KR20210138495A

KR20210138495A - 유량 비율 제어 시스템, 성막 시스템, 이상 진단 방법, 및 이상 진단 프로그램 매체

Info

Publication number: KR20210138495A
Application number: KR1020210059099A
Authority: KR
Inventors: 유스케 가나마루; 고타로 다키지리; 가즈야 샤쿠도
Original assignee: 가부시키가이샤 호리바 에스텍
Priority date: 2020-05-12
Filing date: 2021-05-07
Publication date: 2021-11-19
Also published as: CN113655815A; JP2021179739A; TW202210982A; US11644852B2; US20210355583A1

Abstract

서로 병렬로 마련된 복수개의 분류 유로의 유량을 소정의 분류비로 제어하는 시스템에 있어서, 그 분류비에 영향을 미치는 시스템 이상이 발생하고 있는지를 진단할 수 있도록, 서로 다른 분류 유로(1)의 유체 제어 밸브(3)를 닫은 상태에서, 이들 분류 유로(1)에 유체를 흐르게 하여 얻어지는 유량 센서(2)의 출력값의 비율을, 실분류비로서 산출하는 분류비 산출부(43)와, 실분류비의 기준이 되는 기준 분류비를 기억하는 기준 분류비 기억부(44)와, 실분류비와 기준 분류비를 비교하여 시스템 이상을 진단하는 이상 진단부(45)를 구비하도록 했다.

Description

유량 비율 제어 시스템, 성막 시스템, 이상 진단 방법, 및 이상 진단 프로그램 매체{FLOW RATE RATIO CONTROL SYSTEM, FILM FORMING SYSTEM, ABNORMALITY DIAGNOSIS METHOD, AND ABNORMALITY DIAGNOSIS PROGRAM MEDIUM}

본 발명은, 예를 들면 반도체 제조 프로세스 등에 이용되는 유량 비율 제어 시스템, 성막(成膜) 시스템, 및 이 유량 비율 제어 시스템의 이상(異常) 진단 방법 및 이상 진단 프로그램에 관한 것이다.

이런 종류의 유량 비율 제어 시스템으로서는, 서로 병렬로 마련된 복수개의 분류(分流) 유로를 구비하며, 각각의 분류 유로에 흐르는 유체의 유량의 비율을 소정의 분류비(分流比)로 제어하도록 구성된 것이 있다.

보다 구체적으로는, 상술한 유량 비율 제어 시스템은, 각각의 분류 유로에 유량 센서 및 유체 제어 밸브가 마련되어 있고, 각 유량 센서의 출력값의 비율이 소정의 분류비가 되도록 유체 제어 밸브가 제어된다.

이러한 유량 비율 제어 시스템에서, 특허 문헌 1에는, 분류 유로에 마련된 차단 밸브를 닫은 상태로 유체를 흐르게 하고, 그 때의 압력 상승을 측정함으로써 리크(leak)의 유무를 검정하는 방법이 기재되어 있다.

그렇지만, 이러한 검정에 의해 리크가 없다고 진단되었다고 해도, 만일 유량 센서에 막힘 등의 이상이 있으면, 분류 유로를 흐르는 유량은 소정의 분류비가 되지 않고, 유체 제어 밸브에서도, 리크와는 다른 이상이 있으면, 결국 소정의 분류비는 얻어지지 않는다.

특허 문헌 1 : 일본특허공개 제2007－095042호 공보

그래서 본 발명은, 상기 문제점을 해결할 수 있도록 이루어진 것으로서, 서로 병렬로 마련된 복수개의 분류 유로의 유량을 소정의 분류비로 제어하는 시스템에서, 그 분류비에 영향을 미치는 시스템 이상이 발생하고 있는지를 진단할 수 있도록 하는 것을 그 주된 과제로 하는 것이다.

즉, 본 발명에 관한 유량 비율 제어 시스템은, 서로 병렬로 마련된 복수개의 분류(分流) 유로와, 상기 각 분류 유로에 마련된 유량 센서와, 각각의 분류 유로에서의 상기 유량 센서의 하류에 마련된 유체 제어 밸브를 구비하며, 각각의 분류 유로에 흐르는 유체의 유량의 비율이 소정의 분류비(分流比)가 되도록 상기 유체 제어 밸브가 제어되는 유량 비율 제어 시스템으로서, 서로 다른 상기 분류 유로의 상기 유체 제어 밸브를 닫은 상태에서, 이들 분류 유로에 유체를 흐르게 하여 얻어지는 상기 유량 센서의 출력값의 비율을, 실(實)분류비로서 산출하는 분류비 산출부와, 상기 실분류비의 기준이 되는 기준 분류비를 기억하는 기준 분류비 기억부와, 상기 실분류비와 상기 기준 분류비를 비교하여 시스템 이상(異常)을 진단하는 이상 진단부를 구비하는 것을 특징으로 하는 것이다.

이와 같이 구성된 유량 비율 제어 시스템에 의하면, 실분류비와 기준 분류비를 비교하므로, 예를 들면 리크(leak)를 시작으로 하는 유체 제어 밸브의 여러 가지의 이상이나 막힘을 시작으로 하는 유량 센서의 여러 가지의 이상 등, 실분류비에 영향을 미치는 시스템 이상이 발생하고 있는지 여부를 진단할 수 있다.

상기 분류비 산출부에 의해 산출되는 상기 실분류비가, 상기 분류 유로에서의 상기 유량 센서로부터 상기 유체 제어 밸브에 걸치는 내부 용적에 유체가 흐르는 것에 의해 얻어지는 것인 것이 바람직하다.

이러한 구성이면, 내부 용적에 유체가 흐르는 것에 의해 얻어지는 분류비는, 시스템 이상이 없으면 재현성 좋게 일정한 비율이 되므로, 진단의 가능성을 높일 수 있다.

상기 기준 분류비의 구체적인 실시 형태로서는, 시스템의 제조 초기 또는 시스템의 메인터넌스 후에 서로 다른 상기 분류 유로의 상기 유체 제어 밸브를 닫은 상태에서, 이들 분류 유로에 유체를 흐르게 하여 얻어지는 상기 유량 센서의 출력값의 비율을 들 수 있다.

시스템 이상 중 하나인 유량 센서의 이상을 진단할 수 있도록 하기 위해서는, 상기 이상 진단부가, 상기 실분류비에 상기 기준 분류비보다도 작은 수치가 포함되어 있는 경우에, 그 수치에 대응하는 상기 분류 유로의 상기 유량 센서에 이상이 있다고 판단하도록 구성되어 있는 것이 바람직하다.

시스템 이상 중 하나인 유체 제어 밸브의 이상을 진단할 수 있도록 하기 위해서는, 상기 이상 진단부가, 상기 실분류비에 상기 기준 분류비보다도 큰 수치가 포함되어 있는 경우에, 그 수치에 대응하는 상기 분류 유로의 상기 유체 제어 밸브에 이상이 있다고 판단하도록 구성되어 있는 것이 바람직하다.

상기 유량 센서가, 열식의 유량 센서이면, 예를 들면 바이패스 유로 등의 층류 소자의 막힘을 진단할 수 있다.

상기 유체 제어 밸브의 구체적인 실시 형태로서는, 밸브체의 밸브 시트에 대한 위치를 검출하는 포지션 센서를 가지는 것을 들 수 있다.

또, 본 발명에 관한 이상 진단 방법은, 서로 병렬로 마련된 복수개의 분류 유로와, 각각의 분류 유로에 마련된 유량 센서와, 상기 각 분류 유로에서의 상기 유량 센서의 하류에 마련된 유체 제어 밸브를 구비하며, 각각의 분류 유로에 흐르는 유체의 유량의 비율이 소정의 분류비가 되도록 상기 유체 제어 밸브가 제어되는 유량 비율 제어 시스템의 이상 진단 방법으로서, 서로 다른 상기 분류 유로의 상기 유체 제어 밸브를 닫은 상태에서, 이들 분류 유로에 유체를 흐르게 하여 얻어지는 상기 유량 센서의 출력값의 비율을, 실분류비로서 산출하는 분류비 산출 스텝과, 상기 실분류비와, 상기 실분류비의 기준이 되는 기준 분류비를 비교하여 시스템 이상을 진단하는 이상 진단 스텝을 구비하는 것을 특징으로 하는 방법이다.

게다가, 본 발명에 관한 이상 진단 프로그램은, 서로 병렬로 마련된 복수개의 분류 유로와, 상기 각 분류 유로에 마련된 유량 센서와, 각각의 분류 유로에서의 상기 유량 센서의 하류에 마련된 유체 제어 밸브를 구비하며, 각각의 분류 유로에 흐르는 유체의 유량의 비율이 소정의 분류비가 되도록 상기 유체 제어 밸브가 제어되는 유량 비율 제어 시스템에 이용되는 이상 진단 프로그램으로서, 서로 다른 상기 분류 유로의 상기 유체 제어 밸브를 닫은 상태에서, 이들 분류 유로에 유체를 흐르게 하여 얻어지는 상기 유량 센서의 출력값의 비율을, 실분류비로서 산출하는 분류비 산출부와, 상기 실분류비의 기준이 되는 기준 분류비를 기억하는 기준 분류비 기억부와, 상기 실분류비와 상기 기준 분류비를 비교하여 시스템 이상을 진단하는 이상 진단부로서의 기능을 컴퓨터에 발휘시키는 것을 특징으로 하는 것이다.

이들 이상 진단 방법이나 이상 진단 프로그램에 의해서도, 상술한 유량 비율 제어 시스템과 동일한 작용 효과를 나타낼 수 있다.

이와 같이 구성한 본 발명에 의하면, 서로 병렬로 마련된 복수개의 분류 유로의 유량을 소정의 분류비로 제어하는 시스템에서, 그 분류비에 영향을 미치는 시스템 이상이 발생하고 있는지를 진단할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 유량 비율 제어 시스템의 구성을 나타내는 모식도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에서의 유량 센서나 유체 제어 밸브의 구성을 나타내는 모식도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 형태에서의 제어 장치의 기능을 나타내는 기능 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 형태에서의 이상 진단의 동작 방법을 나타내는 플로우 차트도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 형태에서의 시스템 이상 때의 유량의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 형태에서의 시스템 이상 때의 유량의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 7은 다른 실시 형태에서의 제어 장치의 기능을 나타내는 기능 블록도이다.

이하에, 본 발명에 관한 유량 비율 제어 시스템의 일 실시 형태에 대해서, 도면을 참조하여 설명한다.

본 실시 형태의 유량 비율 제어 시스템(100)은, 반도체 프로세스 등에 이용되는 것이며, 도 1에 나타내는 바와 같이, 하류에 마련된 성막(成膜) 챔버(C)에 마련된 복수의 공급 포트에 소망의 유량비로 유체를 공급하기 위해서 이용된다.

또, 이 유량 비율 제어 시스템(100)의 상류에는, 예를 들면 복수의 매스 플로우 컨트롤러를 가지고, 소정 유량의 유체를 유량 비율 제어 시스템에 유체를 공급하는 가스 패널(GP)이 마련되어 있다. 그리고, 이 가스 패널(GP), 유량 비율 제어 시스템(100), 및 성막 챔버(C)는, 기재(基材)에 성막하는 성막 시스템(200)을 구축하고 있다.

구체적으로 이 유량 비율 제어 시스템(100)은, 도 1에 나타내는 바와 같이, 서로 병렬로 마련된 복수개의 분류 유로(1)와, 분류 유로(1)에 마련된 유량 센서(2) 및 유체 제어 밸브(3)와, 유량 센서(2)의 출력값에 근거하여 유체 제어 밸브(3)를 제어하는 제어 장치(4)를 구비하고 있다. 또, 유량 센서(2) 및 유체 제어 밸브(3)는, 여기에서는 열식(熱式) 매스 플로우 컨트롤러(MFC)를 구성하는 것이다.

분류 유로(1)는, 예를 들면 상술한 프로세스 챔버에 마련된 복수의 공급 포트에 대응하여 마련되어 있고, 여기에서는 공통의 주(主)유로(X)로부터 분기하는 것이다. 환언하면, 분류 유로(1) 각각의 도입 포트는 주유로(X)에 접속되어 있다. 또, 여기서의 주유로(X)는, 도시하지 않은 매스 플로우 컨트롤러 등의 유체 제어 기기가 마련되어 있고, 고정 유량(예를 들면, 1000SCCM)의 유체가 흐르도록 하고 있다.

유량 센서(2)는, 복수의 분류 유로(1) 각각에 마련되어 있다. 구체적으로 이들 유량 센서(2)는, 열식의 것이며, 도 2에 나타내는 바와 같이, 분류 유로(1)에 마련된 층류 소자(21)와, 층류 소자(21)의 상류측으로부터 분기하여, 해당 층류 소자(21)의 하류측에 합류(合流)하는 세관(細管)(22)과, 세관(22)에 권회(卷回)되고, 각각 일정 온도로 유지되도록 전압이 인가되는 한 쌍의 전열(電熱) 코일(23)과, 각 전열 코일(23)에 인가되는 전압차를 검출하는 검출 회로(24)와, 검출 회로(24)의 출력에 근거하여 유로를 흐르는 가스의 유량을 산출하는 유량 산출부(41)로 구성되어 있다. 또, 여기서의 층류 소자(21)는, 예를 들면 복수개의 세관(22)을 외관(外管)의 내부에 삽입하여 형성한 것, 또는, 다수의 관통공을 형성한 얇은 원판을 복수매 적층하여 형성한 것 등의 바이패스이지만, 리스트릭터(restrictor)나 소닉 노즐(sonic nozzle) 등의 저항체를 이용해도 상관없다. 또, 예를 들면 유량 센서(2)가 전열 코일(23)의 온도 변화를 이용한 것인 경우 등, 전열 코일(23)은, 반드시 일정 온도로 유지될 필요는 없다.

유체 제어 밸브(3)는, 복수의 분류 유로(1) 각각에서의 유량 센서(2)의 하류에 마련되어 있다. 구체적으로 이들 유체 제어 밸브(3)는, 도 2에 나타내는 바와 같이 예를 들면 피에조 밸브로서, 인가되는 전압에 의해서 그 개도(開度)가 제어된다. 보다 구체적으로 설명하면, 이들 유체 제어 밸브(3)의 하류측에는 성막 장치가 마련되어 있고, 이 성막 장치에서의 복수의 가스 공급 영역 각각에 적절한 유량이 공급되도록, 각 유체 제어 밸브(3)의 개도가 제어된다. 또, 이 실시 형태에서는, 각 유체 제어 밸브(3)의 인가 전압에 대한 개도의 히스테리시스의 영향을 저감하고, 고속, 고정밀한 유속 제어 또는 유량 제어를 실현할 수 있도록, 각 유체 제어 밸브(3)는, 밸브체의 밸브 시트에 대한 위치를 검출하는 포지션 센서(S)를 구비한 것이다. 다만, 유체 제어 밸브(3)로서, 포지션 센서(S)를 구비하고 있지 않은 것을 이용해도 상관없다.

제어 장치(4)는, 물리적으로는 CPU, 메모리, A/D 컨버터, D/A 컨버터, 입출력 인터페이스 등을 구비한 범용 내지 전용의 컴퓨터이며, 상기 메모리에 저장되어 있는 제어 프로그램이 실행되고, CPU가 각종 기기와 협업하는 것에 의해서, 도 2에 나타내는 바와 같이, 적어도 상술한 유량 산출부(41)와, 유량 산출부(41)에 의해 산출된 산출 유량이 미리 설정된 설정 유량에 근접하도록 유체 제어 밸브(3)의 개도를 제어하는 밸브 제어부(42)로서의 기능을 발휘하는 것이다. 또, 이들 유량 산출부(41)나 밸브 제어부(42)로서의 기능은, 상술한 매스 플로우 컨트롤러(MFC)가 구비하고 있어도 좋다.

그리고, 본 실시 형태의 유량 비율 제어 시스템(100)은, 도 3에 나타내는 바와 같이, 각각의 분류 유로(1)를 흐르는 유체의 비율인 실(實)분류비를 산출하는 분류비 산출부(43)와, 실분류비의 기준이 되는 기준 분류비를 기억하는 기준 분류비 기억부(44)와, 실분류비와 기준 분류비를 비교하여 시스템 이상을 진단하는 이상 진단부(45)로서의 기능을 더 구비하고 있다.

또, 여기서의 실분류비는, 유량 비율 제어 시스템(100)의 이상 진단시에 분류 유로(1)를 흐르는 유체의 비율이며, 구체적으로는 서로 다른 분류 유로의 유체 제어 밸브를 닫은 상태에서, 이들 분류 유로에 유체를 흐르게 하여 얻어지는 유량 센서의 출력값의 비율이다.

보다 구체적으로 설명하면, 도 3에 나타내는 바와 같이, 여기에서는 상술한 제어 장치(4)의 메모리에 이상 진단 프로그램이 저장되어 있고, 이 이상 진단 프로그램이 실행되는 것에 의해, CPU가 각종 기기와 협업하는 것에 의해서, 상술한 분류비 산출부(43), 기준 분류비 기억부(44), 및 이상 진단부(45)로서의 기능을 발휘한다. 다만, 이들 기능의 전부 또는 일부는, 제어 장치(4)와는 다른 컴퓨터가 발휘하도록 구성되어 있어도 좋다. 또, 이 제어 장치(4)는, 각각의 분류 유로(1)에 흐르는 프로세스시의 유량 비율의 목표값을 받아들이는 목표 유량 비율 접수부(도시하지 않음)를 구비하고 있으며, 예를 들면 유저가 입력 수단을 이용하여 외부로부터 목표 유량 비율을 설정·변경할 수 있도록 구성되어 있다.

이하, 각 부의 기능의 설명을 겸하여, 유량 비율 제어 시스템(100)의 이상을 진단하는 이상 진단 방법에 대해 도 4의 플로우 차트를 참조하면서 설명한다.

먼저, 이상 진단이 개시되면, 상술한 밸브 제어부(42)가, 각 분류 유로(1)에 마련된 유체 제어 밸브(3)를 닫는다(S1).

다음으로, 각 유체 제어 밸브(3)를 닫은 상태에서, 각각의 분류 유로(1)에 유체를 흐르게 한다(S2). 이 때, 이 실시 형태에서는 주유로(X)에 소정 유량의 유체를 흐르게 하고 있고, 그 유체가 복수의 분류 유로(1)로 분류된다. 분류된 유체는, 각각의 분류 유로(1)에서의 유량 센서(2)로부터 유체 제어 밸브(3)에 걸치는 내부 용적(Z)에 유체가 흘러 들고, 그 때의 각 분류 유로(1)의 유량을 나타내는 출력값이 각 유량 센서(2)로부터 출력된다.

그리고, 분류비 산출부(43)가, 각 유량 센서(2)로부터의 출력값을 취득함과 아울러, 각각의 유량 센서(2)로부터의 출력값의 비율을 실분류비로서 산출한다(S3). 환언하면, 이 실분류비는, 분류 유로(1)에서의 유량 센서(2)로부터 유체 제어 밸브(3)에 걸치는 내부 용적(Z)으로 유체가 흐르는 것에 의해 얻어지는 것이다.

여기서, 기준 분류비 기억부(44)에 기억되어 있는 기준 분류비에 대해 설명하면, 여기서의 기준 분류비는, 시스템 이상이 발생하고 있는지 여부의 기준이 되는 것이며, 예를 들면 시스템의 제조 초기나 시스템의 메인터넌스 후 등, 시스템의 정상시에 얻어지는 것이다.

구체적으로 이 기준 분류비는, 시스템의 제조 초기나 시스템의 메인터넌스 후 등, 시스템의 정상시에 서로 다른 분류 유로(1)의 유체 제어 밸브(3)를 닫은 상태에서, 이들 분류 유로(1)에 유체를 흐르게 하여 얻어지는 유량 센서(2)의 출력값의 비율이다.

이러한 구성에서, 상술한 바와 같이 분류비 산출부(43)에 의해 실분류비가 산출되면, 이상 진단부(45)가, 실분류비와 기준 분류비를 비교하여 시스템 이상을 진단한다(S4). 구체적으로 이상 진단부(45)는, 실분류비와 기준 분류비가 일치하거나 혹은 어긋남이 소정 범위 내인 경우에는, 시스템 이상은 생기지 않다고 판단하고, 실분류비와 기준 분류비가 불일치 혹은 어긋남이 소정 범위 밖인 경우에는, 시스템 이상이 생기고 있다고 판단한다.

보다 구체적인 진단 내용을 설명하면, 이상 진단부(45)는, 예를 들면 도 5에 나타내는 바와 같이, 실분류비에 기준 분류비보다도 작은 수치가 포함되어 있는 경우에(도 5의 channel 1 참조), 그 수치에 대응하는 분류 유로(1)의 유량 센서(2)에 이상이 있다고 판단한다. 이 경우의 유량 센서(2)의 이상으로서는, 예를 들면 층류 소자(21)의 막힘 등을 들 수 있다. 또, 도 5에 나타내는 형태에서는, 정상시에 각 분류 유로(1)(각 channel)에 흐르는 유량이 다르지만, 이것은 각 분류 유로(1)에서의 내부 용적(Z)의 계기 오차나 유량 센서(2)의 바이패스 유로의 계기 오차 등에 기인하는 것이며, 정상시에서 분류 유로(1)에 흐르는 유량은 동일하게 되는 경우도 있다.

한편, 이상 진단부(45)는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 실분류비에 기준 분류비보다도 큰 수치가 포함되어 있는 경우에(도 6의 channel 1 참조), 그 수치에 대응하는 분류 유로(1)의 유체 제어 밸브(3)에 이상이 있다고 판단한다. 이 경우의 유체 제어 밸브(3)의 이상으로서는 리크 등을 들 수 있다. 또, 도 6에 나타내는 형태에서는, 정상시에서 각 분류 유로(1)(각 channel)에 흐르는 유량이 다르지만, 상기에 설명한 바와 같이, 정상시에 분류 유로(1)에 흐르는 유량은 동일하게 되는 경우도 있다.

이와 같이 구성된 본 실시 형태의 유량 비율 제어 시스템(100)이면, 실분류비와 기준 분류비를 비교하므로, 예를 들면 리크를 시작으로 하는 유체 제어 밸브(3)의 여러 가지의 이상이나, 막힘을 시작으로 하는 유량 센서(2)의 여러 가지의 이상 등, 실분류비에 영향을 미치는 시스템 이상이 발생하고 있는지 여부를 진단할 수 있다.

또, 분류 유로(1)에서의 내부 용적(Z)에 유체를 흐르게 하여 실분류비를 산출하고 있고, 이 내부 용적(Z)은, 분류 유로(1)마다 일정하다. 따라서, 이와 같이 하여 얻어지는 실분류비는, 시스템 이상이 없으면 재현성 좋게 일정한 비율이 되므로, 진단의 가능성을 높일 수 있다.

또, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니다.

예를 들면, 유량 비율 제어 시스템(100)으로서는, 도 7에 나타내는 바와 같이, 분류 유로(1)의 도입 포트의 압력을 검출하는 압력 센서(P)를 구비하며, 서로 다른 분류 유로(1)의 유체 제어 밸브(3)를 닫은 상태에서, 이들 분류 유로(1)에 유체를 흐르게 했을 때에 얻어지는 압력 센서(P)의 출력값의 상승률(기울기)을 취득하는 상승률 취득부(46)를 더 구비하고 있어도 좋다.

이러한 구성에서, 이상 진단부(45)로서는, 상승률 취득부(46)가 취득한 실상승률과, 기준 상승률 기억부(47)에 미리 저장한 소정의 기준 상승률을 비교하는 것에 의해 시스템 이상을 진단해도 좋다.

보다 구체적인 이상 진단부(45)의 형태로서는, 실상승률이 기준 상승률보다도 높은 경우에는, 유량 센서(2)에 막힘이 있다고 진단하고, 실상승률이 기준 상승률보다도 낮은 경우는, 유체 제어 밸브(3)에 리크가 생기고 있다고 진단하는 형태를 들 수 있다.

게다가, 실상승률과 기준 상승률에 차이가 있는 경우, 밸브 제어부(42)가, 실상승률을 기준 상승률에 일치시키도록, 적어도 1개의 유체 제어 밸브(3)의 개도를 제어해도 좋다.

이러한 구성이면, 새로운 제어계를 추가하지 않고, 실상승률을 기준 상승률에 일치시킬 수 있다. 이것에 의해, 시스템 이상의 진단시에 분류 유로(1)의 도입 포트의 압력을 기준 상승률을 따라서 상승시킴으로써, 복수회의 진단시에서의 압력 상승의 조건을 일치시킬 수 있다.

게다가, 유량 비율 제어 시스템(100)으로서는, 이상 진단부(45)에 의해 시스템 이상이 있다고 진단된 경우에, 그 시스템 이상을 자동으로 해소하는 리커버리부(도시하지 않음)로서의 기능을 구비하고 있어도 좋다.

리커버리부의 구체적인 형태로서는, 예를 들면 유량 센서(2)의 막힘이 생기고 있다고 진단된 경우, 유량 산출부(41)에 의한 유량 산출에 이용되는 컨버전 팩터(conversion factor)를 변경하는 형태나, 밸브 제어부(42)에 의한 유체 제어 밸브(3)의 제어에 이용되는 설정 유량을 변경하는 형태를 들 수 있다.

유량 센서(2)는, 상기 실시 형태에서는 열식인 것으로 하여 설명했지만, 압력식인 것이라도 괜찮다.

그 외에, 본 발명의 취지에 반하지 않는 한에서, 여러가지 실시 형태의 변형이나, 실시 형태의 일부끼리의 조합을 행해도 상관없다.

100 - 유량 비율 제어 시스템 1 - 분류 유로
2 - 유량 센서 3 - 유체 제어 밸브
4 - 제어 장치 41 - 유량 산출부
42 - 밸브 제어부 43 - 분류비 산출부
44 - 기준 분류비 기억부 45 - 이상 진단부

Claims

서로 병렬로 마련된 복수개의 분류(分流) 유로와, 상기 각 분류 유로에 마련된 유량 센서와, 각각의 분류 유로에서의 상기 유량 센서의 하류에 마련된 유체 제어 밸브를 구비하며, 각각의 분류 유로에 흐르는 유체의 유량의 비율이 소정의 분류비(分流比)가 되도록 상기 유체 제어 밸브가 제어되는 유량 비율 제어 시스템으로서,
서로 다른 상기 분류 유로의 상기 유체 제어 밸브를 닫은 상태에서, 이들 분류 유로에 유체를 흐르게 하여 얻어지는 상기 유량 센서의 출력값의 비율을, 실(實)분류비로서 산출하는 분류비 산출부와,
상기 실분류비의 기준이 되는 기준 분류비를 기억하는 기준 분류비 기억부와,
상기 실분류비와 상기 기준 분류비를 비교하여 시스템 이상(異常)을 진단하는 이상 진단부를 구비하는 유량 비율 제어 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 분류비 산출부에 의해 산출되는 상기 실분류비가, 상기 분류 유로에서의 상기 유량 센서로부터 상기 유체 제어 밸브에 걸치는 내부 용적에 유체가 흐르는 것에 의해 얻어지는 것인 유량 비율 제어 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 기준 분류비가, 시스템의 제조 초기 또는 시스템의 메인터넌스 후에 서로 다른 상기 분류 유로의 상기 유체 제어 밸브를 닫은 상태에서, 이들 분류 유로에 유체를 흐르게 하여 얻어지는 상기 유량 센서의 출력값의 비율인 유량 비율 제어 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 이상 진단부가, 상기 실분류비에 상기 기준 분류비보다도 작은 수치가 포함되어 있는 경우에, 그 수치에 대응하는 상기 분류 유로의 상기 유량 센서에 이상이 있다고 판단하는 유량 비율 제어 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 이상 진단부가, 상기 실분류비에 상기 기준 분류비보다도 큰 수치가 포함되어 있는 경우에, 그 수치에 대응하는 상기 분류 유로의 상기 유체 제어 밸브에 이상이 있다고 판단하는 유량 비율 제어 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 유량 센서가, 열식(熱式)의 유량 센서인 유량 비율 제어 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 유체 제어 밸브가, 밸브체의 밸브 시트에 대한 위치를 검출하는 포지션 센서를 가지는 것인 유량 비율 제어 시스템.
상기 청구항 1에 기재된 유량 비율 제어 시스템과,
상기 유량 비율 제어 시스템의 상류측에 마련되어, 상기 유량 비율 제어 시스템에 유체를 공급하는 가스 패널과,
상기 유량 비율 제어 시스템의 하류측에 마련되어, 상기 유량 비율 제어 시스템에 의해 분류비가 제어된 유체가 공급되는 성막(成膜) 챔버를 구비하는 성막 시스템.
서로 병렬로 마련된 복수개의 분류 유로와, 상기 각 분류 유로에 마련된 유량 센서와, 각각의 분류 유로에서의 상기 유량 센서의 하류에 마련된 유체 제어 밸브를 구비하며, 각각의 분류 유로에 흐르는 유체의 유량의 비율이 소정의 분류비가 되도록 상기 유체 제어 밸브가 제어되는 유량 비율 제어 시스템의 이상 진단 방법으로서,
서로 다른 상기 분류 유로의 상기 유체 제어 밸브를 닫은 상태에서, 이들 분류 유로에 유체를 흐르게 하여 얻어지는 상기 유량 센서의 출력값의 비율을, 실분류비로서 산출하는 분류비 산출 스텝과,
상기 실분류비와, 상기 실분류비의 기준이 되는 기준 분류비를 비교하여 시스템 이상을 진단하는 이상 진단 스텝을 구비하는 이상 진단 방법.
서로 병렬로 마련된 복수개의 분류 유로와, 상기 각 분류 유로에 마련된 유량 센서와, 각각의 분류 유로에서의 상기 유량 센서의 하류에 마련된 유체 제어 밸브를 구비하며, 각각의 분류 유로에 흐르는 유체의 유량의 비율이 소정의 분류비가 되도록 상기 유체 제어 밸브가 제어되는 유량 비율 제어 시스템에 이용되는 이상 진단 프로그램 매체로서,
서로 다른 상기 분류 유로의 상기 유체 제어 밸브를 닫은 상태에서, 이들 분류 유로에 유체를 흐르게 하여 얻어지는 상기 유량 센서의 출력값의 비율을, 실분류비로서 산출하는 분류비 산출부와,
상기 실분류비의 기준이 되는 기준 분류비를 기억하는 기준 분류비 기억부와,
상기 실분류비와 상기 기준 분류비를 비교하여 시스템 이상을 진단하는 이상 진단부로서의 기능을 컴퓨터에 발휘시키는 프로그램을 저장하는 이상 진단 프로그램 매체.