JPH07240375A - ガス供給装置 - Google Patents

ガス供給装置

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JPH07240375A
JPH07240375A JP5286794A JP5286794A JPH07240375A JP H07240375 A JPH07240375 A JP H07240375A JP 5286794 A JP5286794 A JP 5286794A JP 5286794 A JP5286794 A JP 5286794A JP H07240375 A JPH07240375 A JP H07240375A
Authority
JP
Japan
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pressure
mass flow
flow controller
gas supply
gas
Prior art date
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Pending
Application number
JP5286794A
Other languages
English (en)
Inventor
Osamu Noguchi
修 野口
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
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Publication of JPH07240375A publication Critical patent/JPH07240375A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 元配管1にガス圧を調節するレギュレータ4
を設け、該レギュレータ4のアウト側に複数の枝配管2
a、2b、2cを設け、各枝配管2a、2b、2cにマ
スフローコントローラ5a、5b、5cを設け、これ等
5a、5b、5cを通して複数箇所にガス供給するガス
供給装置において、各マスフローコントローラ5a、5
b、5cのイン側とアウト側の圧力差を安定にして各ガ
ス供給先へのガス供給量の安定化を図る。 【構成】 各枝配管2a、2b、2c毎にマスフローコ
ントローラ5a、5b、5cイン側の圧力を制御する圧
力制御手段6a、6b、6cを設ける。圧力制御手段6
a、6b、6cはマスフローコントローラ5a、5b、
5cのイン側とアウト側の圧力センサ7a、7bの出力
を比較し、比較結果に応じマスフローコントローラ5
a、5b、5cイン側の圧力制御用オートレギュレータ
10a、10b、10cを制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ガス供給装置、特に元
配管にガス圧を調節するレギュレータを設け、この元配
管のレギュレータのアウト側に複数の枝配管を設け、各
枝配管にマスフローコントローラを設け、各マスフロー
コントローラを通して複数箇所にガスを供給するガス供
給装置に関する。
【0002】
【従来の技術】マルチヘッドの成膜装置、特に常圧CV
D装置にガス、例えばモノシランSiH4 等を供給する
ガス供給装置は、従来においては一般に図3に示す構成
を有していた。1は元配管、2a、2b、2cは元配管
1から分岐した枝配管、3は元配管1に設けられたバル
ブ、4はバルブ3のガスアウト側に設けられたレギュレ
ータで、ガス圧を調整する。具体的には、例えば20k
g/cm2 の圧力で供給されたガス、例えばSiH4
に対してその圧力を2kg/cm2 に下げる。
【0003】5a、5b、5cは各枝配管2a、2b、
2cに設けられたマスフローコントローラである。この
枝配管2a、2b、2cのうち最もレギュレータ4に近
い枝配管2cの分岐点はレギュレータ4から例えば10
m程度離れている。この枝配管2cと、レギュレータ4
から最も遠い枝配管2aとの分岐点間の距離は例えば1
m程度である。マスフローコントローラ5a、5b、5
cはそれぞれ枝配管2a、2b、2cから各供給先へ分
岐して供給するガスの供給量を制御する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図3に示す
ような従来のガス供給装置によれば、マスフローコント
ローラ5a、5b、5cの流量が多くなる程枝配管2
a、2b、2cの分岐点の圧力が2c、2b、2aの順
で低くなり、その結果、マスフローコントローラ5c、
5b、5aのイン側とアウト側の圧力差が大きくなり、
マスフローコントローラ5c、5b、5aによるガス供
給量のコントロールが難しくなり、流量が不安定になる
のである。特に、レギュレータ4から遠い枝配管(例え
ば5a)程その傾向が強くなる。また、レギュレータ4
から近い枝配管(例えば5c)のガス供給量が多い程、
あるいはガス供給量の変動が激しい程それよりも遠い枝
配管(例えば5b、5a)のガス供給量の安定性が悪く
なる。
【0005】その原因は、一つの元配管1から複数のヘ
ッドへのガスの供給を元配管1から分岐した元配管2
a、2b、2cを通して行うため枝配管の長さ、内径及
びガス流量によりガス損が変化し、マスフローコントロ
ーラ5a、5b、5cのイン側とアウト側の圧力差が不
安定になることにあり、このような現象は特にマスフロ
ーコントローラ5a、5b、5cのアウト側の圧力が高
い場合、あるいは常圧の場合に顕著である。従って、マ
ルチヘッドの成膜装置の各ヘッドへのガス供給量の安定
を図ることが難しく、また、ガス供給開始時のレスポン
スが各ヘッドで異なり、そして、図4に示したようにオ
ーバーシュートが激しいというような問題があった。そ
して、ガス供給量の不安定性は、必然的に膜質、例えば
緻密さの変動、不均一性をもたらすもので、看過できな
い問題となる。
【0006】本発明はこのような問題点を解決すべく為
されたものであり、元配管にガス圧を調節するレギュレ
ータを設け、この元配管のレギュレータのアウト側に複
数の枝配管を設け、各枝配管にマスフローコントローラ
を設け、各マスフローコントローラを通して複数箇所に
ガスを供給するガス供給装置において、各枝配管のマス
フローコントローラのイン側とアウト側の圧力差を安定
にして各ガス供給先へのガス供給量の安定化を図ること
を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1のガス供給装置
は、各枝配管毎にマスフローコントローラのイン側の圧
力を制御する圧力制御手段を設けたことを特徴とする。
請求項2のガス供給装置は、請求項1のガス供給装置に
おいて、圧力制御手段が、マスフローコントローラのイ
ン側の圧力センサと、この出力を受けるコントローラ
と、このコントローラにより制御されてマスフローコン
トローラの入力側の圧力を調節するオートレギュレータ
からなることを特徴とする。
【0008】請求項3のガス供給装置は、請求項1のガ
ス供給装置において、圧力制御手段が、マスフローコン
トローラのイン側の圧力センサと、アウト側の圧力セン
サと、これら二つの圧力センサの出力を比較するコント
ローラと、その比較結果に応じてマスフローコントロー
ラの入力側の圧力を調節するオートレギュレータからな
ることを特徴とする。
【0009】
【作用】請求項1のガス供給装置によれば、各枝配管毎
にマスフローコントローラのイン側の圧力を制御する圧
力制御手段を設けたので、この圧力制御手段によりマス
フローコントローラのイン側の圧力を調節することによ
りマスフローコントローラのイン側とアウト側の圧力差
を一定範囲内に保つことが可能となり、延いては各マス
フローコントローラによる各枝配管のガス供給量の安定
化を図ることができる。
【0010】請求項2のガス供給装置によれば、コント
ローラがマスフローコントローラのイン側の圧力に応じ
てオートレギュレータを制御してこのイン側の圧力を調
節せしめるので、マスフローコントローラのイン側とア
ウト側の圧力差を一定範囲内に保つことが可能となり、
延いては各マスフローコントローラによる各枝配管のガ
ス供給量の制御の安定化を図ることができる。請求項3
のガス供給装置によれば、コントローラがマスフローコ
ントローラのイン側とアウト側との圧力の比較結果に基
づいてオートレギュレータを制御してイン側の圧力を調
節せしめるので、マスフローコントローラのイン側とア
ウト側の圧力差を一定範囲内に保つことができ、延いて
は各マスフローコントローラによる各枝配管のガス供給
量の安定化を図ることができる。
【0011】
【実施例】以下、本発明ガス供給装置を図示実施例に従
って詳細に説明する。図1は本発明ガス供給装置の一つ
の実施例を示す構成図である。本ガス供給装置は、図3
に示した従来のガス供給装置とは、各枝配管2a、2
b、2c毎に圧力制御手段6a、6b、6cを設けた点
で大きく異なっているが、それ以外の点では共通し、共
通する点については既に説明済みなのでその説明を省略
し、相違する点についてのみ説明する。
【0012】圧力制御手段6a、6b、6cは互いに全
く同じ構成なので、そのうちの一つ圧力制御手段6aを
例として取り上げて説明する。圧力制御手段6aは、マ
スフローコントローラ5aのイン側に設けた圧力センサ
7aと、マスフローコントローラ5aのアウト側に設け
た圧力センサ8aと、マスフローコントローラ5aのイ
ン側の圧力を入力信号に応じて自動的に調節するオート
レギュレータ10aと、圧力センサ7a及び8aの出力
を受けてその出力の比較結果に応じて制御信号を上記オ
ートレギュレータ10aへ送出する(フィードバックす
る)コントローラ9cにより構成されている。
【0013】次に、圧力制御手段6aの動作を説明す
る。コントローラ9aは、マスフローコントローラ5a
のイン側圧力センサ7aからの出力と、アウト側圧力セ
ンサ8aからの出力とを比較して、その比較結果に応じ
てオートレギュレータ10aを下記のように制御する。 (1)|Sin−Sout|≦Sstaならば現状維持 圧力センサ7aの出力(即ちマスフローコントローラ5
aのイン側の圧力)Sinと圧力センサ8aの出力(即
ちマスフローコントローラ5aのアウト側の圧力)So
utとの差の絶対値が予め設定された差圧、即ち設定差
圧Ssta(これはマスフローコントローラ5aの動作
差圧以上の値に設定されており、本実施例では0.5k
g/cm2 である。)よりも小さいか等しいときはコン
トローラ9aはオートレギュレータ10aの状態を変化
させない。即ち、オートレギュレータ10aにフィード
バックがかからない。従って、オートレギュレータ10
aは現在の状態を維持する。
【0014】(2)Sin−Sout>Sstaならば
イン側圧力を下げるマスフローコントローラ5aのイン
側の圧力、即ちSinとアウト側の圧力、即ちSout
との圧力差Sin−Soutが設定差圧Sstaよりも
大きいときには、コントローラ9aはオートレギュレー
タ10aをマスフローコントローラ5aのイン側の圧力
を下げるように制御(即ち、フィードバック)する。 (3)Sout−Sin>Sstaならばイン側圧力を
上げるマスフローコントローラ5aのイン側の圧力、即
ちSinとアウト側の圧力、即ちSoutとの圧力差S
out−Sinが設定差圧Sstaよりも小さいときに
は、コントローラ9aはオートレギュレータ10aをマ
スフローコントローラ5aのイン側の圧力を上げるよう
に制御(即ち、フィードバック)する。
【0015】このような圧力制御手段6aを有するの
で、マスフローコントローラ5aのイン側とアウト側の
圧力差を常に設定差圧(例えば0.5kg/cm2 )以
下に維持することができる。従って、枝配管2aを通し
てのガス供給量をマスフローコントローラ5aにより安
定にコントロールした状態を維持することができる。そ
して、他の枝配管2b、2cもその圧力制御手段6aと
同様の圧力制御手段6b、6cを有するので、各枝配管
2b、2cのガス供給量をマスフローコントローラ5
a、5b、5cにより安定にコントロールした状態を維
持することができる。
【0016】しかして、マルチヘッドの成膜装置の各ヘ
ッドへのガス供給量の安定を図ることが難しく、また、
ガス供給開始時のレスポンスが各ヘッドで異なり、そし
て、オーバーシュートが激しいというような問題を解決
することができる。図2は圧力制御手段の変形例を示す
構成図である。この圧力制御手段6は、図1のガス供給
装置の各圧力制御手段6a、6b、6cとは、マスフロ
ーコントローラ5のアウト側には圧力センサを設けず、
コントローラ9がマスフローコントローラ5のイン側の
圧力センサ7の出力のみに応じてオートレギュレータ1
0を制御するようにした点で異なっている。
【0017】そして、この圧力制御手段6は、マスフロ
ーコントローラ5のイン側の圧力センサ7の出力が予め
設定した基準値(あるいは基準帯域)よりも高いときに
はマスフローコントローラ5のイン側の圧力を下げるよ
うに、逆に低いときにはマスフローコントローラ5のイ
ン側の圧力を上げるようにオートレギュレータ10を制
御する。図2に示すような圧力制御手段は、マスフロー
コントローラ5のアウト側の圧力の変動が少ない場合に
は好適である。というのは、この場合にはマスフローコ
ントローラ5の前後の圧力差は概ねマスフローコントロ
ーラ5のイン側の圧力を検出するだけで検出することが
できるからである。
【0018】尚、上記実施例は元配管1から分岐した枝
配管2の数が3個であったが、本発明ガス供給装置は枝
配管2の数が3個以外(例えば2個、あるいは4個以
上)のものに適用できることはいうまでもない。そし
て、本発明ガス供給装置によりガスの供給を受ける装置
には、マルチヘッドの成膜装置、例えばCVD装置のほ
か、RIE装置、拡散炉等種々のものがあり得る。
【0019】
【発明の効果】請求項1のガス供給装置は、各枝配管毎
にマスフローコントローラのイン側の圧力を制御する圧
力制御手段を設けたことを特徴とするものである。従っ
て、請求項1のガス供給装置によれば、各枝配管毎にマ
スフローコントローラのイン側の圧力を制御する圧力制
御手段を設けたので、この圧力制御手段によりマスフロ
ーコントローラのイン側の圧力を調節することによりマ
スフローコントローラのイン側とアウト側の圧力差を一
定範囲内に保つことが可能となり、延いては各マスフロ
ーコントローラによる各枝配管のガス供給量の安定化を
図ることができる。
【0020】請求項2のガス供給装置は、圧力制御手段
が、マスフローコントローラのイン側の圧力センサと、
この出力を受けるコントローラと、このコントローラに
より制御されてマスフローコントローラの入力側の圧力
を調節するオートレギュレータからなることを特徴とす
るものである。従って、請求項2のガス供給装置によれ
ば、コントローラがマスフローコントローラのイン側の
圧力に応じてオートレギュレータを制御して調節せしめ
るので、マスフローコントローラの前後の圧力差を一定
範囲内に保つことが可能となり、延いては各マスフロー
コントローラによる各枝配管のガス供給量の安定化を図
ることができる。
【0021】請求項3のガス供給装置は、圧力制御手段
が、マスフローコントローラのイン側の圧力センサと、
アウト側の圧力センサと、これら二つの圧力センサを比
較するコントローラと、このコントローラの出力により
制御されてマスフローコントローラの入力側の圧力を調
節するオートレギュレータからなることを特徴とするも
のである。従って、請求項3のガス供給装置によれば、
コントローラがマスフローコントローラのイン側とアウ
ト側との圧力差に基づいてオートレギュレータを制御し
てマスフローコントローラのイン側の圧力を調節せしめ
るので、マスフローコントローラの前後の圧力差を一定
範囲内に保つことが可能となり、延いては各マスフロー
コントローラによる各枝配管のガス供給量の安定化を図
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明ガス供給装置の一つの実施例を示す構成
図である。
【図2】圧力制御手段の変形例を示す構成図である。
【図3】ガス供給装置の従来例を示す構成図である。
【図4】オーバーシュートの説明図である。
【符号の説明】
1 元配管 2 枝配管 4 レギュレータ 5 マスフローコントローラ 6 圧力制御手段 7 イン側圧力センサ 8 アウト側圧力センサ 9 コントローラ 10 オートレギュレータ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 元配管にガス圧を調節するレギュレータ
    を設け、この元配管のレギュレータのアウト側に複数の
    枝配管を設け、各枝配管にマスフローコントローラを設
    け、各マスフローコントローラを通して複数箇所にガス
    を供給するガス供給装置において、 上記各枝配管毎にマスフローコントローラのイン側の圧
    力を制御する圧力制御手段を設けたことを特徴とするガ
    ス供給装置
  2. 【請求項2】 マスフローコントローラのイン側に設け
    た圧力センサと、 マスフローコントローラのイン側の圧力を入力制御信号
    に応じて自動的に調節するオートレギュレータと、 上記圧力センサの出力を受けてそれが基準よりも高いと
    きは圧力を低めるように基準よりも低いときは圧力を高
    めるように上記オートレギュレータを制御するコントロ
    ーラと、 により圧力制御手段が構成されたことを特徴とする請求
    項1記載のガス供給装置
  3. 【請求項3】 マスフローコントローラのイン側に設け
    た圧力センサと、 マスフローコントローラのアウト側に設けた圧力センサ
    と、 マスフローコントローラのイン側の圧力を入力制御信号
    に応じて自動的に調節するオートレギュレータと、 上記2つの圧力センサの出力を比較し、イン側の圧力セ
    ンサの方がアウト側の圧力センサよりも出力が高いとき
    は圧力を低めるようにその逆のときは圧力を高めるよう
    に上記オートレギュレータを制御するコントローラと、 により圧力制御手段が構成されたことを特徴とする請求
    項1記載のガス供給装置
JP5286794A 1994-02-25 1994-02-25 ガス供給装置 Pending JPH07240375A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1194603A (ja) * 1997-06-24 1999-04-09 Balzers Ag 真空設備への実際のガスの流れを監視するための方法および真空処理装置
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