JP2000122725A - ガス供給制御装置 - Google Patents
ガス供給制御装置Info
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Abstract
を制御することができるガス供給制御装置を提供するこ
と。また、材料ガスの供給量を制御する際において、絞
り部の有効断面積の変化を補うことができるガス供給制
御装置を提供すること。また、絞り部を亜音速流で通過
する材料ガスの供給量を制御することができるガス供給
制御装置を提供すること。 【解決手段】 シリンダ32で固体ソース50から昇華
させた材料ガスを、オリフィス33を介して、CVD装
置30に供給する。そして、上流圧力センサ34で検出
されるオリフィス33の上流圧力P1と、上流温度セン
サ35で検出されるオリフィス33の上流温度T1に基
づいて、オリフィス33を音速流で通過する材料ガスの
流量Qを算出し、また、オリフィス33の上流圧力P1
を上流圧力制御バルブ21で調節することにより、オリ
フィス33を音速流で通過する材料ガスの流量Qを設定
値に保つ。
Description
特性を利用したガス供給制御装置に関する。
ば、ウェーハ表面に薄膜を形成させるCVD装置では、
薄膜材料を構成する元素からなる1種又は数種の材料ガ
スをウェーハ上に供給している。このとき、ウェーハ表
面に形成される薄膜を所望のものにするために、ウェー
ハ上に供給される材料ガスを一定量連続して供給させる
必要がある。
上に供給される材料ガスを一定量連続して供給させるガ
ス供給制御装置が使用されている。かかるガス供給制御
装置には、例えば、特開平10−55218号公報に記
載された圧力式流量制御装置がある。特開平10−55
218号公報に記載された圧力式流量制御装置は、オリ
フィスの下流側の圧力P2に対するオリフィスの上流側
の圧力P1の比P1/P2が約1.4より大きい場合に、
オリフィスを音速流で通過する材料ガスの流量Qcが、 Qc=K×S×P1 (但し、Kは定数、Sは最小流路面積)のベルヌーイの
式で近似される、オリフィスの圧力流量特性を利用する
ものである。
ィスの下流側の圧力P2 に対するオリフィスの上流側の
上流圧力P1の比P1/P2 が約1.4より大きければ、
一次圧力検出器で検出されるオリフィスの上流側の圧力
P1 に基づいて、オリフィスを通過する材料ガスの流量
Qcを算出することができる。また、オリフィスの上流
側の圧力P1 をコントロール弁で調節することにより、
オリフィスを通過する材料ガスの流量Qcを設定値に保
つことができる。
圧の下で固体の状態にある材料ガスをウェーハ上に供給
する場合には、特開平10−55218号公報に記載さ
れた圧力式流量制御装置では、対応することができない
問題があった。
スを気体の状態にする必要があり、かかる気体の状態を
維持するには、高温減圧に保たなければならないが、そ
れを実現する設備がなかったからである。さらに、気体
状態にある固体ソースが高温であると、高温に弱いコン
トロール弁や温度検出器(オリフィスの上流側の温度を
検出するもの)などを用いることができなかったからで
ある。
流路が腐食されて増加したり、オリフィスの流路が目詰
まりして減少したりするので、上述した材料ガスの流量
Qcの算出式の最小流路面積Sが変化する場合がある
が、特開平10−55218号公報に記載された圧力式
流量制御装置では、上述した材料ガスの流量Qcの算出
式に対して、最小流路面積Sである有効断面積の変化を
補うことができない問題があった。
通過する材料ガスを亜音速流にしなければならない場合
があるが、特開平10−55218号公報に記載された
圧力式流量制御装置では、オリフィスを通過する材料ガ
スは音速流であることを前提としているので、オリフィ
スである絞り部を亜音速流で通過する材料ガスの供給量
を制御することができない問題があった。
するためになされたものであり、固体ソースから昇華さ
せた材料ガスの供給量を制御することができるガス供給
制御装置を提供することを目的とする。
いて、絞り部の有効断面積の変化を補うことができるガ
ス供給制御装置を提供することを目的とする。
スの供給量を制御することができるガス供給制御装置を
提供することを目的とする。
に成された請求項1に係るガス供給制御装置は、材料ガ
スが音速流で一定量連続して通過する絞り部と、前記絞
り部の上流圧力を調節する上流圧力制御バルブと、前記
絞り部の上流圧力を検出する上流圧力センサと、前記絞
り部の上流温度を検出する上流温度センサとを有し、前
記材料ガスの供給時における前記上流圧力センサと前記
上流温度センサの各々の検出結果に基づいて、前記絞り
部を通過する前記材料ガスの流量を算出する一方、前記
絞り部の上流圧力を前記上流圧力制御バルブで調節し
て、前記絞り部を通過する前記材料ガスの流量を設定値
に保つことにより、前記材料ガスの供給量を制御するガ
ス供給制御装置であって、前記材料ガスは、固体ソース
を昇華させたことにより発生したものであることを特徴
とする。
は、材料ガスが音速流で一定量連続して通過する絞り部
と、前記絞り部の上流圧力を調節する上流圧力制御バル
ブと、前記絞り部の上流圧力を検出する上流圧力センサ
と、前記絞り部の上流温度を検出する上流温度センサと
を有し、前記材料ガスの供給時における前記上流圧力セ
ンサと前記上流温度センサの各々の検出結果に基づい
て、前記絞り部を通過する前記材料ガスの流量を算出す
る一方、前記絞り部の上流圧力を前記上流圧力制御バル
ブで調節して、前記絞り部を通過する前記材料ガスの流
量を設定値に保つことにより、前記材料ガスの供給量を
制御するガス供給制御装置であって、前記上流圧力制御
バルブの全閉時における前記上流圧力センサと前記上流
温度センサの各々の検出結果に基づいて算出された前記
絞り部の有効断面積を使用することによって、前記絞り
部を通過する前記材料ガスの流量を算出することを特徴
とする。
は、請求項2に記載するガス供給制御装置であって、前
記材料ガスは、固体ソースを昇華させたことにより発生
したものであることを特徴とする。また、請求項4に係
るガス供給制御装置は、請求項1又は請求項3に記載す
るガス供給制御装置であって、前記上流圧力制御バルブ
は圧縮空気で駆動するものであるとともに、前記上流圧
力センサはピラニ真空計であることを特徴とする。
は、請求項1乃至請求項4のいずれか一つに記載するガ
ス供給制御装置であって、前記絞り部がノズルであるこ
とを特徴とする。また、請求項6に係るガス供給制御装
置は、請求項5に記載するガス供給制御装置であって、
前記ノズルのスロート部の下流に拡大管が組み付けられ
ていることを特徴とする。
は、請求項1乃至請求項4のいずれか一つに記載するガ
ス供給制御装置であって、前記絞り部がオリフィスであ
ることを特徴とする。
は、材料ガスの供給量を制御するガス供給制御装置であ
って、前記材料ガスが亜音速流で一定量連続して通過す
る絞り部と、前記絞り部の上流圧力を調節する上流圧力
制御バルブと、前記絞り部の下流圧力を調節する下流圧
力制御バルブと、前記絞り部の上流圧力を検出する上流
圧力センサと、前記絞り部の下流圧力を検出する下流圧
力センサと、前記絞り部の上流温度を検出する上流温度
センサとを備え、前記材料ガスの供給時における前記上
流圧力センサと前記下流圧力センサと前記上流温度セン
サの各々の検出結果に基づいて、前記絞り部を通過する
前記材料ガスの流量を算出する一方、前記絞り部の上流
圧力を前記上流圧力制御バルブで調節するとともに前記
絞り部の下流圧力を前記下流圧力制御バルブで調節する
ことによって、前記絞り部を通過する前記材料ガスの流
量を設定値に保つことにより、前記材料ガスの供給量を
制御することを特徴とする。
は、請求項8に記載するガス供給制御装置であって、前
記上流圧力制御バルブの全閉時における前記上流圧力セ
ンサと前記上流温度センサの各々の検出結果に基づいて
算出された前記絞り部の有効断面積を使用することによ
って、前記絞り部を通過する前記材料ガスの流量を算出
することを特徴とする。
は、請求項8又は請求項9に記載するガス供給制御装置
であって、前記材料ガスは、固体ソースを昇華させたこ
とにより発生したものであることを特徴とする。また、
請求項11に係るガス供給制御装置は、請求項10に記
載するガス供給制御装置であって、前記上流圧力制御バ
ルブは圧縮空気で駆動されるものであるとともに、前記
上流圧力センサはピラニ真空計であることを特徴とす
る。
は、請求項8乃至請求項11のいずれか一つに記載する
ガス供給制御装置であって、前記絞り部がノズルである
ことを特徴とする。また、請求項13に係るガス供給制
御装置は、請求項8乃至請求項11のいずれか一つに記
載するガス供給制御装置であって、前記絞り部がオリフ
ィスであることを特徴とする。
は、請求項1乃至請求項13のいずれか一つに記載する
ガス供給制御装置であって、前記材料ガスは、CVD装
置に供給されることを特徴とする。
供給制御装置は、絞り部の下流圧力P2に対する絞り部
の上流圧力P1の比P1/P2が一定値以上の場合に、
絞り部を音速流で通過する材料ガスの流量Qが、 Q=KK×SS×P1×(273/T1)1/2 (但し、KKは定数、SSは絞り部の有効断面積、T1
は絞り部の上流温度)のベルヌーイの式で近似される、
絞り部の圧力流量特性を利用するものである。
の下流圧力P2に対する絞り部の上流圧力P1の比P1
/P2が一定値以上にあれば、上流圧力センサで検出さ
れる絞り部の上流圧力P1と、上流温度センサで検出さ
れる絞り部の上流温度T1とに基づいて、絞り部を音速
流で通過する材料ガスの流量Qを算出することができ
る。また、絞り部の上流圧力P1を上流圧力制御バルブ
で調節することにより、絞り部を音速流で通過する材料
ガスの流量Qを設定値に保つことができる。
って、気体の状態にある固体ソースの材料ガスを発生さ
せることができる。よって、固体ソースから昇華させた
材料ガスを、絞り部を介して、(例えば、CVD装置
に)供給することができる。そして、上述したように、
絞り部を音速流で通過する材料ガスの流量Qを算出する
ことができるとともに設定値に保つことができるので、
固体ソースから昇華させた材料ガスの供給量を制御する
ことが可能となる。
圧力制御弁を全閉にした場合に、上流圧力制御弁から絞
り部までの容積Vの圧力が、PHからPLまでに降下す
るのに要する時間tについて、 t=KK´×(V/SS)×In(PH/PL)×(2
73/T)1/2 (但し、KK´は定数、SSは絞り部の有効断面積、T
は前記Vの温度)で近似される、絞り部の圧力降下特性
を利用するものでもある。
容積Vと、圧力PH、PLと、上流圧力制御弁を全閉に
した場合に、上流圧力センサで検出される前記Vの圧力
PH、PLに基づいて計測されるものであって、前記V
の圧力がPHからPLまでに降下するのに要する時間t
と、上流温度センサで検出される前記Vの温度Tとを代
入することにより、現状の絞り部の有効断面積SSを算
出することができる。そして、このように算出された現
状の絞り部の有効断面積SSは、絞り部を音速流で通過
する材料ガスの流量Qや、後述するQ´を算出する際に
使用される。
部を亜音速流で通過する材料ガスの流量Q´が、 Q´=KK″×SS×((P1−P2)×P2)1/2
×(273/T1)1/2 (但し、KK″は定数、SSは絞り部の有効断面積、P
1は絞り部の上流圧力、P2は絞り部の下流圧力、T1
は絞り部の上流温度)のベルヌーイの式で近似される、
絞り部の圧力流量特性を利用するものである。
流圧力センサで検出される絞り部の上流圧力P1と、下
流圧力センサで検出される絞り部の下流圧力P2と、上
流温度センサで検出される絞り部の上流温度T1とに基
づいて、絞り部を亜音速流で通過する材料ガスの流量Q
´を算出することができる。また、絞り部の上流圧力P
1を上流圧力制御バルブで調節するとともに絞り部の下
流圧力P2を下流圧力制御バルブで調節することによ
り、絞り部を亜音速流で通過する材料ガスの流量Q´を
設定値に保つことができる。
て、気体の状態にある固体ソースの材料ガスを発生させ
ることができる場合には、固体ソースから昇華させた材
料ガスを、絞り部を介して、(例えば、CVD装置に)
供給することができる。そして、上述したように、絞り
部を亜音速流で通過する材料ガスの流量Q´を算出する
ことができるとともに設定値に保つことができるので、
固体ソースから昇華させた材料ガスの供給量を制御する
ことが可能となる。
固体ソースから昇華させた材料ガスを気体の状態に維持
するには、高温減圧に保たなければならない場合がある
が、このときは、固体ソースから昇華させた材料ガスが
高温であるために、絞り部の上流圧力P1を調節する上
流圧力制御バルブであって、磁歪素子、ソレノイド、モ
ータなどを駆動源とするものについては使用できないお
それがあり、また、絞り部の上流圧力P1を検出する上
流圧力センサであって、静電容量型のものについては使
用できないおそれがある。
御バルブを使用するとともに、上流圧力センサとしてピ
ラニ真空計を使用することにより、固体ソースから昇華
させた材料ガスが高温であっても、上流圧力制御バルブ
で絞り部の上流圧力P1を調節することや、上流圧力セ
ンサで絞り部の上流圧力P1を検出することに支障がな
いようにしている。
は、オリフィス、ノズルなどが使用されるが、特に、材
料ガスが音速流で通過する場合には、ノズルのスロート
部の下流に拡大管が組み付けられているものも使用され
る。
は、固体ソースから昇華させた材料ガスを、絞り部を介
して、供給することができるとともに、上流圧力センサ
で検出される絞り部の上流圧力と、上流温度センサで検
出される絞り部の上流温度とに基づいて、絞り部を通過
する材料ガスの流量を算出し、また、絞り部の上流圧力
を上流圧力制御バルブで調節することにより、絞り部を
通過する材料ガスの流量を設定値に保つことができるの
で、固体ソースから昇華させた材料ガスの供給量を制御
することが可能となる。
り部を通過する材料ガスの流量を算出する際において、
上流圧力制御バルブの全閉時における上流圧力センサの
検出結果と上流温度センサの検出結果とに基づいて算出
された絞り部の有効断面積を使用しているので、現状の
絞り部の有効断面積が、絞り部の腐食などによって増加
したり、絞り部の目詰まりなどによって減少したりして
も、材料ガスの供給量を制御する際において、絞り部の
有効断面積の変化を補うことができる。
流圧力センサで検出される絞り部の上流圧力と、下流圧
力センサで検出される絞り部の下流圧力と、上流温度セ
ンサで検出される絞り部の上流温度とに基づいて、絞り
部を亜音速流で通過する材料ガスの流量を算出し、ま
た、絞り部の上流圧力を上流圧力制御バルブで調節する
とともに絞り部の下流圧力を下流圧力制御バルブで調節
することにより、絞り部を亜音速流で通過する材料ガス
の流量を設定値に保つことができるので、絞り部を亜音
速流で通過する材料ガスの供給量を制御することができ
る。
て、絞り部の上流圧力を調節する上流圧力制御バルブが
圧縮空気で駆動されるものであるとともに、絞り部の上
流圧力を検出する上流圧力センサがピラニ真空計である
場合には、固体ソースから昇華させた材料ガスが高温で
あっても、上流圧力制御バルブで絞り部の上流圧力を調
節することや、上流圧力センサで絞り部の上流圧力を検
出することに支障がないので、固体ソースから昇華させ
た材料ガスが高温であっても、その供給量を制御するこ
とが可能である。
は、オリフィス、ノズルなどが使用されるが、特に、ノ
ズルについては、スロート部の下流に拡大管が組み付け
られているものであれば、オリフィスやノズルなどと比
べ、絞り部の下流圧力に対する絞り部の上流圧力の比が
低い(絞り部の上流圧力と絞り部の下流圧力が比較的近
い)場合でも、スロート部における音速流は維持される
ので、材料ガスを音速流で通過させたいときにおいて、
絞り部の圧力流量特性を利用をする際に必要な要件(絞
り部の下流圧力に対する絞り部の上流圧力の比)を緩和
することができる。
て、材料ガスをCVD装置に供給する場合には、CVD
装置に供給される際の材料ガスを高速で移動させること
が多く、このときは、材料ガスを音速流や亜音速流で絞
り部を通過させるには好適な条件にあることから、上述
した効果は大きなものとなる。
を参照して説明する。図1は、半導体製造のウェーハ処
理工程における、CVD装置を使用した薄膜形成のライ
ンの一部であって、本実施の形態のガス供給制御装置を
備えたものを示した概略図である。
て、反応室内が減圧状態に保たれるものである。そし
て、CVD装置30と真空ポンプ31の間には、CVD
装置30の減圧状態を電気信号で制御する下流圧力制御
弁20と、CVD装置30と真空ポンプ31を遮断する
遮断弁10が設けられている。
介して、ウェーハ表面の薄膜材料を構成する元素からな
る1種の材料ガスが供給される。かかる材料ガスは、シ
リンダ32内において、固体ソース50から昇華させた
ものであって(ここでは、化学式Ba(C11H
19O2)2)、その昇華温度は0.65kPaで250℃
のものである。
工程においては、かかる材料ガスを一定量連続してCV
D装置30内に供給することによって、ウェーハ表面に
所望の薄膜を形成させている。そのために、シリンダ3
2と遮断弁11の間に、絞り部であるオリフィス33、
ピラニ真空計である上流圧力センサ34、ピラニ真空計
である下流圧力センサ51、上流温度センサ35、圧縮
空気で駆動される上流圧力制御バルブ21などが設けら
れ、コントローラ40で制御されるガス供給制御装置が
設けられている。
を、断面図で示したものである。図2で示されたガス供
給制御装置は、オリフィス33、上流圧力センサ34、
上流温度センサ35、上流圧力制御バルブ21がユニッ
ト化されたものであって、各々を一体にしたものであ
る。上流圧力制御バルブ21は、耐熱用樹脂であるロッ
ドパッキン22を除くほか、その内部は全て金属で構成
されており、さらに、圧縮空気により駆動されることか
ら、耐熱性能に優れたものである。また、上流圧力セン
サ34は、1.0×10-1〜1.0×105 Paを測定
範囲とするピラニ真空計である。また、上流温度センサ
35については、上流圧力センサ34であるピラニ真空
計の温度測定機能を使用している。尚、図1の下流圧力
センサ51も、1.0×10-1〜1.0×105Paを
測定範囲とするピラニ真空計である。
上流圧力センサ34、上流温度センサ35、上流圧力制
御バルブ21、コントローラ40などからなるガス供給
制御装置が、シリンダ32内で固体ソース50から昇華
させた材料ガスをCVD装置30内に連続的に供給し、
その供給量を制御する仕組みについて説明する。
3の上流圧力P1(上流圧力センサ34で検出されるも
の)とオリフィス33の下流圧力P2(下流圧力センサ
51で検出されるもの)が減圧された状態にあっても、
その比P1/P2が一定値(以下、「限界値」という)
以上にある場合には、オリフィス33を音速流で通過す
る材料ガスの流量Qが、 Q=KK×SS×P1×(273/T1)1/2 (但し、KKは定数、SSはオリフィス33の有効断面
積、T1はオリフィス33の上流温度であって上流温度
センサ35で検出されるもの)のベルヌーイの式で近似
される、オリフィス33の圧力流量特性を利用するもの
である。
T1(上流温度センサ35で検出されるもの)が一定で
あり、オリフィス33の下流圧力P2(下流圧力センサ
51で検出されるもの)に対するオリフィス33の上流
圧力P1(上流圧力センサ34で検出されるもの)の比
P1/P2が「限界値」以上にあれば、オリフィス33
の下流圧力P2(下流圧力センサ51で検出されるも
の)に影響されることなく、オリフィス33の上流圧力
P1(上流圧力センサ34で検出されるもの)をもっ
て、音速流でオリフィス33を通過する材料ガスの流量
Qを制御することができる。
薄膜形成のラインにおいて、オリフィス33の上流温度
T1(上流温度センサ35で検出されるもの)が常温で
一定にあり、オリフィス33の上流圧力P1(上流圧力
センサ34で検出されるもの)が3.9kPaの減圧さ
れた状態で一定にある場合には、オリフィス33の下流
圧力P2(下流圧力センサ51で検出されるもの)に対
するオリフィス33の上流圧力P1(上流圧力センサ3
4で検出されるもの)の比P1/P2が約2.8(「限
界値」に相当するもの)以上にあれば、音速流でオリフ
ィス33(径が約1mmのもの)を通過する材料ガスの
流量Qが、オリフィス33の下流圧力P2(下流圧力セ
ンサ51で検出されるもの)に影響されることなく、一
定にあることを示した図である。
流圧力P1(上流圧力センサ34で検出されるもの)が
3.9kPaの減圧された状態で取得したものである
が、上述した流量Qの算出式を考慮すれば、オリフィス
33の上流圧力P1(上流圧力センサ34で検出される
もの)を大きく上下にシフトさせた場合でも、この傾向
が変わることはない。
上流温度T1(上流温度センサ35で検出されるもの)
が常温にある下で取得したものであるが、上述した流量
Qの算出式を考慮すれば、オリフィス33の上流温度T
1(上流温度センサ35で検出されるもの)が固体ソー
ス50の昇華温度以上の高温である場合でも、この傾向
が変わることはない。
(上流温度センサ35で検出されるもの)が一定にあ
り、上流圧力制御弁21でオリフィス33の上流圧力P
1(上流圧力センサ34で検出されるもの)を一定に調
節した場合には、オリフィス33の下流圧力P2(下流
圧力センサ51で検出されるもの)に対するオリフィス
33の上流圧力P1(上流圧力センサ34で検出される
もの)の比P1/P2が「限界値」以上にあることが確
保されていれば、オリフィス33の下流圧力P2(下流
圧力センサ51で検出されるもの)がCVD装置30な
どの影響を受けて変動しても、音速流でオリフィス33
を通過する材料ガスの流量Qは、常に一定となる。
用した薄膜形成のラインにおいて、オリフィス33の上
流温度T1(上流温度センサ35で検出されるもの)が
一定である場合には、音速流でオリフィス33(径が約
1mmのもの)を通過する材料ガスの流量Qは、オリフ
ィス33の上流圧力P1(上流圧力センサ34で検出さ
れるもの)に対して直線性があることを示した図であ
る。
流温度T1(上流温度センサ35で検出されるもの)が
常温にある下で取得したものであるが、上述した流量Q
の算出式を考慮すれば、オリフィス33の上流温度T1
(上流温度センサ35で検出されるもの)が固体ソース
50の昇華温度以上の高温である場合でも、この傾向が
変わることはない。
(上流温度センサ35で検出されるもの)が一定にある
場合には、オリフィス33の下流圧力P2(下流圧力セ
ンサ51で検出されるもの)がCVD装置30などの影
響を受けて変動しても、音速流でオリフィス33を通過
する材料ガスの流量Qを、上流圧力制御弁21で調節さ
れるオリフィス33の上流圧力P1(上流圧力センサ3
4で検出されるもの)で制御することができる。
材料ガスの気体の状態を維持するために、ヒータなどで
図1の加熱範囲60を加熱して、オリフィス33の上流
温度T1(上流温度センサ35で検出されるもの)を昇
華温度以上の高温に維持した場合でも、オリフィス33
の下流圧力P2(下流圧力センサ51で検出されるも
の)に対するオリフィス33の上流圧力P1(上流温度
センサ34で検出されるもの)の比P1/P2が「限定
値」以上に確保されていれば、音速流でオリフィス33
を通過する材料ガスの流量Qは、上流圧力制御弁21で
調節されるオリフィス33の上流圧力P1をもって制御
することができる。
圧力センサ51で検出されるもの)に対するオリフィス
33の上流圧力P1(上流圧力センサ34で検出される
もの)の比P1/P2の「限界値」が、オリフィス33
の上流温度T1(上流温度センサ35で検出されるも
の)に伴い多少変動する。従って、音速流でオリフィス
33を通過する材料ガスの流量Qを、上流圧力制御弁2
1で調節されるオリフィス33の上流圧力P1をもって
制御する際には、この点についても考慮される。
4、上流温度センサ35、上流圧力制御バルブ21、コ
ントローラ40などからなるガス供給制御装置が、シリ
ンダ32内で固体ソース50から昇華させた材料ガスを
CVD装置30内に連続的に供給し、その供給量を制御
する動作手順について説明する。
シリンダ32内については250℃にする。その一方
で、遮断弁11、12、13を閉じ、遮断弁14、15
と上流圧力制御弁21を開けた状態で、オリフィス33
と遮断弁11の間を起点とするベントラインの真空ポン
プ(図示しない)を起動させて、シリンダ32内を固体
ソース50の飽和蒸気圧(ここでは、250℃で0.6
5kPa)以下に減圧する。そして、シリンダ32内の
圧力P0が固体ソース50の飽和蒸気圧以下になったこ
とを、上流圧力センサ36を介して第1比較回路41で
検出すると、第1比較回路41は制御回路42に対して
制御開始信号を発信する。
と、遮断弁13が開けられ、同時に、レギュレータ39
を開けて、アルゴンなどのキャリアガスをマスフローコ
ントローラ37を介して一定量連続して供給する。この
とき、第1演算回路43は、上流圧力センサ34が検出
したオリフィス33の上流圧力P1と、上流温度センサ
35が検出したオリフィス33の上流温度T1を、上述
した流量Qの算出式にあてはめて、音速流でオリフィス
33を通過する材料ガスの流量Qを算出し、その算出値
を制御回路42対して発信する。
は、キャリアガスの流量も含まれている。そこで、マス
フローコントローラ37を介してキャリアガスのみが上
流圧力制御弁21に対し一定量連続して供給された場合
において、かかる上流圧力制御弁21で調節されるオリ
フィス33の上流圧力P1の圧力特性を予め取得してお
く。そして、かかる圧力特性からキャリアガスの分圧を
求めることによって、キャリアガスの流量を把握し、そ
の分を差し引くことによって、かかる算出値からキャリ
アガスの流量を排除することが行われる。
値に近づくように、上流圧力制御弁21でオリフィス3
3の上流圧力P1を調節する。それには、電空レギュレ
ータ38に制御信号を発信して、上流圧力制御弁21の
駆動源である圧縮空気の供給量を調節することによって
行う。その後、制御回路42は、受信した算出値が安定
し設定値と一致するようになったら、ベントラインの遮
断弁15を閉じるとともに、CVD装置30と通じる遮
断弁11を開ける。これにより、シリンダ32内で固体
ソース50から昇華させた材料ガスであって設定値の流
量を、CVD装置30内に連続的に供給することができ
る。
4、上流温度センサ35、上流圧力制御バルブ21、コ
ントローラ40などからなるガス供給制御装置は、現状
のオリフィス33の有効断面積SSを算出することもで
きる。それには、上流圧力制御弁21を閉じた際におい
て、上流圧力制御弁21からオリフィス33までの容積
の圧力が、PHからPLまでに降下するのに要する時間
tについて、t=KK´×(V/SS)×In(PH/
PL)×(273/T)1/2(但し、KK´は定数、V
は上流圧力制御弁21からオリフィス33までの容積、
SSはオリフィス33の有効断面積、Tは前記Vの温
度)で近似されることを利用する。尚、上流圧力制御弁
21からオリフィス33までの容積Vの圧力は、上流圧
力センサ34で検出することができる。また、温度T
は、上流温度センサ35で検出することができる。
11、13、14を閉じ、遮断弁12、15と上流圧力
制御弁21を開けた状態で、ベントラインの真空ポンプ
(図示しない)を起動させ、マスフローコントローラ3
7を介してキャリアガスのみを一定量流し続ける。その
後、上流圧力制御弁21を閉じ、上流圧力制御弁21か
らオリフィス33までの容積Vの圧力がPHからPLま
でに降下するのに要する時間tを、上流圧力センサ34
を介して取得する。同時に、上流圧力制御弁21からオ
リフィス33までの容積Vの温度Tを、上流温度センサ
35で検出する。
圧力制御弁21からオリフィス33までの容積V、圧力
PH、PL、容積Vの圧力がPHからPLまでに降下す
るのに要する時間t、前記容積Vの温度Tを、上述した
tの算出式に代入することにより、オリフィス33の有
効断面積SSを算出する。このように、算出されたオリ
フィス33の有効断面積SSは現状のもの(正確には、
定期点検時のもの)であり、第1演算回路43に送信さ
れ、その後において、上述した材料ガスの流量Qの算出
式のオリフィス33の有効断面積SSとして使用され
る。
によって、オリフィス33が交換する程に劣化したこと
を外部に知らせることができる。ここでは、オリフィス
33が材料ガスによって目詰まりが起きやすい場合にお
いて、その動作手順について説明する。先ず、オリフィ
ス33に目詰まりがない場合(材料ガスを実際に通過さ
せる前の状態)において、遮断弁11、13、14を閉
じ、遮断弁12、15と上流圧力制御弁21を開けた状
態で、ベントラインの真空ポンプ(図示しない)を起動
させ、マスフローコントローラ37を介してキャリアガ
スのみを一定量流し続ける。そして、上流圧力制御弁2
1を閉じた後に、上流圧力制御弁21からオリフィス3
3までの容積Vの圧力がPHからPLまでに降下するの
に要する時間t0を、上流圧力センサ34を介して予め
取得しておく。
して、遮断弁11、13、14を閉じ、遮断弁12、1
5と上流圧力制御弁21を開けた状態で、ベントライン
の真空ポンプ(図示しない)を起動させ、マスフローコ
ントローラ37を介してキャリアガスのみを一定量流し
続ける。そして、上流圧力制御弁21を閉じた後に、上
流圧力制御弁21からオリフィス33までの容積Vの圧
力がPHからPLまでに降下するのに要する時間tを、
上流圧力センサ34を介して取得し、オリフィス33に
目詰まりがない場合の時間t0と第2比較回路45で比
較する。
ィス33までの容積Vの圧力がPHからPLまでに降下
するのに要する時間tが、オリフィス33の目詰まりが
ない場合の時間t0より許容差を越えて長くなる場合に
は、第2比較回路45はアラーム信号を発信し、オリフ
ィス33が交換する程に目詰まりしたことを外部に知ら
せる。尚、許容差は、いわゆる測定誤差に設定してもよ
いし、かかる測定誤差より大きめに設定してもよい。
33までの容積Vの圧力がPHからPLまでに降下する
のに要する時間tが、オリフィス33の目詰まりがない
場合の時間t0より許容差を越えずに長くなる場合に
は、オリフィス33の目詰まりが許容範囲内なので、第
2比較回路45はアラーム信号を発信することはない。
尚、この場合は、オリフィス33が交換する程に目詰ま
りしたものではないので、上述した現状のオリフィス3
3の有効断面積SSが算出されることとなる。
いては、定常時において、オリフィス33を通過する材
料ガスが音速流であることが十分に確保され、また、オ
リフィス33の下流圧力P2(下流圧力センサ51で検
出されるもの)に対するオリフィス33の上流圧力P1
(上流圧力センサ34で検出されるもの)の比P1/P
2が「限界値」より十分に大きくなるように確保され、
さらに、シリンダ32内の圧力P0が固体ソース50の
飽和蒸気圧より十分に低くなるように確保されることを
考慮して、設計されている。
のガス供給制御装置は、オリフィス33の下流圧力P2
に対するオリフィス33の上流圧力P1の比P1/P2
が「限界値」以上の場合に、オリフィス33を音速流で
通過する材料ガスの流量Qが、 Q=KK×SS×P1×(273/T1)1/2 (但し、KKは定数、SSはオリフィス33の有効断面
積、T1はオリフィス33の上流温度)のベルヌーイの
式で近似される、オリフィス33の圧力流量特性を利用
するものである。
ィス33の下流圧力P2に対するオリフィス33の上流
圧力P1の比P1/P2が「限界値」以上にあれば、上
流圧力センサ34で検出されるオリフィス33の上流圧
力P1と、上流温度センサ35で検出されるオリフィス
33の上流温度T1とに基づいて、オリフィス33を音
速流で通過する材料ガスの流量Qを算出することができ
る。また、オリフィス33の上流圧力P1を上流圧力制
御バルブ21で調節することにより、オリフィス33を
音速流で通過する材料ガスの流量Qを設定値に保つこと
ができる。
によって、気体の状態にある固体ソース50の材料ガス
を発生させることができる。よって、固体ソース50か
ら昇華させた材料ガスを、オリフィス33を介して、C
VD装置30に供給することができる。そして、上述し
たように、オリフィス33を音速流で通過する材料ガス
の流量Qを算出することができるとともに設定値に保つ
ことができるので、固体ソース50から昇華させた材料
ガスの供給量を制御することが可能となる。
は、上流圧力制御弁21を全閉にした場合に、上流圧力
制御弁21からオリフィス33までの容積Vの圧力が、
PHからPLまでに降下するのに要する時間tについ
て、 t=KK´×(V/SS)×In(PH/PL)×(2
73/T)1/2 (但し、KK´は定数、SSはオリフィス33の有効断
面積、Tは前記Vの温度)で近似される、オリフィス3
3の圧力降下特性を利用するものでもある。
ス33までの容積Vと、圧力PH、PLと、上流圧力制
御弁21を全閉にした場合に、上流圧力センサ34で検
出される前記Vの圧力PH、PLに基づいて計測される
ものであって、前記Vの圧力がPHからPLまでに降下
するのに要する時間tと、上流温度センサ34で検出さ
れる前記Vの温度Tとを代入することにより、現状のオ
リフィス33の有効断面積SSを算出することができ
る。そして、このように算出された現状のオリフィス3
3の有効断面積SSは、オリフィス33を音速流で通過
する材料ガスの流量Qを算出する際に使用される。
いては、固体ソース50から昇華させた材料ガスを気体
の状態に維持しているので、高温減圧(例えば、化学式
Ba(C11H19O2)2の固定ソース50については、
0.65kPa以下で250℃以上)に保たなければな
らない場合があるが、このときは、固体ソース50から
昇華させた材料ガスが高温であるために、オリフィス3
3の上流圧力P1を調節する上流圧力制御バルブ21で
あって、磁歪素子、ソレノイド、モータなどを駆動源と
するものについては使用できないおそれがあり、また、
オリフィス33の上流圧力P1を検出する上流圧力セン
サ34であって、静電容量型のものについては使用でき
ないおそれがある。
御バルブ21を使用するとともに、上流圧力センサ34
としてピラニ真空計を使用することにより、固体ソース
50から昇華させた材料ガスが高温であっても、上流圧
力制御バルブ21でオリフィス33の上流圧力P1を調
節することや、上流圧力センサ34でオリフィス33の
上流圧力P1を検出することに支障がないようにしてい
る。
は、固体ソース50から昇華させた材料ガスを、オリフ
ィス33を介して、供給することができるとともに、上
流圧力センサ34で検出されるオリフィス33の上流圧
力P1と、上流温度センサ34で検出されるオリフィス
33の上流温度T1とに基づいて、オリフィス33を通
過する材料ガスの流量Qを算出し、また、オリフィス3
3の上流圧力P1を上流圧力制御バルブ21で調節する
ことにより、オリフィス33を通過する材料ガスの流量
Qを設定値に保つことができるので、固体ソース50か
ら昇華させた材料ガスの供給量を制御することが可能と
なる。
は、オリフィス33を音速流で通過する材料ガスの流量
Qを算出する際において、上流圧力制御バルブ21の全
閉時における上流圧力センサ34の検出結果と上流温度
センサ35の検出結果とに基づいて算出されたオリフィ
ス33の有効断面積SSを使用しているので、現状のオ
リフィス33の有効断面積SSが、オリフィス33の腐
食などによって増加したり、オリフィス33の目詰まり
などによって減少したりしても、材料ガスの供給量を制
御する際において、オリフィス33の有効断面積SSの
変化を補うことができる。
は、上流圧力制御バルブ21の全閉時において、上流圧
力センサ34の検出結果を介して取得される、上流圧力
制御バルブ21からオリフィス33までの容積Vの圧力
がPHからPLまでに降下するのに要する時間tを、オ
リフィス33に目詰まりがない場合(例えば、材料ガス
を実際に通過させる前の状態)の時間t0と比較するこ
とによって、現状のオリフィス33の目詰まりの程度を
把握することができるので、オリフィス33が交換する
程に劣化したことを外部に知らせることができる。
おいては、オリフィス33の上流圧力P1を調節する上
流圧力制御バルブ21が圧縮空気で駆動されるものであ
るとともに、オリフィス33の上流圧力P1を検出する
上流圧力センサ34がピラニ真空計であり、固体ソース
50から昇華させた材料ガスが高温であっても、上流圧
力制御バルブ21でオリフィス33の上流圧力P1を調
節することや、上流圧力センサ34でオリフィス33の
上流圧力P1を検出することに支障がないので、固体ソ
ース50から昇華させた材料ガスが高温であっても、そ
の供給量を制御することが可能である。
おいては、材料ガスをCVD装置30に供給しており、
このときは、CVD装置30に供給される際の材料ガス
を高速で移動させることが多く、材料ガスを音速流でオ
リフィス33を通過させるには好適な条件にあることか
ら、上述した効果は大きなものとなる。
ことなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可
能である。
置では、オリフィス33を音速流で通過する材料ガスの
供給量を制御するものであったが、オリフィス33を亜
音速流で通過する材料ガスの供給量を制御させることも
できる。それには、オリフィス33を亜音速流で通過す
る材料ガスの流量Q´が、 Q´=KK″×SS×((P1−P2)×P2)1/2×
(273/T1)1/2 (但し、KK″は定数、SSはオリフィス33の有効断
面積、P1はオリフィス33の上流圧力であって上流圧
力センサ34で検出されるもの、P2はオリフィス33
の下流圧力であって下流圧力センサ51で検出されるも
の、T1はオリフィス33の上流温度であって上流温度
センサ35で検出されるもの)のベルヌーイの式で近似
される、オリフィス33の圧力流量特性を利用する。
流圧力センサ34で検出されるオリフィス33の上流圧
力P1と、下流圧力センサ51で検出されるオリフィス
33の下流圧力P2と、上流温度センサ35で検出され
るオリフィス33の上流温度T1とに基づいて、オリフ
ィス33を亜音速流で通過する材料ガスの流量Q´を算
出することができる。また、オリフィス33の上流圧力
P1を上流圧力制御バルブ21で調節するとともにオリ
フィス33の下流圧力P2を下流圧力制御バルブ20で
調節することにより、オリフィス33を亜音速流で通過
する材料ガスの流量Q´を設定値に保つことができる。
るオリフィス33の上流圧力P1と、下流圧力センサ5
1で検出されるオリフィス33の下流圧力P2と、上流
温度センサ35で検出されるオリフィス33の上流温度
T1とに基づいて、オリフィス33を亜音速流で通過す
る材料ガスの流量Q´を算出し、また、オリフィス33
の上流圧力P1を上流圧力制御バルブ21で調節すると
ともにオリフィス33の下流圧力P2を下流圧力制御バ
ルブ20で調節することにより、オリフィス33を亜音
速流で通過する材料ガスの流量Q´を設定値に保つこと
ができるので、オリフィス33を亜音速流で通過する材
料ガスの供給量を制御することができる。
する材料ガスの供給量を制御する際において、固体ソー
ス50から昇華させた材料ガスの供給量を制御したり、
オリフィス33の有効断面積SSの変化を補ったり、オ
リフィス33が交換する程に劣化したことを外部に知ら
せたり、固体ソース50から昇華させた材料ガスが高温
であっても、その供給量を制御することが可能となる。
においては、材料ガスをCVD装置30に供給してお
り、このときは、CVD装置30に供給される際の材料
ガスを高速で移動させることが多く、材料ガスを亜音速
流でオリフィス33を通過させるには好適な条件にある
ことから、上述した効果は大きなものとなる。
ダ32内をヒータで250℃で一定にすることにより、
オリフィス33の上流温度T1を一定にしており、固体
ソース50から昇華させた材料ガスの供給量を制御する
際において、オリフィス33の上流温度T1を操作の対
象から外しているが、ヒータなどでオリフィス33の上
流温度T1を調節することによっても、固体ソース50
から昇華させた材料ガスの供給量を制御してもよい。
では、オリフィス33が材料ガスによって目詰まりが起
きやすい場合において、オリフィス33が交換する程に
劣化したことを外部に知らせる動作手順について説明し
ているが、オリフィス33が材料ガスによって腐食が起
きやすい場合においても、オリフィス33が交換する程
に劣化したことを外部に知らせることができる。
フィス33までの容積Vの圧力がPHからPLまでに降
下するのに要する時間tが、オリフィス33の腐食がな
い場合(材料ガスを実際に通過させる前の状態)の時間
t0より許容差を越えて短くなる場合には、第2比較回
路45はアラーム信号を発信し、オリフィス33が交換
する程に腐食したことを外部に知らせる。
33までの容積Vの圧力がPHからPLまでに降下する
のに要する時間tが、オリフィス33の腐食がない場合
の時間t0より許容差を越えずに短くなる場合には、オ
リフィス33の腐食が許容範囲内なので、第2比較回路
45はアラーム信号を発信することはない。
る程に腐食したものではないので、上述した現状のオリ
フィス33の有効断面積SSが算出されることとなる。
従って、現状のオリフィス33の有効断面積SSが、オ
リフィス33の腐食などによって増加したりしても、オ
リフィス33を音速流で通過する材料ガスの流量Qや、
オリフィス33を亜音速流で通過する材料ガスの流量
Q′を算出する際において、補うことができる。
では、絞り部として、オリフィス33を使用している
が、ノズルなどを使用してもよい。
が組み付けられているものについては、オリフィス33
や通常のノズルなどと比べ、絞り部の下流圧力P2に対
する絞り部の上流圧力P1の比P1/P2が低い(絞り
部の上流圧力P1と絞り部の下流圧力P2が比較的近
い)場合でも、スロート部における音速流は維持される
ので、材料ガスを音速流で通過させたいときにおいて、
絞り部の圧力流量特性を利用をする際に必要な要件(絞
り部の下流圧力P2に対する絞り部の上流圧力P1の比
P1/P2)を緩和することができる。
ース50から昇華させた材料ガスを、半導体製造装置の
一部であるCVD装置30に対して供給しているが、半
導体製造装置の一部であって、その他の装置に対して供
給してもよい。また、半導体製造装置以外の装置に対し
て供給してもよい。
力センサ51としてピラニ真空計を使用しているが、オ
リフィス33から離れたところで下流圧力P2を検出す
ることによって、固体ソース50から昇華させた材料ガ
スの温度の影響を受けることがないならば、下流圧力セ
ンサ51はピラニ真空計に限る必要はない。
力制御バルブ20として電気信号で駆動されるものを使
用しているが、オリフィス33から近いところで下流圧
力P2を制御することによって、固体ソース50から昇
華させた材料ガスの温度の影響を受けるならば、下流圧
力制御バルブ20は圧縮空気で駆動されるものを使用す
る必要がある。
ースから昇華させた材料ガスを、絞り部を介して、供給
することができるとともに、上流圧力センサで検出され
る絞り部の上流圧力と、上流温度センサで検出される絞
り部の上流温度とに基づいて、絞り部を通過する材料ガ
スの流量を算出し、また、絞り部の上流圧力を上流圧力
制御バルブで調節することにより、絞り部を通過する材
料ガスの流量を設定値に保つことができるので、固体ソ
ースから昇華させた材料ガスの供給量を制御することが
可能となる。
り部を通過する材料ガスの流量を算出する際において、
上流圧力制御バルブの全閉時における上流圧力センサの
検出結果と上流温度センサの検出結果とに基づいて算出
された絞り部の有効断面積を使用しているので、現状の
絞り部の有効断面積が、絞り部の腐食などによって増加
したり、絞り部の目詰まりなどによって減少したりして
も、材料ガスの供給量を制御する際において、絞り部の
有効断面積の変化を補うことができる。
流圧力センサで検出される絞り部の上流圧力と、下流圧
力センサで検出される絞り部の下流圧力と、上流温度セ
ンサで検出される絞り部の上流温度とに基づいて、絞り
部を亜音速流で通過する材料ガスの流量を算出し、ま
た、絞り部の上流圧力を上流圧力制御バルブで調節する
とともに絞り部の下流圧力を下流圧力制御バルブで調節
することにより、絞り部を亜音速流で通過する材料ガス
の流量を設定値に保つことができるので、絞り部を亜音
速流で通過する材料ガスの供給量を制御することができ
る。
て、絞り部の上流圧力を調節する上流圧力制御バルブが
圧縮空気で駆動されるものであるとともに、絞り部の上
流圧力を検出する上流圧力センサがピラニ真空計である
場合には、固体ソースから昇華させた材料ガスが高温で
あっても、上流圧力制御バルブで絞り部の上流圧力を調
節することや、上流圧力センサで絞り部の上流圧力を検
出することに支障がないので、固体ソースから昇華させ
た材料ガスが高温であっても、その供給量を制御するこ
とが可能である。
は、オリフィス、ノズルなどが使用されるが、特に、ノ
ズルについては、スロート部の下流に拡大管が組み付け
られているものであれば、オリフィスやノズルなどと比
べ、絞り部の下流圧力に対する絞り部の上流圧力の比が
低い(絞り部の上流圧力と絞り部の下流圧力が比較的近
い)場合でも、スロート部における音速流は維持される
ので、材料ガスを音速流で通過させたいときにおいて、
絞り部の圧力流量特性を利用をする際に必要な要件(絞
り部の下流圧力に対する絞り部の上流圧力の比)を緩和
することができる。
て、材料ガスをCVD装置に供給する場合には、CVD
装置に供給される際の材料ガスを高速で移動させること
が多く、このときは、材料ガスを音速流や亜音速流で絞
り部を通過させるには好適な条件にあることから、上述
した効果は大きなものとなる。
D装置を使用した薄膜形成のラインの一部であって、本
実施の形態のガス供給制御装置を備えたものを示した概
略図である。
る。
流圧力の比が「限界値」以上にあれば、音速流でオリフ
ィスを通過する材料ガスの流量は、オリフィスの下流圧
力に影響されることなく、一定にあることを示した図で
ある。
は、オリフィスの上流圧力に対して直線性があることを
示した図である。
Claims (14)
- 【請求項1】 材料ガスが音速流で一定量連続して通過
する絞り部と、前記絞り部の上流圧力を調節する上流圧
力制御バルブと、前記絞り部の上流圧力を検出する上流
圧力センサと、前記絞り部の上流温度を検出する上流温
度センサとを有し、前記材料ガスの供給時における前記
上流圧力センサと前記上流温度センサの各々の検出結果
に基づいて、前記絞り部を通過する前記材料ガスの流量
を算出する一方、前記絞り部の上流圧力を前記上流圧力
制御バルブで調節して、前記絞り部を通過する前記材料
ガスの流量を設定値に保つことにより、前記材料ガスの
供給量を制御するガス供給制御装置において、 前記材料ガスは、固体ソースを昇華させたことにより発
生したものであることを特徴とするガス供給制御装置。 - 【請求項2】 材料ガスが音速流で一定量連続して通過
する絞り部と、前記絞り部の上流圧力を調節する上流圧
力制御バルブと、前記絞り部の上流圧力を検出する上流
圧力センサと、前記絞り部の上流温度を検出する上流温
度センサとを有し、前記材料ガスの供給時における前記
上流圧力センサと前記上流温度センサの各々の検出結果
に基づいて、前記絞り部を通過する前記材料ガスの流量
を算出する一方、前記絞り部の上流圧力を前記上流圧力
制御バルブで調節して、前記絞り部を通過する前記材料
ガスの流量を設定値に保つことにより、前記材料ガスの
供給量を制御するガス供給制御装置において、 前記上流圧力制御バルブの全閉時における前記上流圧力
センサと前記上流温度センサの各々の検出結果に基づい
て算出された前記絞り部の有効断面積を使用することに
よって、前記絞り部を通過する前記材料ガスの流量を算
出することを特徴とするガス供給制御装置。 - 【請求項3】 請求項2に記載するガス供給制御装置に
おいて、 前記材料ガスは、固体ソースを昇華させたことにより発
生したものであることを特徴とするガス供給制御装置。 - 【請求項4】 請求項1又は請求項3に記載するガス供
給制御装置において、 前記上流圧力制御バルブは圧縮空気で駆動するものであ
るとともに、前記上流圧力センサはピラニ真空計である
ことを特徴とするガス供給制御装置。 - 【請求項5】 請求項1乃至請求項4のいずれか一つに
記載するガス供給制御装置において、 前記絞り部がノズルであることを特徴とするガス供給制
御装置。 - 【請求項6】 請求項5に記載するガス供給制御装置に
おいて、 前記ノズルのスロート部の下流に拡大管が組み付けられ
ていることを特徴とするガス供給制御装置。 - 【請求項7】 請求項1乃至請求項4のいずれか一つに
記載するガス供給制御装置において、前記絞り部がオリ
フィスであることを特徴とするガス供給制御装置。 - 【請求項8】 材料ガスの供給量を制御するガス供給制
御装置において、 前記材料ガスが亜音速流で一定量連続して通過する絞り
部と、 前記絞り部の上流圧力を調節する上流圧力制御バルブ
と、 前記絞り部の下流圧力を調節する下流圧力制御バルブ
と、 前記絞り部の上流圧力を検出する上流圧力センサと、 前記絞り部の下流圧力を検出する下流圧力センサと、 前記絞り部の上流温度を検出する上流温度センサとを備
え、 前記材料ガスの供給時における前記上流圧力センサと前
記下流圧力センサと前記上流温度センサの各々の検出結
果に基づいて、前記絞り部を通過する前記材料ガスの流
量を算出する一方、前記絞り部の上流圧力を前記上流圧
力制御バルブで調節するとともに前記絞り部の下流圧力
を前記下流圧力制御バルブで調節することによって、前
記絞り部を通過する前記材料ガスの流量を設定値に保つ
ことにより、前記材料ガスの供給量を制御することを特
徴とするガス供給制御装置。 - 【請求項9】 請求項8に記載するガス供給制御装置に
おいて、 前記上流圧力制御バルブの全閉時における前記上流圧力
センサと前記上流温度センサの各々の検出結果に基づい
て算出された前記絞り部の有効断面積を使用することに
よって、前記絞り部を通過する前記材料ガスの流量を算
出することを特徴とするガス供給制御装置。 - 【請求項10】 請求項8又は請求項9に記載するガス
供給制御装置において、 前記材料ガスは、固体ソースを昇華させたことにより発
生したものであることを特徴とするガス供給制御装置。 - 【請求項11】 請求項10に記載するガス供給制御装
置において、 前記上流圧力制御バルブは圧縮空気で駆動されるもので
あるとともに、前記上流圧力センサはピラニ真空計であ
ることを特徴とするガス供給制御装置。 - 【請求項12】 請求項8乃至請求項11のいずれか一
つに記載するガス供給制御装置において、前記絞り部が
ノズルであることを特徴とするガス供給制御装置。 - 【請求項13】 請求項8乃至請求項11のいずれか一
つに記載するガス供給制御装置において、前記絞り部が
オリフィスであることを特徴とするガス供給制御装置。 - 【請求項14】 請求項1乃至請求項13のいずれか一
つに記載するガス供給制御装置において、前記材料ガス
は、CVD装置に供給されることを特徴とするガス供給
制御装置。
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