利要求1的发明是一种腔室气体供给装置,由并联连接的多台压力式流量控制装置和控制上述多台压力式流量控制装置的动作的控制装置形成,对期望的气体进行流量控制并供给由真空泵排气的腔室,其中,令上述压力式流量控制装置为由锐孔、锐孔上游侧的压力检出器、压力检出器的上游侧设置的控制阀、从压力检出器的检出压力P1根据QC=KP1(其中K是常数)运算通过锐孔的气体流量QC的同时将与设定流量Qs的差Qy作为驱动用信号输出到控制阀的运算控制部形成,且在锐孔上游侧压力P1和下游侧压力P2的比P1/P2保持约2倍以上的状态下使用的压力式流量控制装置,同时,令上述一台压力式流量控制装置为控制向腔室供给的最大流量的至多10%的气体流量域的装置,令剩余的压力式流量控制装置为控制剩余的气体流量域的装置,在整个宽流量域进行高精度流量控制。
权利要求2的发明是权利要求1的发明中,令并联连接的压力式流量控制装置为2台,一台为控制小流量域的小流量域压力式流量控制装置,另一台为控制大流量域的大流量域压力式流量控制装置。
权利要求3的发明是权利要求1的发明中,令并联连接的压力式流量控制装置为2台,且令小流量用的压力式流量控制装置的流量控制域为最大流量的0.1~10%,另外令大流量用的压力式流量控制装置的流量控制域为最大流量的10~100%。
权利要求4的发明是权利要求1的发明中,根据控制装置的信号变换部发出的控制信号,从控制流量域小的压力式流量控制装置开始按顺序使多台压力式流量控制装置动作。
权利要求5的发明是权利要求1的发明中,在控制装置设置向分担各流量域的压力式流量控制装置发出的控制信号的上升率设定机构,从上述控制信号的发出到经过规定的时间后,该压力式流量控制装置供给设定流量的气体流量。
权利要求6的发明构成为,在从具有压力式流量控制装置的气体供给装置供给气体的同时由真空泵通过具有电导阀的真空排气管线对内部连续地减压的腔室中,首先,在连续地运转上述真空泵的同时从气体供给装置供给期望的气体,分别求出上述电导阀最大开度时及最小开度时的气体供给流量和腔室内压的关系,接着,从这些腔室内压和气体供给流量的关系,确定具备上述真空排气系统的腔室中对腔室的气体供给流量和腔室内压的控制范围的同时,将上述气体供给装置供给中的气体流量调节为,从该气体供给流量和腔室内压的关系线图求出的应设定的腔室内压对应的气体供给流量,从而将腔室内压保持为期望的设定压力。
权利要求7的发明是权利要求6的发明中,通过调节真空排气系统的电导阀的开度和来自气体供给装置的供给气体流量这两者,将腔室内压保持在设定压力。
权利要求8的发明以权利要求1的气体供给装置作为气体供给装置。
【发明的效果】
本发明的腔室气体供给装置中,将必要的流量范围分割成多个流量域,由于最大流量的至少10%以下的小流量域通过小流量用的压力式流量控制装置进行流量控制,因此可在宽流量范围进行高精度流量控制。
另外,分担各流量域的压力式流量控制装置进行流量控制的重乘时,由于采用了在控制信号的上升率中追加限制的构成,因此可进行对腔室供给的气体流量Q的连续控制。
本发明的腔室内压控制方法中,由于可迅速且正确调节腔室的供给气体流量,因此可容易地将腔室内压调节·保持到规定的设定压力。结果,可删除传统的自动压力调节器APC,显著削减腔室的真空排气系统的设备费。
另外,真空泵只要设置达成预定的腔室最低压力的排气容量即可,不需要象传统的腔室的真空排气系统一样对真空泵的排气容量估算显著的余量。结果,可显著削减真空排气系统的设备费。
附图说明
【图1】本发明的腔室的气体供给设备的第1实施例的全体系统图,是基础实验采用的气体供给设备。
【图2】图1的气体供给设备A中输入设定(%)和控制信号(%)的关系的线图。
【图3】图1的气体供给设备A中流量设定(%)和各压力式流量控制装置的流量(%)及腔室E的供给流量Q的关系的线图。
【图4】表示图1的气体供给设备A中各压力式流量控制装置的控制信号的输入状态和各压力式流量控制装置的流量输出Q1、Q2及腔室E的压力P的关系的线图,(a)是在60秒间将2台压力式流量控制装置的流量从0%变化到100%的情况,(b)是在30秒间将流量从0%变化到100%的情况,(c)是阶梯状地将流量从0%变化到100%的情况。
【图5】表示采用3台压力式流量控制装置的本发明的第2实施例的气体供给设备的流量设定(%)和控制流量Q的关系的线图。
【图6】表示采用本发明的气体供给设备的腔室内压控制方法的实施状态的全体系统图。
【图7】表示图6所示的腔室内压控制方法中可控制的腔室内压P和供给流量Q的关系的线图。
【图8】采用传统的压力式流量控制装置的腔室的流体供给装置的说明图。
【图9】压力式流量控制装置的构成图。
【图10】表示传统的处理腔室的真空排气系统的说明图。
【符号的说明】
A是气体供给装置,Gs是供给气体,FCS(A)是小流量用压力式流量控制装置,FCS(B)是大流量用压力式流量控制装置,Q1是小流量用压力式流量控制装置的控制流量,Q2是大流量用压力式流量控制装置的控制流量,Q是腔室的供给流量,P是腔室内压力,E是处理腔室,APC是自动压力调节器,CV是电导阀,VP是真空泵,V1~V3是控制阀,L1是气体供给管,L2~L3是排气管,1是控制装置,1a是流量输入设定部,1a′及1a″是控制信号上升率设定机构,1b是信号变换部,1c·1d是控制信号。
具体实施方式
以下,根据图面说明本发明的各实施例。
【实施例1】
图1是本发明的腔室气体供给装置的第1实施例,表示该气体供给装置的基本型。
图1中,A是气体供给装置,Gs是供给气体,FCS(A)是小流量用压力式流量控制装置,FCS(B)是大流量用压力式流量控制装置,E是腔室,Q1是小流量用压力式流量控制装置FCS(A)的控制流量,Q2是大流量用压力式流量控制装置FCS(B)的控制流量,Q是腔室E的供给流量,P是腔室内的压力,CV是电导阀,VP是真空泵,V1~V3是控制阀,L1是气体供给管,L2、L3是排气管路,1是控制装置,1a是流量输入设定部,1b是信号变换部,1c·1d是控制信号。
上述压力式流量控制装置FCS(A)及FCS(B),与图9所示的传统的压力式流量控制装置基本相同,基本构成为:通过在锐孔上游侧压力P1和下游侧压力P2之间使流体的临界条件即P1/P2是约2以上的条件成立,从而由QC=KP1(其中K是常数)运算锐孔流通的气体流量,根据该运算值QC和设定值Qs的差信号Qy来自动开闭控制上游侧设置的控制阀V,从而调节压力P1,将锐孔的实通过流量控制为上述设定值Qs。
另外,本实施例中,作为小流量用压力式流量控制装置FCS(A),使用额定流量100SCCM的装置,另外作为大流量用压力式流量控制装置FCS(B),使用额定流量3000SCCM的装置,在从最小5SCCM到最大3100SCCM的流量范围,构成可连续地进行高精度流量控制。
另外,上述压力式流量控制装置FCS(A)、FCS(B)的构成是公知的,这里省略其详细说明。
上述处理腔室E的内容量设定成11L,通过具备300L/min的排气流量的真空泵VP,经由设有自动压力调节器APC及电导阀CV的真空排气管线L2~L3连续地抽成真空,腔室E的内部保持10-2~101托的中真空。
上述电导阀CV用于调节真空排气系统的管路电导。另外,电导阀CV是公知的,省略其详细说明。
上述气体供给管L1采用外径6.35mmφ、内径4.2mmφ的不锈钢管,另外排气管L2、L3采用外径28mmφ、内径24mmφ的不锈钢管。
上述控制装置1由输入设定部1a和信号变换部1b形成,由输入设定部1a设定额定最大流量对应的期望流量(%)。
即,该输入设定部1a设有小流量用压力式流量控制装置FCS(A)的控制信号1c的上升率设定机构1a′和大流量用压力式流量控制装置FCS(B)的控制信号1d的上升率设定机构1a″,处理腔室E中必要的处理气体Gs的流量由流量%设定机构1a设定,如后述。
另外,上述输入设定部ta的控制信号的上升率设定机构1a′、1a″,是如后述流量设定从最小设定流量0%到最大设定流量100%之间的任意流量,使两压力式流量控制装置FCS(A)、FCS(B)动作时,用于调节对各流量用压力式流量控制装置FSC(A)、(B)施加的控制信号1c、1d的上升率的机构,例如以设定流量50SCCM(输入设定值1.613%)供给气体Gs,增加到2000SCCM(输入设定64.516%)的场合,虽然从只有小流量用压力式流量控制装置FCS(A)的动作切换到两压力式流量控制装置FCS(A)、FCS(B)的动作,但是大流量压力式流量控制装置FCS(B)从0达到1900SCCM必须设置若干的时间延迟(0→100%的流量变化约30秒),因此调节供给到FCS(B)的控制输入信号1d的上升率。
上述信号变换部1b将控制信号1c、1d输出到与流量的输入设定(%)对应的各压力式流量控制装置FCS(A)、FCS(B)。
另外,最大流量为100SCCM的压力式流量控制装置FCS(A)的控制信号设定成0V(0SCCM)到5V(100SCCM)的值,另外,最大流量为3000SCCM的压力式流量控制装置FCS(B)的控制信号也设定成0V(0SCCM)到5V(3000SCCM)的值,各个分担的控制流量对应的控制信号1c、1d从信号变换部1b输入两压力式流量控制装置FCS(A)、FCS(B)。
图2是表示上述控制装置1的输入设定部1a中的流量输入设定(%)和控制信号1c、1d的关系的线图。图2中,曲线L表示小流量(100SCCM)用压力式流量控制装置FCS(A)的控制信号1c,另外曲线H表示大流量(3000SCCM)用压力式流量控制装置的控制信号1d,例如设定流量为50SCCM(设定流量%=50/3100=1.613%)时仅FCS(A)动作,控制信号1c=5V×50/100=2.5V输入FCS(A)。
同样,设定流量为2000SCCM(设定流量%=2000/3100=64.52%)时,FCS(A)在流量设定%=100%下输出100SCCM的流量,控制信号1c=5V×100/100=5V输入FCS(A),另外,FCS(B)输出流量1900SCCM,控制信号1d=5V×1900/3000=3.17V输入FCS(B)。
图3表示图1的流体供给装置A中各压力式流量控制装置FCS(A)、FCS(B)的分担控制流量Q1、Q2和腔室E的全供给流量Q的关系,全流量Q成为Q=100/3·设定%(仅FCS(A)动作,Q=100SCCM以下时),或Q=3000/97·设定%+700/97SCCM(FCS(A)、FCS(B)都动作,Q=100SCCM以上时)。
图4的(a)~(c)是表示上述输入设定部1a的控制信号上升率设定机构1a′、1a″的必要性的实验数据,表示使100SCCM的FCS(A)和3000SCCM的FCS(B)都动作,全流量从0%(0SCCM)增加到100%(3100SCCM)时的流量控制信号1c及流量控制信号1d的施加状况和腔室控制压力P的控制流量Q的追随性的关系。另外,该实验中,腔室排气系统的自动压力调节器APC设置成全开状态(真空泵VP连续地以全输出运转的状态)。
即,图4(a)表示将供给输入设定部1a的设定信号在约60秒间在0~100%变化时的腔室控制压力P的变化状态。
另外,图4(b)表示将供给输入设定部1a的设定信号在约30秒间在0~100%变化时的腔室控制压力P的变化状态,以及图4(c)表示将供给输入设定部1a的设定信号阶梯状变化时的腔室控制压力P的变化状况。
图4(a)及图4(b)中,腔室控制压力P在与流量设定%(SET)成比例的状态下连续地增加,判别出完全实现所谓压力控制。
相对地,图4(c)中,相对于流量设定%(SET)的阶梯变化(即,控制信号1c(或流量Q1)及控制信号1d(或流量Q2)的阶梯变化),腔室控制压力P(腔室E的供给流量Q)不出现阶梯状变化,判断在约20秒间无法追随腔室控制压力P的控制。
【实施例2】
图5是表示本发明的流体供给装置的第2实施例的设定流量和流量输出的关系的线图,该第2实施例中,其构成采用额定流量为100SCCM和3000SCCM和5000SCCM的3台压力式流量控制装置FCS(A)、FCS(B)、FCS(C),对比5SCCM~8100SCCM更宽的流量范围进行高精度流量控制。
图5中,曲线L表示100SCCM的压力式流量控制装置FCS(A)的流量特性,曲线H表示3000SCCM的压力式流量控制装置FCS(B)的流量特性,曲线M表示5000SCCM的压力式流量控制装置FCS(C)的流量特性,另外Q表示腔室E的供给流量。
即,供给流量Q为100~3100SCCM以下时,通过
Q=(3100-100)/(40-1)·(SET%-1)+100
=(3000/39)·SET%+(900/39)求出流量Q,
另外,供给流量Q为3100~8100SCCM时,
通过Q=(5000/60)·SET%-(14000/60)求出流量Q。
另外,上述图1的第1实施例及图5的第2实施例中,供给气体Gs为一种,但是供给气体Gs为二种以上时,分别并联设置与气体种类数同数的多台如第1实施例或第2实施例构成的气体供给装置A,通过使各气体供给装置A任意地切换动作,向腔室E供给多种气体。
而且,上述第1实施例或第2实施例中,供给气体Gs采用单独种类的气体,但是供给气体Gs当然也可以采用例如Ar和CF4的混合气体(混合比率任意)。
(采用气体供给装置的腔室内压控制方法)
【实施例3】
图6说明是采用本发明的气体供给装置的腔室E的内压调节方法的系统图。
参照图6,腔室E具有11L的内容积,其真空排气系统由电导阀CV和真空泵VP和管路L2和管路L3形成。
另外,真空泵VP使用具备300L/min的排气量的真空泵。
该腔室内压控制方法,通过细微调节向其内部供给的流体的流量,将由具有一定的排气能力的真空泵连续地排气的腔室E内的内压控制在10-2~102托程度的规定的处理压力。
参照图6,首先令电导阀CV全开,真空排气系统的流路电阻最小,同时使真空泵VP动作,将腔室E内抽空成与真空泵VP的排气能力对应的真空度。
接着,根据预先求出的图7的腔室E及真空排气系统的压力-流量特性曲线,求出压力P对应的供给气体流量Q。
然后,使气体供给装置A动作,向腔室E内供给用于获得上述设定压力P所必要的流量Q的气体Gs。
另外,由气体Gs的供给进行腔室E的内压调节的范围,在真空泵VP的排气能力一定的条件下,可以根据电导阀CV的开度调节而变化,如后述,腔室内压上升(低真空度)时,令电导阀CV的开度降低,增大真空排气系统的管路电阻,相反腔室内压降低(高真空度)时,令电导阀CV为全开状态。
图7是表示上述图6的腔室E及真空排气系统中腔室E的供给流量Q和腔室内压P的关系的线图,表示在额定下连续运转真空泵VP的同时,令电导阀CV为最大开度或最小开度状态时的压力-流量特性。
即,图7的曲线A表示电导阀CV全开时的压力-流量特性,曲线B表示电导阀CV最小开度时的压力-流量特性。
另外,曲线C表示实现腔室E内任意的处理点(1)和处理点(3)的真空排气系统的任意电导中的压力-流量特性。
从图7可明白,图6的腔室E及真空排气系统中,将腔室E的气体供给流量Q控制在5~3100SCCM之间,同时通过适当调节真空排气系统的电导,可以在记号(1)-(4)-(5)-(3)-(2)-(7)-(6)围成的流量·压力范围,即压力101~0.8×10-1托的范围内调节腔室E内的压力。
当然,通过改变真空排气系统的构成(真空排气系统的电导或真空排气泵VP的排气能力等)或流体供给装置A的流量控制范围,可改变上述图7的流量·压力的调节范围(虚线部分的面积),根据处理腔室E要求的条件,适当选定流体供给装置A的流量范围或真空排气泵VP的排气能力。
另外,半导体制造装置等中,压力控制范围通常在10-2~101托中选定,流量控制范围Q在3SCCM~5000SCCM的范围选定。
另外,作为压力调节用的向腔室E内供给的气体Gs,采用He或Ar等的惰性气体或它们的混合气体。
而且,作为对上述腔室E内的供给气体Gs,可利用处理气体本身,当然也可以是混合气体。
产业上的利用可能性
本发明可用于半导体制造装置的处理腔室的气体供给量控制和处理腔室的内压控制等。
Claims (8)
1.一种腔室气体供给装置,其特征在于,由并联连接的多台压力式流量控制装置和控制上述多台压力式流量控制装置的动作的控制装置形成,对期望的气体进行流量控制并供给由真空泵排气的腔室,其中,令上述压力式流量控制装置为由锐孔、锐孔上游侧的压力检出器、压力检出器的上游侧设置的控制阀、从压力检出器的检出压力P1根据QC=KP1(其中K是常数)运算通过锐孔的气体流量QC的同时将与设定流量Qs的差Qy作为驱动用信号输出到控制阀的运算控制部形成,且在锐孔上游侧压力P1和下游侧压力P2的比P1/P2保持约2倍以上的状态下使用的压力式流量控制装置,同时,令上述一台压力式流量控制装置为控制向腔室供给的最大流量的至多10%的气体流量域的装置,令剩余的压力式流量控制装置为控制剩余的气体流量域的装置,在整个宽流量域进行高精度流量控制。
2.权利要求1所述的腔室气体供给装置,其中,令并联连接的压力式流量控制装置为2台,一台为控制小流量域的小流量域压力式流量控制装置,另一台为控制大流量域的大流量域压力式流量控制装置。
3.权利要求1所述的腔室气体供给装置,其中,令并联连接的压力式流量控制装置为2台,且令小流量用的压力式流量控制装置的流量控制域为最大流量的0.1~10%,另外令大流量用的压力式流量控制装置的流量控制域为最大流量的10~100%。
4.权利要求1所述的腔室气体供给装置,其中,根据控制装置的信号变换部发出的控制信号,从控制流量域小的压力式流量控制装置开始按顺序使多台压力式流量控制装置动作。
5.权利要求4所述的腔室气体供给装置,其中,在控制装置设置向分担各流量域的压力式流量控制装置发出的控制信号的上升率设定机构,从上述控制信号的发出到经过规定的时间后,该压力式流量控制装置供给设定流量的气体流量。
6.一种腔室内压控制方法,其特征在于,在从具有压力式流量控制装置的气体供给装置供给气体的同时由真空泵通过具有电导阀的真空排气管线对内部连续地减压的腔室中,首先,在连续地运转上述真空泵的同时从气体供给装置供给期望的气体,分别求出上述电导阀最大开度时及最小开度时的气体供给流量和腔室内压的关系,接着,从这些腔室内压和气体供给流量的关系,确定具备上述真空排气系统的腔室中对腔室的气体供给流量和腔室内压的控制范围的同时,将上述气体供给装置供给中的气体流量调节为,从该气体供给流量和腔室内压的关系线图求出的应设定的腔室内压对应的气体供给流量,从而将腔室内压保持为期望的设定压力。
7.权利要求6所述的腔室内压控制方法,其中,通过调节真空排气系统的电导阀的开度和来自气体供给装置的供给气体流量这两者,将腔室内压保持在设定压力。
8.权利要求6所述的腔室内压控制方法,其中,气体供给装置由并联连接的多台压力式流量控制装置和控制上述多台压力式流量控制装置的动作的控制装置形成,对期望的气体进行流量控制并供给由真空泵排气的腔室,其中,令上述压力式流量控制装置为由锐孔、锐孔上游侧的压力检出器、压力检出器的上游侧设置的控制阀、从压力检出器的检出压力P1根据QC=KP1(其中K是常数)运算通过锐孔的气体流量QC的同时将与设定流量Qs的差Qy作为驱动用信号输出到控制阀的运算控制部形成,且在锐孔上游侧压力P1和下游侧压力P2的比P1/P2保持约2倍以上的状态下使用的压力式流量控制装置,同时,令上述一台压力式流量控制装置为控制向腔室供给的最大流量的至多10%的气体流量域的装置,令剩余的压力式流量控制装置为控制剩余的气体流量域的装置,而且,令上述控制装置为由设定向腔室供给的气体流量的输入设定部和将对该输入设定部的输入值变换成供给各压力式流量控制装置的控制信号的信号变换部构成,通过从信号变换部向各压力式流量控制装置发出控制信号,在整个宽流量域进行高精度流量控制。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101968659A (zh) * | 2010-09-19 | 2011-02-09 | 北京中科科仪技术发展有限责任公司 | 用于高真空充油设备的调节控制机构及其充油调速方法 |
CN102829932A (zh) * | 2012-08-29 | 2012-12-19 | 杭州泰林生物技术设备有限公司 | 过滤器完整性检测装置 |
CN111007885A (zh) * | 2018-10-05 | 2020-04-14 | 株式会社岛津制作所 | 推断装置以及阀控制装置 |
Families Citing this family (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JP4399227B2 (ja) * | 2003-10-06 | 2010-01-13 | 株式会社フジキン | チャンバの内圧制御装置及び内圧被制御式チャンバ |
JP4406292B2 (ja) * | 2004-01-20 | 2010-01-27 | 株式会社フジキン | 流体通路のウォータハンマーレス開放方法及びこれを用いたウォータハンマーレス開放装置 |
CN100466164C (zh) * | 2005-12-08 | 2009-03-04 | 北京圆合电子技术有限责任公司 | 一种真空腔室的充气系统 |
JP4605790B2 (ja) * | 2006-06-27 | 2011-01-05 | 株式会社フジキン | 原料の気化供給装置及びこれに用いる圧力自動調整装置。 |
JP5054500B2 (ja) * | 2007-12-11 | 2012-10-24 | 株式会社フジキン | 圧力制御式流量基準器 |
KR100969990B1 (ko) | 2008-03-21 | 2010-07-15 | 주식회사 아토 | 질량 유량 조절기의 점검 방법 및 장치 |
JP2013210045A (ja) * | 2012-03-30 | 2013-10-10 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 船舶、液化ガス蒸発装置およびその制御方法ならびにその改修方法 |
US9454158B2 (en) | 2013-03-15 | 2016-09-27 | Bhushan Somani | Real time diagnostics for flow controller systems and methods |
JP6154677B2 (ja) * | 2013-06-28 | 2017-06-28 | 東京エレクトロン株式会社 | クリーニング方法及び処理装置 |
JP5797246B2 (ja) * | 2013-10-28 | 2015-10-21 | 株式会社フジキン | 流量計及びそれを備えた流量制御装置 |
US10146233B2 (en) * | 2015-04-06 | 2018-12-04 | Horiba Stec, Co., Ltd. | Flow rate ratio control apparatus and program for flow rate ratio control apparatus |
JP6767232B2 (ja) * | 2016-10-14 | 2020-10-14 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板処理装置の流量制御器によって出力されるガスの出力流量を求める方法 |
US10983537B2 (en) | 2017-02-27 | 2021-04-20 | Flow Devices And Systems Inc. | Systems and methods for flow sensor back pressure adjustment for mass flow controller |
JP6375486B1 (ja) * | 2017-09-27 | 2018-08-22 | イノビータ ピーティーイー リミテッド | 処理チャンバの圧力制御方法及び処理チャンバの圧力制御装置 |
CN118276609B (zh) * | 2024-05-31 | 2024-08-30 | 中环汽研(北京)低碳科技有限公司 | 气体流量控制系统及方法 |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5158108A (en) | 1991-09-04 | 1992-10-27 | High Vacuum Apparatus Mfg. | Electropneumatic closed loop servo system for controlling variable conductance regulating valves |
JPH08334546A (ja) | 1995-06-06 | 1996-12-17 | Hitachi Ltd | 半導体装置のテスト装置 |
JPH08335846A (ja) | 1995-06-08 | 1996-12-17 | Murata Mfg Co Ltd | 圧電部品 |
JP3291161B2 (ja) * | 1995-06-12 | 2002-06-10 | 株式会社フジキン | 圧力式流量制御装置 |
JPH08338564A (ja) | 1995-06-13 | 1996-12-24 | Inax Corp | 逆止弁装置 |
CA2183478C (en) * | 1995-08-17 | 2004-02-24 | Stephen A. Carter | Digital gas metering system using tri-stable and bi-stable solenoids |
JPH11212653A (ja) * | 1998-01-21 | 1999-08-06 | Fujikin Inc | 流体供給装置 |
JP3546153B2 (ja) | 1998-08-24 | 2004-07-21 | 忠弘 大見 | 圧力式流量制御装置におけるオリフィス目詰検出方法およびその検出装置 |
JP3142267B2 (ja) * | 1999-02-18 | 2001-03-07 | 株式会社相互ポンプ製作所 | ポンプ装置 |
WO2000063756A1 (fr) * | 1999-04-16 | 2000-10-26 | Fujikin Incorporated | Dispositif d'alimentation en fluide du type derivation parallele, et procede et dispositif de commande du debit d'un systeme de pression du type a fluide variable utilise dans ledit dispositif |
JP3365753B2 (ja) | 1999-12-20 | 2003-01-14 | 川崎重工業株式会社 | 底吹き転炉のガス供給装置 |
JP2004510221A (ja) | 2000-06-14 | 2004-04-02 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | 環境が制御されたチャンバ内で圧力を維持するための装置及び方法 |
JP2002116824A (ja) * | 2000-10-05 | 2002-04-19 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 液体流量の制御方法 |
EP1399789A1 (en) * | 2001-05-24 | 2004-03-24 | Unit Instruments, Inc. | Method and apparatus for providing a determined ratio of process fluids |
JP4102564B2 (ja) | 2001-12-28 | 2008-06-18 | 忠弘 大見 | 改良型圧力式流量制御装置 |
JP4331539B2 (ja) | 2003-07-31 | 2009-09-16 | 株式会社フジキン | チャンバへのガス供給装置及びこれを用いたチャンバの内圧制御方法 |
KR100542201B1 (ko) * | 2004-03-03 | 2006-01-10 | 삼성에스디아이 주식회사 | 연료 전지 시스템의 개질기 및 이를 채용한 연료 전지시스템 |
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101968659A (zh) * | 2010-09-19 | 2011-02-09 | 北京中科科仪技术发展有限责任公司 | 用于高真空充油设备的调节控制机构及其充油调速方法 |
CN101968659B (zh) * | 2010-09-19 | 2012-05-30 | 北京中科科仪技术发展有限责任公司 | 用于高真空充油设备的调节控制机构及其充油调速方法 |
CN102829932A (zh) * | 2012-08-29 | 2012-12-19 | 杭州泰林生物技术设备有限公司 | 过滤器完整性检测装置 |
CN111007885A (zh) * | 2018-10-05 | 2020-04-14 | 株式会社岛津制作所 | 推断装置以及阀控制装置 |
CN111007885B (zh) * | 2018-10-05 | 2023-05-02 | 株式会社岛津制作所 | 推断装置以及阀控制装置 |
Also Published As
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