KR100980236B1 - 가스 공급 유닛 - Google Patents

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호타카 이시즈카
요시오 스기모토
야스노리 니시무라
카즈토시 이토
아키히토 스기노
히로시 토미타
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가부시끼가이샤 도시바
씨케이디 가부시키 가이샤
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Abstract

가스 공급량을 안정화시킬 수 있는 가스 공급 유닛을 제공하기 위해, 가스 공급 유닛은 매스 플로우 컨트롤러(14)와, 상기 매스 플로우 컨트롤러(14)에 접속하는 제1 유체 제어 밸브(15)와, 상기 제1 유체 제어 밸브와 병렬로 접속한 제2 유체 제어 밸브(17)와, 상기 제2 유체 제어 밸브의 2차 측에 배치된 제3 유체 제어 밸브를 포함하며, 상기 제3 유체 제어 밸브는, 상기 제1 유체 제어 밸브의 2차 압력과 상기 제2 유체 제어 밸브의 2차 압력의 압력차에 기초하여 밸브 개도를 조정한다.

Description

가스 공급 유닛{Gas Supply Unit}
본 발명은 작용 가스를 공급하는 가스 공급 유닛에 관한 것이다.
종래, 반도체 제조장치에 있어서, 예를 들면, 웨이퍼 표면에 박막을 형성하는 CVD(chemical vapor deposition) 장치에서는, 박막 재료를 구성하는 원소를 포함하는 1종 또는 수종의 작용 가스를 웨이퍼 위에 공급하고 있다. 이때, 웨이퍼 표면에 원하는 박막을 형성하기 위해서는, 예를 들면 특허문서 1에 기재되는 가스 공급 유닛을 CVD 장치에 조립하여, 웨이퍼 위로 일정량의 작용 가스를 연속하여 공급하도록 작용한다.
도 17은 종래의 가스 공급 유닛(100)의 회로도이다.
가스 공급 유닛(100)은, 핸드 밸브(hand valve; 11), 레귤레이터(12), 압력계(13), 매스 플로우 컨트롤러(mass flow controller; MFC; 14) 및 제1 차단 밸브(15)가 설치된 공급 라인(4)을 구비한다. 공급 라인(4)의 상류 쪽은 작용 가스 공급원(2)에 접속되며, 하류 쪽은 처리실(3)에 접속되어 있다. 공급 라인(4)은 매스 플로우 컨트롤러(14)와 제1 차단 밸브(15)와의 사이에서 배기 라인(5)이 분기하고 있다. 배기 라인(5)은 제2 차단 밸브(17)를 배치하며, 진공 펌프(6)에 접속되어 있다. 진공 펌프(6)는 처리실(3)과도 접속되어 있다.
이러한 가스 공급 유닛(100)은 프로세스 시에는 제1 차단 밸브(15)를 열고, 제2 차단 밸브(17)를 닫은 상태에서, 매스 플로우 컨트롤러(14)에 의해 유량이 제어된 작용 가스를 처리실(3)로 공급한다. 한편, 프로세스 시 이외에는 제1 차단 밸브(15)를 닫고, 제2 차단 밸브(17)를 연 상태에서, 작용 가스를 배기 라인(5)으로 흘려 내보면서, 처리실(3)을 진공화한다. 따라서, 제1 차단 밸브(15)와 제2 차단 밸브(17)는, 교대로 개폐된다.
특허문헌 1: 일본공개특허 2000-122725호 공보
하지만, 종래의 가스 공급 유닛(100)은 매스 플로우 컨트롤러(14)가 작용 가스의 유량을 조정함에도 불구하고, 적산(積算) 유량이 고르지 않았다. 적산 유량이 고르지 않는 이유는 이하와 같이 생각할 수 있다.
제1 차단 밸브(15)가 밸브 폐쇄 상태에서 밸브 개방 상태로 전환되고, 제2 차단 밸브(17)가 밸브 개방 상태에서 밸브 폐쇄 상태로 전환될 때에, 제1 차단밸브(15)의 2차 압력(P1)과 제2 차단 밸브(17)의 2차 압력(P2)이 같은 압력이면, 매스 플로우 컨트롤러(14)의 2차 압력은 변동하지 않는다. 이 경우에는, 작용 가스가 소정 유량으로 제1 차단 밸브(15)를 통과하여 처리실(3)로 공급된다. 그러나 실제에는, 제1 차단 밸브(15)의 2차 압력(P1)과 제2 차단 밸브(17)의 2차 압력(P2)이 같은 압력이 되는 경우는 적다.
예를 들면, 제2 차단 밸브(17)의 쪽이 제1 차단 밸브(15)보다 CV값이 큰 경우나, 배기 라인(5)이 공급 라인(4)보다 유로 지름이 큰 경우 또는 관로가 짧은 경우 등에는, 공급 라인(4)보다 배기 라인(5)으로 작용 가스가 흐르기 쉽다. 이때, 제1 차단 밸브(15)를 폐쇄 상태, 제2 차단 밸브(17)를 개방 상태로 하면, 배기 라인(5)이 공급 라인(4)보다 진공이 되기 쉽고, 배기 라인(5)의 진공도가 공급 라인(4)의 진공도보다 높아진다. 또한, 예를 들면, 배기 라인(5)으로의 배기 시간이 처리실(3)로의 공급 시간보다 짧은 경우에는, 배기 라인(5)의 진공도가 공급 라 인(4)의 진공도보다 높아진다. 이러한 요인에 의해, 제1 차단 밸브(15)의 2차 압력(P1)이 제2 차단 밸브(17)의 2차 압력(P2)보다 높아진다.
이 경우에는, 제1 차단 밸브(15)를 밸브 폐쇄 상태에서 밸브 개방 상태로 전환함과 동시에, 제2 차단 밸브(17)를 밸브 개방 상태에서 밸브 폐쇄 상태로 전환하면, 제1 차단 밸브(15)의 2차 압력(P1)이 제1 차단 밸브(15)의 1차 압력보다 높기 때문에, 작용 가스가 제1 차단 밸브(15) 쪽에서 매스 플로우 컨트롤러(14) 쪽으로 역류한다. 이것에 의해, 매스 플로우 컨트롤러(14)의 2차 압력이 상승하고, 매스 플로우 컨트롤러(14)의 동작 차압이 작아지기 때문에, 매스 플로우 컨트롤러(14)의 유량이 감소한다. 이 결과, 처리실(3)에 공급하는 작용 가스의 적산 유량이 감소한다. 처리실(3) 안의 압력 상태로 확인하면, 예를 들면 도 9와 같이 X1만큼 감속하고 있다.
반대로, 예를 들면, 제1 차단 밸브(15)의 쪽이 제2 차단 밸브(17)보다 CV값이 큰 경우나, 공급 라인(4)이 배기 라인(5)보다 유로 지름이 큰 경우나 관로가 짧은 경우 등에는, 배기 라인(5)보다 공급 라인(4)으로 작용 가스가 흐르기 쉽다. 이 경우에, 제1 차단 밸브(15)를 폐쇄 상태, 제2 차단 밸브(17)를 개방 상태로 하면, 공급 라인(4)이 배기 라인(5)보다 진공이 되기 쉽고, 처리실(3)의 진공도가 배기 라인(5)의 진공도보다 높아진다. 또한, 예를 들면, 처리실(3)로의 가스 공급시간이 배기 라인(5)으로의 배기 시간보다 짧은 경우에는, 공급 라인(4)의 진공도가 배기 라인(5)의 진공도보다 높아진다. 이러한 요인에 의해, 제1 차단 밸브(15)의 2차 압 력(P1)이 제2 차단 밸브(17)의 2차 압력(P2)보다 낮아진다.
이 경우에, 제1 차단 밸브(15)를 밸브 폐쇄 상태에서 밸브 개방 상태로 전환함과 동시에, 제2 차단 밸브(17)를 밸브 개방 상태에서 밸브 폐쇄 상태로 전환하면, 제1 차단 밸브(15)의 2차 압력(P1)이 제1 차단 밸브(15)의 1차 압력보다 낮기 때문에, 작용 가스가 매스 플로우 컨트롤러(14) 쪽에서 제1 차단 밸브(15) 쪽으로 다량 흐른다. 이것에 의해, 매스 플로우 컨트롤러(14)의 2차 압력이 하강하고, 매스 플로우 컨트롤러(14)의 동작 차압이 커지기 때문에, 매스 플로우 컨트롤러(14)의 유량이 증가한다. 이 결과, 처리실(3)로 공급하는 작용 가스의 적산 유량이 증가한다. 처리실(3) 내의 압력 상태로 확인하면, 예를 들면 도 12와 같이 X2만큼 증가하고 있다.
따라서, 제1, 제2 차단 밸브(15, 17)나, 배관, 매스 플로우 컨트롤러(14)의 개체 차이나 시효 연화(age softening), 제1, 제2 차단 밸브(15, 17)의 밸브 개폐 제어 상태 등의 복합적 요인에 의해, 적산 유량은 고르지 못하다. 적산 유량의 변동은, 처리실(3)로 공급하는 작용 가스의 가스 공급량을 불안정하게 하여, 성막 품질에 변동을 일으키므로, 바람직하지 않다.
본 발명은, 상기 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것이며, 가스 공급량을 안정화할 수 있는 가스 공급 유닛을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 가스 공급 유닛의 한 태양에 의하면, 매스 플로우 컨트롤러와, 상기 매스 플로우 컨트롤러에 접속한 제1 유체 제어 밸브와, 상기 제1 유체 제어 밸브와 병렬이 되도록 상기 매스 플로우 컨트롤러에 접속된 제2 유체 제어 밸브와, 상기 제2 유체 제어 밸브의 2차 측에 배치된 제3 유체 제어 밸브를 포함하며, 상기 제3 유체 제어 밸브의 밸브 개도는 상기 제1 유체 제어 밸브의 2차 압력과 상기 제2 유체제어밸브의 2차 압력과의 압력차에 기초하여 조정가능한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 가스 공급량을 안정화할 수 있는 가스 공급 유닛을 제공할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시 형태에 관하여, 첨부 도면을 참조하면서, 이하에서 상세히 설명한다.
[제1 실시형태]
<회로구성>
도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 관한 가스 공급 유닛(1)의 회로도이다.
제1 실시형태의 가스 공급 유닛(1)은 도 17에 도시한 종래의 가스 공급 유닛(100)과 기본적인 구성은 동일하다. 그 때문에, 도 1에 도시한 가스 공급 유닛(1)은 종래의 가스 공급 유닛(100)과 공통인 구성에는, 동일한 부호를 붙이고 있다. 제1 실시형태의 가스 공급 유닛(1)은 종래의 가스 공급 유닛(100)과 동일하게, 예를 들면 CVD 장치에 조립된다. 가스 공급 유닛(1)은 공급 라인(4)과, 분기 라 인(5)을 구비한다. 공급 라인(4)은 유닛(1)의 외부에 마련된 작용 가스 공급원(2)과 처리실(3)을 접속한다. 배기 라인(5)은 공급 라인(4)에서 분기하여, 유닛(1)의 외부에 마련된 진공 펌프(6)에 접속한다. 또한, 진공 펌프(6)는 처리실(3)과도 접속되어 있다.
공급 라인(4)에는, 상류 쪽으로부터 핸드 밸브(11)와, 레귤레이터(12)와, 압력계(13)와, 매스 플로우 컨트롤러(14)와, 「제1 유체 제어 밸브」의 일례인 제1 차단 밸브(15)와, 「압력차 측정 수단」의 일례인 압력계(16)가 배치되어 있다.
한편, 배기 라인(5)에는, 상류 쪽으로부터 「제2 유체 제어 밸브」의 일례인 제2 차단 밸브(17)와, 「압력차 측정 수단」의 일례인 압력계(18)와, 「제3 유체 제어 밸브」의 일례인 압력 제어 밸브(19)가 배설되어 있다.
제2 차단 밸브(17)는, 제1 차단 밸브(15)와 병렬이 되도록, 매스 플로우 컨트롤러(14)에 접속되어 있다.
가스 공급 유닛(1)은, 제1, 제2 차단 밸브(15, 17), 압력계(16, 18), 압력 제어 밸브(19) 및 제어 장치(40)에 의해 압력 제어 장치(20)가 구성되고 있다. 압력 제어 장치(20)는, 제1, 제2 차단 밸브(15, 17)의 2차 압력(P1, P2)을 같은 압력이 되도록 압력 제어 밸브(19)에 동작 신호(VP)를 출력한다. 다만, 여기서 말하는 같은 압력은 완전 동일한 경우뿐만 아니라, 압력차가 ±20kPa 미만의 경우를 포함한다(수치의 근거는 후술한다). 또한, 제1, 제2 차단 밸브(15, 17)는, 외부 장치(42)에서 동작 신호(VS, VV)를 입력하고, 밸브 개폐 동작을 제어한다.
<구체적 구성>
도 2는 가스 공급 유닛(1)의 평면도이다. 도 3은 도 2의 도면 중 A 방향에서 본 가스 공급 유닛의 측면도이다. 도 4는 도 2의 도면 중 B 방향에서 본 가스 공급 유닛의 측면도이다. 또한, 도 3 및 도 4의 도면 중 태선은 작용 가스의 흐름을 나타낸다.
도 2 내지 도 3에 도시한 것처럼, 가스 공급 유닛(1)은 핸드 밸브(11)와, 레귤레이터(12)와, 압력계(13)와, 매스 플로우 컨트롤러(14)와, 제2 차단 밸브(17)와, 제1 차단 밸브(15)와, 압력계(16)를 유로 블록(21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32)의 윗면에 위 방향에서 볼트로 고정하여, 직렬 일체로 연결하고 있다.
핸드 밸브(11)의 입력 포트는 유로 블록(21)의 입력부(21a)에 연통한다. 입력부(21a)는 작용 가스 공급원(2)에 접속된다. 그 때문에, 작용 가스 공급원(2)에서 입력부(21a)로 공급된 작용 가스는, 핸드 밸브(11)에 의해 공급·차단이 제어된다. 핸드 밸브(11)의 출력 포트는 유로 블록(22)을 통하여 레귤레이터(12)의 입력 포트로 접속되어 있다. 레귤레이터(12)의 출력 포트는, 유로 블록(23)을 통하여 압력계(13)의 입력 포트에 접속하며, 레귤레이터(12)에 의해 조정된 압력을 압력계(13)로 측정한다. 압력계(13)의 출력 포트는 유로 블록(24, 25)을 통해 매스 플로우 컨트롤러(14)의 입력 포트에 접속한다.
매스 플로우 컨트롤러(14)의 출력 포트는 유로 블록(26, 27, 28, 29, 30)을 통해 제1 차단 밸브(15)의 입력 포트에 접속하며, 유량이 조정된 작용 가스가 제1 차단 밸브(15)로 공급된다. 제1 차단 밸브(15)의 출력 포트는 유로 블록(31)을 통해 압력계(16)의 입력 포트에 접속하며, 제1 차단 밸브(15)의 2차 압력(P1)이 측정된다. 압력계(16)의 출력 포트는 유로 블록(32)의 출력부(32a)에 연통하고 있다. 출력부(32a)에는 처리실(3)이 접속된다.
유로 블록(29)의 윗면에는 제2 차단 밸브(17)와 바이패스 블록(36)이 위 방향에서 볼트로 고정되어 있다. 유로 블록(29)에는 매스 플로우 컨트롤러(14)와 제1 차단 밸브(15)를 연통시키는 유로에서 분기한 유로가 윗면으로 개구하고, 제2 차단 밸브(17)의 입력 포트에 접속되어 있다. 유로 블록(29)의 윗면에는 V자 유로가 형성되며, 제2 차단 밸브(17)의 출력 포트와 바이패스 블록(36)을 연통시키고 있다.
도 2 및 도 4에 도시한 것처럼, 압력계(18)와 압력 제어 밸브(19)는 유로 블록(33, 34, 35)에 윗 방향으로부터 볼트로 고정되며, 직렬 일체로 연결되어 있다. 유로 블록(33)의 윗면에는, 바이패스 블록(36)이 윗 방향으로부터 볼트로 고정되어 있다. 압력계(18)의 입력 포트는 유로 블록(33), 바이패스 블록(36), 유로 블록(29)을 통해 제2 차단 밸브(17)의 출력 포트에 접속하며, 제2 차단 밸브(17)의 2차 압력(P2)을 측정한다.
압력계(18)의 출력 포트는 유로 블록(34)을 통해 압력 제어 밸브(19)의 입력 포트에 접속한다. 압력 제어 밸브(19)의 출력 포트는 유로 블록(35)의 배기부(35a)에 연통하고, 압력계(18)로부터 공급된 작용 가스의 압력을 조정하여 배기부(35a)로 출력한다. 배기부(35a)는 진공 펌프(6)에 접속된다.
<제어 장치>
도 1에 도시한 것처럼, 제어장치(40)는 제어회로(41)와 이상 통보 수단(43)을 구비한다. 제어회로(41)에는 압력계(16, 18)와 압력 제어 밸브(19)가 접속하고 있다. 제어회로(41)는 압력계(16, 18)에 제1, 제2 차단 밸브(15, 17)의 2차 압력(P1, P2)을 입력하여 압력차를 산출하고, 산출한 압력차에 기초하여 압력 제어 신호(VP)를 압력 제어 밸브(19)로 출력한다. 한편, 이상 통보 수단(43)은 제어회로(41)에 접속하고, 압력계(16, 18)가 검출한 압력(P1, P2)에 이상이 있는 경우(예를 들면, 압력(P1, P2)이 상한값을 초과하고 있는 경우나, 압력(P1, P2)의 압력차가 일정 값보다 큰 경우 등)에, 알람의 발호나 경고등의 표시 등에 의해 이상을 통보한다. 또한, 이상 통보 수단(43)은 이상 통보시에 외부 장치(42)로 이상 신호를 출력한다.
또한, 본 실시형태에서는 제어장치(40)를 포함한 압력 제어 장치(20)를 가스 공급 유닛(1)에 조립하고 있지만, 제어장치(40)를 가스 공급 유닛(1)의 외부에 부착하여도 좋다. 예를 들면, 제어장치(40)를 반도체 제조장치의 제어부 등 상위 장치에 설치하고, 상위 장치를 압력계(16, 18), 압력 제어 밸브(19)에 배선에 의해 통신가능하게 접속하여도 좋다.
<동작 설명>
다음으로, 가스 공급 유닛(1)의 동작에 관하여 설명한다.
가스 공급 유닛(1)은, 프로세스 시 이외의 경우에는, 수동 밸브(11)와 제2 차단 밸브(17)와 압력 제어 밸브(19)를 열고, 제1 차단 밸브(15)를 닫는다. 작동 가스 공급원(2)에서 입력부(21a)로 공급된 작용 가스는, 수동 밸브(11)에서 레귤레이터(12), 압력계(13), 매스 플로우 컨트롤러(14), 제2 차단 밸브(17), 압력계(18), 압력 제어 밸브(19), 배기부(35a)를 통하여 진공 펌프(6)로 배기된다.
이때, 제어회로(41)는 압력계(16, 18)에서 제1, 제2 차단 밸브(15, 17)의 2차 압력(P1, P2)을 입력하고 있다. 제어회로(41)는, 항시, 2차 압력(P1, P2)의 압력차를 측정하고, 2차 압력(P1, P2)이 같은 압력(본 실시형태에서는 압력차가 ±20kPa 미만)이 되도록 압력 제어 밸브(19)로 압력 제어 신호(VP)를 출력한다.
구체적으로는, 제어회로(41)는, 제1 차단 밸브(15)의 2차 압력(P1)이 제2 차단 밸브(17)의 2차 압력(P2)보다 높은 경우에는, 압력 제어 밸브(19)에 밸브 개도를 작게 하는 압력 제어 신호(VP)를 출력한다. 압력 제어 밸브(19)가 밸브 개도를 닫는 방향으로 컨덕턴스(conductance)를 작게 하는 것에 의해 배기되는 작용 가스의 양이 감소하여, 제2 차단 밸브(17)의 2차 압력(P2)이 상승한다.
또한, 제어 회로(41)는, 제1 차단 밸브(15)의 2차 압력(P1)이 제2 차단 밸브(17)의 2차 압력(P2)보다 낮은 경우에는, 압력 제어 밸브(19)에 밸브 개도를 크게 하는 압력 제어 신호(VP)를 출력한다. 압력 제어 밸브(19)가 밸브 개도를 여는 방향으로 컨덕턴스를 크게 하는 것에 의해 배기되는 작용 가스의 양을 증가하여, 제2 차단 밸브(17)의 2차 압력(P2)이 저하한다.
상기와 같이 하여, 제1, 제2 차단 밸브(15, 17)의 2차 압력(P1, P2)을 같은 압력(본 실시형태에서는 압력차가 ±20kPa 미만)으로 한 상태에서, 가스 공급 유닛(1)은 외부 장치(42)에 의해 제1, 제2 차단 밸브(15, 17)가 조작되며, 작용 가스를 처리실(3)로 공급한다.
<작용 효과>
본 실시형태의 가스 공급 유닛(1)의 작용 효과에 관하여 설명한다.
본 발명자들은, 제1, 제2 차단 밸브(15, 17)의 2차 압력(P1, P2)이, 처리실(3) 내의 압력(P3) 및 매스 플로우 컨트롤러(14)에 어떤 영향을 주는지 조사하였다.
도 5, 도 7, 도 10은, 제1 차단 밸브(15)의 밸브 개폐 동작과 매스 플로우 컨트롤러(14)의 유량과의 관계를 조사한 유량 측정 실험의 실험 결과를 도시하며, 종축에 매스 플로우 컨트롤러 유량(SLM)을 나타내며, 횡축에 시간(sec)을 나타낸다. 또한, 도 5, 도 7, 도 10은, 매스 플로우 컨트롤러 유량과 제1, 제2 차단 밸브(15, 17)의 개폐 동작의 관계를 나타내기 위해, 제1, 제2 차단 밸브(15, 17)의 개폐 상태를 표에 겹쳐서 기재하고 있다.
도 6, 도 8, 도 11은 제1, 제2 차단 밸브(15, 17)의 밸브 개폐 동작과 처리실(3)의 압력(P3)과의 관계를 조사한 출력압 검정 실험의 실험 결과를 도시하며, 종축에 라인 압력(P1, P2)(kPa)과 처리실 내 압력 변동(△P3)(Pa)을 나타내고, 횡 축에 시간(sec)을 나타낸다. 또한, 도 6, 도 8, 도 11은 제1, 제2 차단 밸브(15, 17)의 2차 압력 및 처리실(3) 내의 압력 변동과 제1. 제2 차단 밸브(15, 17)의 개폐 동작과의 관계를 나타내기 위해, 제1, 제2 차단 밸브(15, 17)의 개폐 상태를 표에 겹쳐서 기재하고 있다.
도 9 및 도 12는, 제1, 제2 차단 밸브(15, 17)의 2차 압력(P1, P2)을 다른 압력으로 한 경우와, 2차 압력(P1, P2)을 같은 압력으로 한 경우에서 처리실(3)의 압력(P3)이 어떻게 다른지를 정리한 도면이다.
도 5에 도시한 것처럼, 제1, 제2 차단 밸브(15, 17)의 2차 압력(P1, P2)을 같은 압력으로 한 상태에서 제1 차단 밸브(15)를 밸브 폐쇄 상태에서 밸브 개방 상태로 전환하고, 제2 차단 밸브(17)를 밸브 개방 상태에서 밸브 폐쇄 상태로 전환한 경우에는, 매스 플로우 컨트롤러(14)의 2차 압력이 변화하지 않기 때문에 일정하고, 처리실(3)에의 가스 공급 유량이 안정하다.
그 때문에, 도 6에 도시한 것처럼, 처리실(3)의 압력(P3)은, 제1 차단 밸브(15)가 열리기 시작할 때부터 닫히기 시작할 때까지의 사이, 완만히 상승하여, 선형으로 변화한다.
따라서, 제1, 제2 차단 밸브(15, 17)의 2차 압력(P1, P2)을 같은 압력으로 한 상태에서 제1 차단 밸브(15)를 밸브 폐쇄 상태에서 밸브 개방 상태로 전환하고, 제2 차단 밸브(17)를 밸브 개방 상태에서 밸브 폐쇄 상태로 전환한 경우에는, 매스 플로우 컨트롤러(14)나 제1, 제2 차단 밸브(15, 17) 등의 개체 차이와 관계없이, 매스 플로우 컨트롤러(14)의 유량이 일정하게 되며, 처리실(3)에의 작용 가스의 공 급 유량이 안정하다.
그러나 도 8에 도시한 것처럼, 제1 차단 밸브(15)의 2차 압력(P1)이 제2 차단 밸브(17)의 2차 압력(P2)보다 20kPa 높은 상태에서, 제1 차단 밸브(15)를 밸브 폐쇄 상태에서 밸브 개방 상태로 전환하고, 제2 차단 밸브(17)를 밸브 개방 상태에서 밸브 폐쇄 상태로 전환한 경우에는, 처리실(3) 내의 압력(P3)은, 제1 차단 밸브(15)를 밸브 개방 상태로 전환한 순간 저하하며, 그 후, 제1 차단 밸브(15)를 밸브 개방 상태에서 밸브 폐쇄 상태로 전환할 때까지 상승한다. 이것은, 제1 차단 밸브(15)를 열고, 제2 차단 밸브(17)를 닫는 순간, 제1 차단 밸브(15)의 1차 압력의 쪽이 제1 차단 밸브(15)의 2차 압력보다 낮기 때문에, 처리실(3) 쪽에서 가스 공급 유닛(1) 쪽으로 작용 가스가 역류하는 역류 현상이 일어나는 것이 이유로 고려된다.
이 때문에, 도 7에서 도시한 것처럼, 제1 차단 밸브(15)의 2차 압력(P1)이 제2 차단 밸브(17)의 2차 압력(P2)보다 20kPa 높은 상태에서, 제1 차단 밸브(15)를 밸브 폐쇄 상태에서 밸브 개방 상태로 전환하고, 제2 차단 밸브(17)를 밸브 개방 상태에서 밸브 폐쇄 상태로 전환한 경우에, 매스 플로우 컨트롤러(14)의 유량은, 제1 차단 밸브(15)가 밸브 폐쇄 상태에서 밸브 개방 상태로 전환되고, 제2 차단 밸브(17)가 밸브 개방 상태에서 밸브 폐쇄 상태로 전환되는 순간에 감소한 후, 설정 유량으로 조정된다. 이것은, 제1 차단 밸브(15)를 밸브 폐쇄 상태에서 밸브 개방 상태로 전환하고, 제2 차단 밸브(17)를 밸브 개방 상태에서 밸브 폐쇄 상태로 전환하는 순간에 일어나는 역류 현상에 의해 매스 플로우 컨트롤러(14)의 2차 압력이 상승하고, 매스 플로우 컨트롤러(14)의 동작 차압이 작아지기 때문이다.
도 9에 도시한 것처럼, 처리실(3) 내의 압력(P3)에 관하여, 제1, 제2 차단 밸브(15, 17)의 2차 압력(P1, P2)을 같은 압력으로 한 경우(도면 중 태선)와, 제1 차단 밸브(15)의 2차 압력(P1)이 제2 차단 밸브(17)의 2차 압력(P2)보다 20kPa 높은 상태(도면 중 실선)를 비교하면, 도면 중 X1으로 도시한 것처럼, 제1 차단 밸브(15)의 2차 압력(P1)이 제2 차단 밸브(17)의 2차 압력(P2)보다 20kPa 높은 경우(도면 중 실선)의 처리실(3) 내의 압력(P3)은, 제1, 제2 차단 밸브(15, 17)의 2차 압력(P1, P2)을 같은 압력으로 한 경우(도면 중 태선)의 처리실(3) 내의 압력(P3)보다 전체적으로 낮아진다.
상기 실험 결과에서, 제1 차단 밸브(15)의 2차 압력(P1)이 제2 차단 밸브(17)의 2차 압력(P2)보다 20kPa 높은 상태에서, 제1 차단 밸브(15)를 밸브 폐쇄 상태에서 밸브 개방 상태로 전환하고, 제2 차단 밸브(17)를 밸브 개방 상태에서 밸브 폐쇄 상태로 전환하면, 제1 차단 밸브(15)를 연 순간에, 처리실(3) 쪽의 가스가 매스 플로우 컨트롤러(14) 쪽으로 역류하는 것에 의해, 매스 플로우 컨트롤러(14)의 2차 압력이 상승하여 매스 플로우 컨트롤러(14)의 동작 차압이 작아지기 때문에, 매스 플로우 컨트롤러(14)의 유량이 일시적으로 변동하는 것을 알 수 있다. 그 때문에, 처리실(3) 내의 압력(P3)의 상승률은, 2차 압력(P1, P2)을 같은 압력으로 한 상태에서 제1 차단 밸브(15)를 밸브 폐쇄 상태에서 밸브 개방 상태로 전환하는 경우보다 전체적으로 작아져서, 처리실(3)에의 작용 가스의 적산 유량이 불충분해지는 것을 알 수 있다.
한편, 도 11에서 도시한 것처럼, 제1 차단 밸브(15)의 2차 압력(P1)이 제2 차단 밸브(17)의 2차 압력(P2)보다 20kPa 낮은 상태에서, 제1 차단 밸브(15)를 밸브 폐쇄 상태에서 밸브 개방 상태로 전환하고, 제2 차단 밸브(17)를 밸브 개방 상태에서 밸브 폐쇄 상태로 전환한 경우에는, 처리실(3) 내의 압력(P3)은, 제1 차단 밸브(15)를 열면서 닫을 때까지의 사이, 포물선을 그리면서 크게 상승한다. 이것은, 제1 차단 밸브(15)를 열고, 제2 차단 밸브(17)를 닫는 순간, 제1 차단 밸브(15)의 1차 압력의 쪽이 제1 차단 밸브(15)의 2차 압력보다 높기 때문에, 처리실(3) 쪽으로 작용 가스가 다량으로 흐르는 과류(excess-flow) 현상이 일어나는 것이 이유로 고려된다.
이 때문에, 도 10에 도시한 것처럼, 제1 차단 밸브(15)의 2차 압력(P1)이 제2 차단 밸브(17)의 2차 압력(P2)보다 20kPa 낮은 상태에서, 제1 차단 밸브(15)를 밸브 폐쇄 상태에서 밸브 개방 상태로 전환하고, 제2 차단 밸브(17)를 밸브 개방 상태에서 밸브 폐쇄 상태로 전환한 경우에는, 매스 플로우 컨트롤러(14)의 유량은, 제1 차단 밸브(15)가 밸브 폐쇄 상태에서 밸브 개방 상태로 전환되고, 제2 차단 밸브(17)가 밸브 개방 상태에서 밸브 폐쇄 상태로 전환된 순간에 설정 유량보다 많아지고, 그 후, 설정 유량으로 안정된다. 이것은, 제1 차단 밸브(15)를 밸브 폐쇄 상태에서 밸브 개방 상태로 전환하고, 제2 차단 밸브(17)를 밸브 개방 상태에서 밸브 폐쇄 상태로 전환한 순간에 일어나는 과류 현상에 의해 매스 플로우 컨트롤러(14)의 2차 압력이 하강하여, 매스 플로우 컨트롤러(14)의 동작 차압이 커지기 하기 위해 생긴다고 고려된다. 이것에 의해, 제1 차단 밸브(15)를 연 순간에, 작용 가스가 설정 유량보다 많이 처리실(3) 쪽으로 흘러 가는 것을 알 수 있다.
도 12에서 도시한 것처럼, 처리실(3) 내의 압력(P3)에 관하여, 제1, 제2 차단 밸브(15, 17)의 2차 압력(P1, P2)을 같은 압력으로 하는 경우(도면 중 태선)와, 제1 차단 밸브(15)의 2차 압력(P1)이 제2 차단 밸브(17)의 2차 압력(P2)보다 20kPa 낮은 경우(도면 중 실선)를 비교하면, 도면 중 X2로 도시한 것처럼, 제1 차단 밸브(15)의 2차 압력(P1)이 제2 차단 밸브(17)의 2차 압력(P2)보다 20kPa 낮은 경우(도면 중 실선)의 처리실(3) 내의 압력(P3)은, 제1, 제2 차단 밸브(15, 17)의 2차 압력(P1, P2)을 같은 압력으로 한 경우(도면 중 태선)의 처리실(3) 내의 압력(P3)보다 전체적으로 높아진다.
상기 실험 결과에서, 제1 차단 밸브(15)의 2차 압력(P1)이 제2 차단 밸브(17)의 2차 압력(P2)보다 20kPa 낮은 상태에서, 제1 차단 밸브(15)를 밸브 폐쇄 상태에서 밸브 개방 상태로 전환하고, 제2 차단 밸브(17)를 밸브 개방 상태에서 밸브 폐쇄 상태로 전환하면, 제1 차단 밸브(15)를 연 순간은, 제1 차단 밸브(15)의 1차 압력이 제1 차단 밸브(15)의 2차 압력보다 높기 때문에, 작용 가스가 제1 차단 밸브(15) 쪽에서 처리실(3) 쪽으로 다량으로 흘려서, 매스 플로우 컨트롤러(14)의 2차 압력이 하강한다. 이것에 의해, 매스 플로우 컨트롤러(14)는 동작 차압이 커지고, 유량이 일시적으로 변동한다. 그 때문에, 처리실(3) 내의 압력(P3)의 상승률은, 2차 압력(P1, P2)을 같은 압력으로 한 상태에서, 제1 차단 밸브(15)를 밸브 폐쇄 상태에서 밸브 개방 상태로 전환하고, 제2 차단 밸브(17)를 밸브 개방 상태에서 밸브 폐쇄 상태로 전환하는 경우보다 전체적으로 커지고, 처리실(3)에의 작용 가스 의 적산 유량이 과잉이 되는 것을 알 수 있다.
따라서, 제1 실시형태의 가스 공급 유닛(1)은, 제1 차단 밸브(15)의 2차 압력(P1)과 제2 차단 밸브(17)의 2차 압력(P2)을 압력계(16, 18)로 측정하고, 2차 압력(P1, P2)을 같은 압력이 되도록 압력 제어 밸브(19)의 밸브 개도(컨덕턴스)를 조정한 후, 제1 차단 밸브(15)를 밸브 폐쇄 상태에서 밸브 개방 상태로 한다. 여기서, 같은 압력은, 2차 압력(P1, P2)의 압력차가 ±20kPa 미만인 것이 바람직하다. 이것은, 도 8 및 도 11에 도시한 것처럼, 2차 압력(P1, P2)의 압력차가 20kPa 이상이면, 도 9 및 도 12에 도시한 것처럼 처리실(3)의 압력(P3)이, 2차 압력(P1, P2)이 같은 압력인 경우보다 크게 빗나가고, 적산 유량이 고르지 않게 되기 때문이다. 이와 같이, 2차 압력(P1, P2)의 압력차에 기초하여 압력 제어 밸브(19)의 밸브 개도를 조정하는 것에 의해, 매스 플로우 컨트롤러(14)의 2차 압력이 제1, 제2 차단 밸브(15, 17)의 동작에 관계없이 항상 안정하다. 이 때문에, 제1 실시형태의 가스 공급 유닛(1)은, 처리실(3) 쪽의 작용 가스가 매스 플로우 컨트롤러(14) 쪽으로 역류하여, 적산 유량이 극단적으로 감소하거나, 매스 플로우 컨트롤러(14) 쪽에서 제1 차단 밸브(15) 쪽으로 작용 가스가 다량으로 흘려서, 적산 유량이 극단적으로 증가하는 이상을 회피하고, 처리실(3)로 공급하는 작용 가스의 가스 공급량을 안정화시킬 수 있다.
특히, 도 7 및 도 10에 도시한 것처럼, 제1, 제2 차단 밸브(15, 17)의 2차 압력(P1, P2)이 같은 압력(압력차 ±20kPa 미만)이 아닌 상태에서, 제1 차단 밸브(15)가 밸브 폐쇄 상태에서 밸브 개방 상태로 전환하고, 제2 차단 밸브(17)가 밸 브 개방 상태에서 밸브 폐쇄 상태로 전환하는 경우에는, 매스 플로우 컨트롤러(14)의 2차 압력이 급속하게 변화하고, 매스 플로우 컨트롤러(14)의 동작 차압이 변화하기 때문에, 유량이 불안정하게 된다. 이 경우에, 유량이 안정화되기 위해서는, 수백 msec가 걸린다. 이 때문에, 제1, 제2 차단 밸브(15, 17)의 밸브 개폐 상태를 전환하는 사이클 타임이 짧은 만큼, 적산 유량에의 영향이 크고, 2차 압력(P1, P2)을 같은 압력(압력차 ±20kPa 미만)으로 하여 제1 차단 밸브(15)를 열도록 하는 것의 효과가 크다.
게다가, 매스 플로우 컨트롤러(14), 제1, 제2 차단 밸브(15, 17) 그외의 기구는, 개체 차이가 있고, 시효 연화가 생기기 쉽다. 그 때문에, 제1, 제2 차단 밸브(15, 17)의 2차 압력(P1, P2)의 압력이 일치하기 어렵지만, 압력 제어 밸브(19)에 의해, 제1, 제2 차단 밸브(15, 17)의 2차 압력(P1, P2)의 압력차를 ±20kPa 미만으로 하기 때문에, 매스 플로우 컨트롤러(14)나 제1, 제2 차단 밸브(15, 17) 등에 개체 차이나 시효 연화가 생겨도, 작용 가스의 공급량을 안정화시킬 수 있다.
가스 공급 유닛(1)의 적산 유량이 안정한 것에 의해, 성막 조건을 고정할 수 있다. 따라서, 반도체 제조 장치에서, 제1 실시형태의 가스 공급 유닛(1)을 사용하는 것에 의해, 성막 품질이 향상된다.
또한, 제1 실시형태의 가스 공급 유닛(1)은, 제1 차단 밸브(15)의 2차 압력(P1)을 압력 센서(16)로 측정하고, 제2 차단 밸브(17)의 2차 압력(P2)을 압력 센서(18)로 측정하며, 측정한 2차 압력(P1, P2)의 압력차를 산출하여 압력 제어 밸브(19)의 밸브 개도를 조정하기 때문에, 제2 차단 밸브(17)의 2차 압력(P2)을 제1 차단 밸브(15)의 2차 압력(P1)과 같은 압력(압력차 ±20kPa 미만)이 되도록 할 수 있다.
다시, 제1 실시형태의 가스 공급 유닛(1)은, 제1 차단 밸브(15)의 2차 압력(P1) 또는 제2 차단 밸브(17)의 2차 압력(P2)에 이상이 생긴 경우에는, 이상 통보 수단(43)이 알람을 울리거나, 경고등을 점등시키는 등, 사용자에게 이상을 통보한다. 따라서, 제1 실시형태의 가스 공급 유닛(1)은, 불안정한 가스 공급을 미연에 방지할 수 있다.
[제2 실시형태]
계속해서, 본 발명에 관한 가스 공급 유닛의 제2 실시형태에 관하여, 도면을 참조하여 설명한다. 도 13은, 제2 실시형태에 관한 가스 공급 유닛(61)의 회로도이다. 도 14는, 도 13에 도시한 회로를 구체화한 가스 공급 유닛(61)의 측면도이다.
제2 실시형태의 가스 공급 유닛(61)은, 「제4 유체 제어 밸브」의 일례인 압력 제어 밸브(62)를 압력계(16)의 2차 측에 배치한 점이, 제1 실시형태의 가스 공급 유닛(1)과 상위하다. 여기서는, 제1 실시형태와 상위한 구성을 설명하며, 공통인 구성에 관해서는 제1 실시형태와 동일한 부호를 도면에 붙여, 설명을 생략한다.
도 14에 도시한 것처럼, 압력 제어 밸브(62)의 입력 포트는 유로 블록(63)을 통해 압력계(16)의 출력 포트에 접속하고, 출력 포트는 유로 블록(32)의 출력부(32a)에 연통하고 있다. 도 13에 도시한 것처럼, 제어장치(40)는, 제어회로(41) 가 압력 제어 밸브(62)에 접속하여, 압력 제어 신호(VPa)를 압력 제어 밸브(62)로 출력한다.
제2 실시형태의 가스 공급 유닛(61)은, 압력계(16, 18)가 측정한 제1, 제2 차단 밸브(15, 17)의 2차 압력(P1, P2)에 기초하여, 압력 제어 밸브(19, 62)로 압력 제어 신호(VP, VPa)를 출력하여, 압력 조정 밸브(19, 62)의 밸브 개도를 조정한다. 압력 제어 밸브(19, 62)에 의해 제1, 제2 차단 밸브(15, 17)의 2차 압력(P1, P2)을 동시에 제어하기 때문에, 단시간 동안에 2차 압력(P1, P2)을 같은 압력(압력차 ±20kPa 미만)이 되도록 할 수 있다.
[제3 실시형태]
계속해서, 본 발명에 관한 가스 공급 유닛(1)의 제3 실시형태에 관하여, 도면을 참조하여 설명한다. 도 15는, 제3 실시형태에 관한 가스 공급 유닛(71)의 회로도이다.
제3 실시형태의 가스 공급 유닛(71)은, 압력계(16, 18)의 대신에, 「압력차 측정 수단」의 일례인 압력차계(72)를 마련한 점이, 제1 실시형태의 가스 공급 유닛(1)과 상위하다. 여기서는, 제1 실시형태와 상위한 구성을 설명하고, 공통인 구성에 관해서는 제1 실시형태와 같은 부호를 도면에 붙여, 설명을 생략한다.
가스 공급 유닛(71)은, 제1, 제2 차단 밸브(15, 17)의 2차 측에 압력차계(72)가 접속하고 있다. 배기 라인(5)에서는, 압력차계(72)의 2차 측에 압력 제어 밸브(19)가 배설되어 있다. 제어장치(40)는, 제어회로(41)가 압력차계(72)에 접속하고, 압력차계(72)에서 제1, 제2 차단 밸브(15, 17)의 2차 압력(P1, P2)의 압력차를 입력하여 압력 제어 밸브(19)로 압력 제어 신호(VP)를 출력하고, 2차 압력(P1, P2)을 같은 압력(압력차 ±20kPa 미만)으로 한다.
제3 실시형태의 가스 공급 유닛(71)은, 압력계(16, 18)의 대신에 압력차계(72)를 이용하기 때문에, 제1 실시형태의 가스 공급 유닛(1)보다 풋 스페이스를 작게 할 수 있음과 동시에, 저렴하다.
[제4 실시형태]
이어서, 본 발명에 관한 가스 공급 유닛(1)의 제4 실시형태에 관하여 도면을 참조하여 설명한다. 도 16은, 제4 실시형태에 관한 가스 공급 유닛(81)의 회로도이다.
제4 실시형태의 가스 공급 유닛(81)은, 압력 제어 밸브(19)의 대신에, 「제3 유체 제어 밸브」의 일례인 수동식 유량 조정 밸브(82)를 사용한 점이, 제1 실시형태의 가스 공급 유닛(1)과 상위하다. 여기서는, 제1 실시형태와 상위한 구성을 설명하고, 공통인 구성에 관해서는 제1 실시형태와 같은 부호를 도면에 붙여, 설명을 생략한다.
가스 공급 유닛(81)은, 압력계(18)의 2차 측에, 수동으로 밸브 개도를 조정하는 수동식 유량 조정 밸브(82)를 배설하고 있다. 압력 제어 장치(83)는, 수동식 유량 조정 밸브(82)를 이용하기 때문에, 제어장치(40)를 구비하지 않는다.
제2 차단 밸브(17)를 밸브 폐쇄 상태, 제1 차단 밸브(15)를 밸브 개방 상태로 함과 동시에, 압력계(16, 18)가 나타낸 압력을 같은 압력(압력차 ±20kPa 미만)이 되도록 수동식 유량 조정 밸브(82)의 밸브 개도가 조정된다. 이 조정은, 예를 들면, 정기 보수(maintenance)시 외, 매스 플로우 컨트롤러(14)의 유량이 변동하는 경우 등에 행하면 좋다.
이러한 제4 가스 공급 유닛(81)은, 수동식 유량 조정 밸브(82)를 이용하는 것에 의해 제어장치(40)가 불필요하게 되기 때문에, 제1 실시형태의 가스 공급 유닛(1)보다 간이한 유닛이 되며, 비용 절감을 할 수 있다.
또한, 제4 실시형태의 가스 공급 유닛(81)에서는, 압력계(16, 18)를 생략해, 매스 플로우 컨트롤러(14)의 유량이 일정 값을 나타내도록 수동식 유량 조정 밸브(82)의 밸브 개도를 조정하여도 좋다. 압력계(16, 18)가 없어도, 매스 플로우 컨트롤러(14)의 유량이 일정한 것으로, 제1, 제2 차단 밸브(15, 17)의 2차 압력(P1, P2)의 압력차가 작은 것을 확인할 수 있기 때문이다.
본 발명은, 상기 실시예의 기재에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 범위에 있어서, 다양한 수정·변경이 가능하다.
예를 들면, 상기 실시형태에서는, 유량 측정을 위해 매스 플로우 컨트롤러(14)를 사용하지만, 매스 플로우 미터를 사용하여도 좋다.
예를 들면, 상기 제2 실시형태에서는, 공급 라인(4)에 압력 제어 밸브(62)를 배치하지만, 압력 제어 밸브(62)를 바꾸어 수동식 유량 조정 밸브를 배치하여도 좋 다.
본 발명의 다른 목적 및 이점은, 일부는 이하의 기재에서 나타남과 동시에, 일부는 상기 기재에서 분명해져, 본 발명의 실시에 의해 알 수 있다. 본 발명의 목적 및 이점은, 첨부한 청구항에 특히 기재한 수단 및 조합한 것에 의해 실현되고 얻어질 수 있는 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 가스 공급 유닛의 회로도이다.
도 2는 도 1에 도시한 회로를 구체화한 가스 공급 유닛의 평면도이다.
도 3은 도 2의 도면 중 A 방향에서 본 가스 공급 유닛의 측면도이다. 도면 중 태선(heavy line)은 작용 가스의 흐름을 나타낸다.
도 4는 도 2의 도면 중 B 방향에서 본 가스 공급 유닛의 측면도이다. 도면 중 태선은 작용가스의 흐름을 나타낸다.
도 5는 제1, 제2 차단 밸브의 2차 압력을 동일하게 한 경우의 제1 차단 밸브의 밸브 개폐 동작과 매스 플로우 컨트롤러의 유량과의 관계를 관찰한 유량측정실험의 실험결과를 도시한다.
도 6은 제1, 제2 차단 밸브의 2차 압력을 동일하게 한 경우의 제1, 제2 차단 밸브의 밸브 개폐 동작과 처리실의 압력과의 관계를 관찰한 출력압 검정실험의 실험결과를 도시한다.
도 7은 제1 차단 밸브의 2차 압력이 제2 차단 밸브의 2차 압력보다 높은 경우의 제1 차단 밸브의 밸브 개폐 동작과 매스 플로우 컨트롤러의 유량과의 관계를 관찰한 유량측정실험의 실험결과를 도시한다.
도 8은 제1 차단 밸브의 2차 압력이 제2 차단 밸브의 2차 압력보다 높은 경우의 제1, 제2 차단 밸브의 밸브 개폐 동작과 처리실의 압력과의 관계를 관찰한 출력압 검정실험의 실험결과를 도시한다.
도 9는 도 8에 도시한 유량 검정시의 처리실 내의 압력 변동을 제1, 제2 차 단 밸브의 2차 압력과 같은 경우와 비교한 도면이다.
도 10은 제1 차단 밸브의 2차 압력이 제2 차단 밸브의 2차 압력보다 낮은 경우의 제1 차단 밸브의 밸브 개폐 동작과 매스 플로우 컨트롤러의 유량과의 관계를 관찰한 유량측정실험의 실험결과를 도시한다.
도 11은 제1 차단 밸브의 2차 압력이 제2 차단 밸브의 2차 압력보다 낮은 경우의 제1, 제2 차단 밸브의 밸브 개폐 동작과 처리실의 압력과의 관계를 관찰한 출력압 검정실험의 실험결과를 도시한다.
도 12는 도 11에 도시한 유량 검정시의 처리실 내의 압력 변동을 제1, 제2 차단 밸브의 2차 압력과 같은 경우와 비교한 도면이다.
도 13은 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 가스 공급 유닛의 회로도이다.
도 14는 도 13에 도시한 회로도를 구체화한 가스 공급 유닛의 측면도이다.
도 15는 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 가스 공급 유닛의 회로도이다.
도 16은 본 발명의 제4 실시 형태에 관한 가스 공급 유닛의 회로도이다.
도 17은 종래의 가스 공급 유닛의 회로도이다.

Claims (5)

  1. 매스 플로우 컨트롤러(14),
    상기 매스 플로우 컨트롤러(14)에 접속하는 제1 유체 제어 밸브(15),
    상기 제1 유체 제어 밸브(15)에 병렬이 되도록 상기 매스 플로우 컨트롤러와 접속된 제2 유체 제어 밸브(17), 및
    상기 제2 유체 제어 밸브(17)의 이차 측에 배치된 제3 유체 제어 밸브(19, 82)를 포함하며,
    상기 제3 유체 제어 밸브(19, 82)의 밸브 개방 정도는, 상기 제1 유체 제어 밸브(15)의 2차 압력과 상기 제2 유체 제어 밸브(17)의 2차 압력의 압력차를 ±20kPa의 범위 내가 되도록 조정가능한 것을 특징으로 하는 가스 공급 유닛.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 유체 제어 밸브(15)의 2차 압력과 상기 제2 유체 제어 밸브(17)의 2차 압력의 압력차를 측정하는 압력차 측정 수단(41, 72)을 포함하며,
    상기 제3 유체 제어 밸브(19)는 상기 압력차 측정 수단(41, 72)의 측정 결과에 기초하여 동작하는 것을 특징으로 하는 가스 공급 유닛.
  3. 매스 플로우 컨트롤러(14),
    상기 매스 플로우 컨트롤러(14)에 접속하는 제1 유체 제어 밸브(15),
    상기 제1 유체 제어 밸브(15)에 병렬이 되도록 상기 매스 플로우 컨트롤러와 접속된 제2 유체 제어 밸브(17),
    상기 제2 유체 제어 밸브(17)의 이차 측에 배치된 제3 유체 제어 밸브(19, 82) 및
    상기 제1 유체 제어 밸브(15)의 2차 측에 배치되는 제4 유체 제어 밸브(62)를 포함하며,
    상기 제3 유체 제어 밸브(19)와 상기 제4 유체 제어 밸브(62)의 밸브 개방 정도는, 상기 제1 유체 제어 밸브(15)의 2차 압력과 상기 제2 유체 제어 밸브(17)의 2차 압력의 압력차에 기초하여 조정가능하고,
    상기 제3 유체 제어 밸브(19)와 상기 제4 유체 제어 밸브(62)에 의해, 상기 제1 유체 제어 밸브(15)의 2차 압력과 상기 제2 유체 제어 밸브(17)의 2차 압력을 조정하는 것을 특징으로 하는 가스 공급 유닛.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 유체 제어 밸브(15)의 2차 압력 또는 제2 유체 제어 밸브(17)의 2차 압력에 발생한 이상을 통보하는 이상 통보 수단(43)을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 공급 유닛.
  5. 삭제
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