JP2012032983A - ガス供給装置用流量制御器の校正方法及び流量計測方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ガス供給路LにビルドアップタンクBTと開閉弁V1及び開閉弁V2と温度検出器Pd及び圧力検出器Tdとから成る校正ユニット5を分岐状に連結し開閉弁V2を真空排気装置に接続し、先ず各流量制御器の開閉弁Vo1〜Von及びガス使用箇所の開閉弁V0を閉鎖して開閉弁V2及び開閉弁V1を開放、次に被校正流量制御器の開閉弁のみを開放して設定流量のガスを校正ユニット5へ流入させ、時刻t0に於いてタンク内のガス温度及びガス圧力を計測し、その後開閉弁V2を閉鎖してタンクBT内のガスのビルドアップを行い、時刻t1に開閉弁V1を閉鎖し、時刻t2にガス温度及びガス圧力を計測して各計測値からガス流量Qを演算して設定ガス流量と演算ガス流量Qとの対比により流量校正を行う。
【選択図】図1
Description
また、上記各流量制御器の流量校正やその流量計測は、一般にビルドアップ法(若しくは圧力上昇率(ROR)法)により適宜の時間間隔で行われており、流量制御器の設定流量とビルドアップ法等により計測した現実の制御流量とを対比して流量制御器の流量校正を行ったり、ビルドアップ法等による計測値から流量を求める流量計測が行われている。
図1において、GFはガス供給装置、MFC1〜MFCnは流量制御器、Go〜Gnは供給ガス種、L〜Ln、Lsはガス供給路、V00〜V0nは開閉弁、V0は開閉弁、V1及びV2は開閉弁、CHはプロセスチャンバ、VPは真空ポンプ、Tdは温度検出器、Pdは圧力検出器、BTはビルドアップタンク、1は圧力調整器、2は圧力計、3・4は弁、5は流量制御器校正ユニット、CPは演算制御部であり、ガス供給装置GFからガス供給流路L、弁V0を通してプロセスチャンバCHへ所定のガス種が切替え供給されている。
また、流量制御器校正ユニット5の圧力検出器Pd及び温度検出器Tdの各検出出力、開閉弁V1及び開閉弁V2の制御信号等は演算制御部CPへ入出力されており、後述するようにガス流量値の演算や流量校正、流量制御精度の演算及び表示等が行われる。
尚、流量制御器にはフジキン製の容量100sccm及び1SLMのものを使用しており、ビルドアップBTの内容積Vは1.0996L(既知)に設定されている。また、ガス流量(N2)は500sccm、ビルドアップ時間は10secに設定している。更に外気温度(室内温度)は21.7℃であった。
尚、圧力検出器PdにはMKS製の(バラトロン)キャパシタンスマノメーターTYPE627D(F.S.1000Torr)を、また温度検出器Tdには2.5mm径K熱電対(素線タイプ)を、測定機器にはキーエンス製のデータロガーNR500を使用している。
タンクBT内へのガスのビルドアップが進行し、ガス圧力が設定値P1(又は設定時間t1)に達すると、入口側開閉弁V1を急閉する。
尚、時刻t2における第2回目の圧力及び温度の検出が終れば、これと同時又は時刻t3において出口側開閉弁V2を開放して、タンクBT内のガスを排出する。
図6は、その調査結果を示すものであり、また、図7は図6のA部の拡大図である。
図6及び図7からも明らかなように、ビルドアップタンクBTの内容積が120.36cc程度の場合には、ガス供給流量が1.6SLMで内圧が100Torr程度に上昇する(開閉弁V1、V2はCv値0.1の開閉弁)。尚、T1000は前記校正済みの流量制御機器等によって調整された被校正流量制御器である。
そのため、流量制御器校正ユニットを図11のように捨てチャンバSTを備えたユニットとして、下記の如き操作により流量校正や流量計測を行う。
その後、ビルドアップチャンバBTの出口側開閉弁V2を開にして内部のガスを徐々に排気すると共に、捨てチャンバST内のガス圧がある程度にまで下降すれば、その後は一気に排気をして、前記測定前の初期状態に戻る。
MFC1〜MFCn 流量制御器
Go〜Gn 供給ガス種
L,L1〜Ln ガス供給路
Voo〜Von 開閉弁
CH プロセスチャンバ
VP 真空ポンプ
Td 温度検出器
Pd 圧力検出器
BT ビルドアップタンク(ビルドアップチャンバ)
1 圧力調整器
2 圧力計
3,4 開閉弁
5 流量制御器校正ユニット
CP 演算制御部
T1000 校正済みの流量制御機器等によって調整された被校正流量制御器
ST 捨てチャンバ
V3 二連三方バルブ
V1S 捨てチャンバの入口側開閉弁
V2S 捨てチャンバの出口側開閉弁
Claims (3)
- 複数種のガスを各流量制御器を通して切換え可能にガス使用箇所へ供給するガス供給装置に於いて、前記ガス供給装置のガス供給路Lに、内容積VのビルドアップタンクBTとタンクBTの入口側開閉弁V1及び出口側開閉弁V2とタンクBT内ガスのガス圧力検出器Pd及びガス温度検出器Tdとから成る流量制御器校正ユニット5を分岐状に連結すると共に、当該流量制御器校正ユニット5の出口側開閉弁V2を真空排気装置に接続し、先ず、前記流量制御装置の各流量制御器の出口側開閉弁Vo1〜Von及びガス使用箇所の入口開閉弁V0を閉鎖すると共に前記校正ユニット5の出口側開閉弁V2及び入口側開閉弁V1を開放し、次に、被校正流量制御器の出口側開閉弁のみを開放して設定流量のガスを前記校正ユニット5へ流入させ、前記タンク内のガス圧力及びガス温度が安定した時刻t0に於いて第1回のタンク内のガス温度T0及びガス圧力P0を計測し、その後前記校正ユニット5の入口側開閉弁V1を開放してタンクBT内へのガスのビルドアップを行い、時刻t1に於いて出口側開閉弁V2を閉鎖すると共に、前記入口側開閉弁V1の閉鎖後の時刻t2において第2回のガス温度T2及びガス圧力P2を計測し、前記各計測値からガス流量QをQ=(22.4V/R・Δt)×(P2/T2−P0/T0)(但し、VはタンクBTの内容積、Rはガス定数、Δtはビルドアップ時間t1−t0である)として演算し、前記設定ガス流量と演算ガス流量Qとの対比により流量校正を行うことを特徴とするガス供給装置用流量制御器の校正方法。
- ガス供給装置を半導体製造装置用のガスボックスとすると共に、校正ユニット5をガス供給装置のガスボックス内に設けるようにした請求項1に記載のガス供給装置用流量制御器の校正方法。
- 流体供給源から流れる流体を制御する流量制御器の流量を計測する方法において、前記流量制御器の下流にある内容積VのビルドアップタンクBTと、タンクBTの入口側及び出口側に配置される入口側開閉弁V1及び出口側開閉弁V2と、タンクBT内に配置されるガス圧力検出器Pd及び温度検出器Tdとからなり、前記流量制御器から流体を流した状態で入口側開閉弁V1及び出口側開閉弁V2を開放してガスをタンクBT内に流入させるステップ、ガス圧力及びガス温度が安定した時のガス圧力P0及びガス温度T0を測定するステップ、時刻t0に於いて出口側開閉弁V2のみを閉鎖してタンクBT内へガスを充填するステップ、時刻t1に入口側開閉弁V1を閉鎖するステップ、その後時刻t2まで前記入口側開閉弁V1及び出口側開閉弁V2入口側開閉弁V1及び出口側開閉弁V2入口側開閉弁V1及び出口側開閉弁V2の閉鎖を保持するステップ、前記入口側開閉弁V1及び出口側開閉弁V2の閉鎖中に再びガス温度T2及びガス圧力P2を計測するステップ、各計測結果からガス流量QをQ=(22.4V/R・Δt)×(P2/T2−P0/T0)(但し、VはタンクBTの内容積、Rはガス定数、Δtはビルドアップ時間t1−t0である)として演算するステップ、とを備える流量計測方法。
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