TWI696057B - 流量控制器的輸出流量之求取方法 - Google Patents

流量控制器的輸出流量之求取方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI696057B
TWI696057B TW105129521A TW105129521A TWI696057B TW I696057 B TWI696057 B TW I696057B TW 105129521 A TW105129521 A TW 105129521A TW 105129521 A TW105129521 A TW 105129521A TW I696057 B TWI696057 B TW I696057B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
flow controller
flow
valve
pressure
gas
Prior art date
Application number
TW105129521A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201723712A (zh
Inventor
網倉紀彥
實吉梨沙子
Original Assignee
日商東京威力科創股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商東京威力科創股份有限公司 filed Critical 日商東京威力科創股份有限公司
Publication of TW201723712A publication Critical patent/TW201723712A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI696057B publication Critical patent/TWI696057B/zh

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D7/00—Control of flow
    • G05D7/06—Control of flow characterised by the use of electric means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
    • G01M3/02—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
    • G01M3/26—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors
    • G01M3/28—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves ; for welds
    • G01M3/2807—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves ; for welds for pipes
    • G01M3/2815—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves ; for welds for pipes using pressure measurements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02296—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer
    • H01L21/02299—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer pre-treatment
    • H01L21/02312—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer pre-treatment treatment by exposure to a gas or vapour
    • H01L21/02315—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer pre-treatment treatment by exposure to a gas or vapour treatment by exposure to a plasma

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Flow Control (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)

Abstract

本發明之課題，係使用氣體供給系統的既有構件來求取流量控制器的輸出流量。 為解決前述課題，於本發明之一實施形態，係在位於處理容器之上游的氣體供給系統之第3閥開啟的狀態下，藉由複數之流量控制器之中作為量測對象的流量控制器，開始對處理容器內供給調整過流量的氣體。接著，於持續對處理容器內供給氣體的狀態下，待複數之流量控制器之中用以量測壓力的流量控制器內的壓力計之壓力量測值穩定下來後，關閉第3閥。關閉第3閥後，由以下數值計算出作為量測對象的流量控制器的輸出流量：貯存經由作為量測對象的流量控制器所供給的氣體之氣體供給系統的已知容積、以及用以量測壓力的流量控制器內之壓力計的壓力量測值相對於時間的上昇率。

Description

流量控制器的輸出流量之求取方法
本發明之實施形態，係有關於流量控制器的輸出流量之求取方法。
在半導體元件這類的電子元件製造，會使用基板處理裝置。對於基板處理裝置的處理容器，會由氣體供給系統供給用以處理基板的氣體。氣體供給系統，一般而言係構成為對基板處理裝置之處理容器，供給從複數種氣體中所選擇之一種以上的氣體。再者，氣體供給系統，為了對於複數種氣體之流量進行個別的調整，而具有複數種氣體各自專用的複數之流量控制器。
就流量控制器而言，已知有壓力控制式的流量控制器。此類型之流量控制器，係進行動作以使作為目標值之設定流量、以及從該流量控制器之壓力計的壓力量測值所求取出之算出流量間的誤差減少。然而，流量控制器之算出流量，會隨著其使用時間之流逝，而變成相對於流量控制器之實際輸出流量，具有較大誤差的流量。因此，需要求取流量控制器的輸出流量。作為求取流量控制器的輸出流量之手法，已知有一種稱為堆疊法(build-up approach)的手法。關於堆疊法，於專利文獻1有所揭露。
在堆疊法，對於基板處理裝置之處理容器內，係透過所要量測之流量控制器供給氣體，並由處理容器之內部壓力、處理容器之內部溫度、以及處理容器內部之已知容積，算出所要量測之流量控制器的輸出流量。 [習知技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利第5286430號說明書
[發明所欲解決的問題] 然而，由於處理容器的內部容積非常大，因此在上述習知之堆疊法，含有誤差要因。例如，習知之堆疊法會受到處理容器的內部溫度差、及/或處理容器之經時變化等的影響。雖可思及不是使用處理容器、而是透過在氣體供給系統內設置流量測定器以求取流量控制器的輸出流量來作為對策，然而該對策會導致氣體供給系統的成本提高。
因此，期待使用氣體供給系統的既有構件來求取流量控制器的輸出流量。 [解決問題之技術手段]
本發明之一態樣，提供一種流量控制器的輸出流量之求取方法，該流量控制器係用以對基板處理裝置之處理容器內供給氣體之氣體供給系統的流量控制器。氣體供給系統包括：複數之第1配管、複數之第1閥、複數之流量控制器、複數之第2配管、複數之第2閥、第3配管以及第3閥。複數之第1配管，係分別連接至複數之氣體源的配管。複數之第1閥，設於複數之第1配管。複數之流量控制器，係壓力控制式的流量控制器，設於複數之第1配管的下游。複數之第2配管，設於複數之流量控制器的下游。複數之第2閥，設於複數之第2配管。第3配管，設於複數之第2配管的下游。第3閥，設於第3配管。此方法包括以下步驟：(a)第1步驟，在第3閥開啟的狀態下，藉由複數之流量控制器之中作為量測對象的流量控制器，開始對該處理容器內供給調整過流量的氣體；(b)第2步驟，於持續對處理容器內供給氣體的狀態下，待複數之流量控制器之中用以量測壓力的流量控制器內的壓力計之壓力量測值穩定下來後，關閉第3閥；以及(c)第3步驟，於第2步驟關閉第3閥後，由以下數值計算出作為量測對象的流量控制器的輸出流量：貯存經由作為量測對象的流量控制器所供給的氣體之氣體供給系統的已知容積、以及用以量測壓力的流量控制器內之壓力計的壓力量測值相對於時間的上昇率。
於本發明之一態樣的方法，係將氣體供給系統所既有的複數之流量控制器之中的一個流量控制器，用作為用以量測壓力的流量控制器；並藉由該用以量測壓力的流量控制器所量測到的壓力量測值相對於時間之上昇率、以及氣體供給系統內的已知容積，來求取流量控制器的輸出流量。因此，若藉由此方法，就可以使用氣體供給系統的既有構件來求取流量控制器的輸出流量。
於本發明之一實施形態，作為量測對象的流量控制器及用以量測壓力的流量控制器，亦可係複數之流量控制器之中的一個流量控制器。該一個流量控制器，具有：限流孔、位於限流孔之上游側的控制閥、量測控制閥與限流孔之間之氣體管線之壓力的第1壓力計、以及位於限流孔之下游的第2壓力計。於此實施形態之第1步驟，形成在複數之第1閥之中僅開啟位於該一個流量控制器之上游的第1閥、而在複數之第2閥之中僅開啟位於該一個流量控制器之下游的第2閥的狀態。於第2步驟，待藉由該一個流量控制器的第2壓力計所量測之壓力量測值穩定下來後，關閉第3閥。於第3步驟，作為用以量測壓力的流量控制器內之壓力計的壓力量測值相對於時間之上昇率，係使用第2壓力計之壓力量測值相對於時間之上昇率。
於本發明之另一實施形態，作為量測對象的流量控制器，亦可係複數之流量控制器之中的第1流量控制器；用以量測壓力的流量控制器，亦可係不同於複數之流量控制器之中的第1流量控制器的另一第2流量控制器。第1流量控制器及第2流量控制器，分別具有限流孔、位於限流孔之上游側的控制閥、以及量測該控制閥與該限流孔之間之氣體管線之壓力的壓力計。於此實施形態之第1步驟，形成在複數之第1閥之中僅開啟位於第1流量控制器之上游的第1閥、而在複數之第2閥之中僅開啟位於第1流量控制器之下游的第2閥及位於第2流量控制器之下游的第2閥的狀態。再者，此實施形態之方法更包括以下步驟：(d)於執行第1步驟後、並且於執行第2步驟前，係於持續對處理容器內供給氣體的狀態下，取第2流量控制器之壓力計的壓力量測值穩定下來時的該壓力量測值，作為第1壓力量測值的步驟；以及(e)於執行第2步驟後而於執行第3步驟前、並且係從取得第1壓力量測值的時間點起算經過了既定時間時，關閉在第1流量控制器之下游的第2閥的步驟。於第2步驟，在取得第1壓力量測值後，緊接著就關閉第3閥。於第3步驟，取第2流量控制器之壓力計的壓力量測值穩定下來時的該壓力量測值作為第2壓力量測值，並且使用第2壓力量測值與第1壓力量測值間的差值除以該既定時間所得的數值，作為壓力量測值相對於時間的上昇率。
於本發明之另一態樣，亦提供一種流量控制器的輸出流量之求取方法，該流量控制器係用以對基板處理裝置之處理容器內供給氣體之氣體供給系統的流量控制器。氣體供給系統包括：複數之第1配管、複數之第1閥、複數之流量控制器、複數之第2配管、複數之第2閥、第3配管以及第3閥。複數之第1配管，係分別連接至複數之氣體源的配管。複數之第1閥，設於複數之第1配管。複數之流量控制器，係壓力控制式的流量控制器，設於複數之第1配管的下游。複數之第2配管，設於複數之流量控制器的下游。複數之第2閥，設於複數之第2配管。第3配管，設於複數之第2配管的下游。第3閥，設於第3配管。複數之流量控制器之中的一個流量控制器，具有限流孔、位於該限流孔之上游側的控制閥、量測該控制閥與該限流孔之間之氣體管線之壓力的第1壓力計、以及位於該限流孔之下游的第2壓力計。此態樣之方法包括以下步驟：(a)第1步驟，在複數之第1閥之中位於該一個流量控制器之上游的第1閥、在複數之第2閥之中位於該一個流量控制器之下游的第2閥、以及第3閥開啟的狀態下，藉由該一個流量控制器開始對處理容器內供給調整過流量的氣體；(b)第2步驟，於持續對處理容器內供給氣體的狀態下，待該一個流量控制器之第2壓力計的壓力量測值穩定下來後，關閉位於該一個流量控制器之下游的第2閥；以及(c)第3步驟，於該第2步驟關閉位於該一個流量控制器之下游的第2閥後，由以下數值計算出該一個流量控制器的輸出流量：貯存經由該一個流量控制器所供給的氣體之氣體供給系統的已知容積、以及該一個流量控制器之第2壓力計的壓力量測值相對於時間的上昇率。於此態樣之方法，係利用位於一個流量控制器之下游的第2閥的上游側已知容積，來求取該一個流量控制器的輸出流量。 [發明之效果]
依以上之說明，就可以使用氣體供給系統的既有構件來求取流量控制器的輸出流量。
以下參照圖式，針對各種實施形態，進行詳細說明。又，對於各圖式中之相同或相當的部分，標註相同符號。
圖1係流程圖，繪示用以對基板處理裝置之處理容器內供給氣體的氣體供給系統之流量控制器的輸出流量之求取方法的一實施形態。圖1所示之方法MT1，可適用於例如圖2所示之氣體供給系統。
圖2所示之氣體供給系統GP具備：複數之第1配管L1、複數之第1閥V1、複數之流量控制器FC、複數之第2配管L2、複數之第2閥V2、第3配管L3、以及第3閥V3。
複數之第1配管L1的一端，分別連接至複數之氣體源GS。複數之氣體源GS，係利用於基板處理裝置SP中之基板處理的氣體的來源。複數之第1閥V1分別設於複數之第1配管L1。
複數之流量控制器FC，設在複數之第1配管L1的下游、並且係在複數之第1閥V1的下游。複數之流量控制器FC，分別連接著位在複數之第1配管L1的下游側之另一端。複數之流量控制器FC的下游，設有複數之第2配管L2。這些第2配管L2之一端，分別連接著複數之流量控制器FC。複數之第2閥V2分別設於複數之第2配管L2。
在複數之第2配管L2的下游、並且係在複數之第2閥V2的下游，設有第3配管L3。第3配管L3連接著複數之第2配管L2之另一端。第3閥V3係設於第3配管L3。第3配管L3之另一端，亦即第3閥V3的下游之第3配管L3的端部，連接至基板處理裝置SP之處理容器PC。在處理容器PC的下游，隔著壓力調整閥APC而設有排氣裝置EA。
再者，氣體供給系統GP更具備：配管LP1、閥VP1、配管LP2、閥VP2、複數之配管LP4、以及複數之閥VP4。配管LP1之一端，連接至N2 氣體這類沖洗用氣體的來源。於配管LP1，設有閥VP1。配管LP1在閥VP1的下游，連接著配管LP2及配管LP3。配管LP2之一端，在閥VP1的下游連接配管LP1；配管LP2之另一端，則連接第3配管L3。於配管LP2設有閥VP2。配管LP3之一端，係在閥VP1的下游，連接至配管LP1。於配管LP3，連接著複數之配管LP4之一端。複數之配管LP4之另一端，則在複數之第1閥V1的下游，連接至複數之第1配管L1。複數之閥VP4分別設於這些配管LP4。
複數之流量控制器FC，係壓力控制式的流量控制器。複數之流量控制器FC分別具有：控制閥CV、限流孔OF、以及壓力計P1。再者，複數之流量控制器FC分別提供：限流孔OF之上游側的氣體管線GL1、以及限流孔OF之下游側的氣體管線GL2。氣體管線GL1連接至對應的第1配管L1，氣體管線GL2連接至對應的第2配管L2。
控制閥CV，係設於限流孔OF之上游側的氣體管線GL1。在控制閥CV與限流孔OF之間，氣體管線GL1連接著用以計測該氣體管線GL1之壓力的壓力計P1。
於一實施形態，複數之流量控制器FC包含流量控制器FC1及流量控制器FC 2。流量控制器FC1更具有壓力計P2。另一方面，複數之流量控制器FC之中的流量控制器FC2，並不具有壓力計P2。壓力計P2為了計測氣體管線GL2的壓力，而連接著氣體管線GL2。
流量控制器FC2，於氣體管線GL1之壓力在氣體管線GL2之壓力的2倍以上的條件下，會控制在該流量控制器FC2流動之氣體的流量。具體而言，流量控制器FC2，會對控制閥CV進行控制，以減少「壓力計P1之壓力量測值所求取出之算出流量」和「設定流量」間的差距。又，設定流量係例如從後述之控制部Cnt進行設定。
流量控制器FC1，於氣體管線GL1之壓力在氣體管線GL2之壓力的2倍以上的條件下，會與流量控制器FC2同樣地控制控制閥CV。再者，流量控制器FC1在氣體管線GL1之壓力小於氣體管線GL2之壓力的2倍的條件下，會對控制閥CV進行控制，以減少「壓力計P1之壓力量測值與壓力計P2之壓力量測值之間的差壓所求取出之算出流量」和「設定流量」間的差距。
再者，如圖2所示，氣體供給系統GP可以進一步地具備控制部Cnt。控制部Cnt同時也是基板處理裝置SP的控制部，例如係由電腦裝置等所構成。此控制部Cnt，藉由為進行基板處理裝置SP中的基板處理而儲存在記錄裝置的製程配方，而控制基板處理裝置SP的各部位及氣體供給系統GP的各部位。再者，控制部Cnt在流量控制器的輸出流量之求取方法的各種實施形態，都會進行氣體供給系統GP之閥的控制。再者，控制部Cnt在該方法的各種實施形態，會接收壓力計P1之壓力量測值或壓力計P2之壓力量測值，而計算出流量控制器的輸出流量。
以下，再度參照圖1。如圖1所示，方法MT1係使用流量控制器FC1的壓力計P2之壓力量測值，以求取該流量控制器FC1之輸出流量的方法。亦即，於方法MT1，係以一個流量控制器FC1作為作為量測對象的流量控制器，並且也是用以用以量測壓力的流量控制器。此方法MT1係由步驟ST1開始。
於步驟ST1，係以流量控制器FC1開始對處理容器PC供給調整過流量的氣體。於此步驟ST1形成以下狀態：開啟位在流量控制器FC1之上游的第1閥V1、以及位在流量控制器FC1之下游的第2閥V2，並且關閉其他的第1閥V1、其他的第2閥V2、閥VP1、閥VP2、以及複數之閥VP4。再者，於步驟ST1，開啟第3閥V3。藉此，來自流量控制器FC1上游之氣體源GS的氣體，會透過第1配管L1、流量控制器FC1、第2配管L2、以及第3配管L3，供給至處理容器PC內。於此步驟ST1，使排氣裝置EA作動，開啟壓力調整閥APC。又，在步驟ST1，氣體供給系統GP的閥、流量控制器FC1、壓力調整閥APC等的控制，亦可由控制部Cnt執行。
接著在步驟ST2，係於持續步驟ST1所開始之對處理容器PC內進行的氣體供給之狀態下，監控壓力計P2的壓力量測值。然後，待壓力計P2的壓力量測值穩定下來後，就關閉第3閥V3。又，例如若在既定時間內，壓力計P2之壓力量測值的最小值與最大值間的差距在既定值以下，就可以判定壓力計P2之壓力量測值已穩定。於此步驟ST2，亦可將壓力量測值送往控制部Cnt，而由控制部Cnt進行該壓力量測值之監控；再者，亦可由控制部Cnt執行第3閥V3之控制。
於步驟ST2，一旦第3閥V3關閉，氣體供給系統GP之各閥的狀態，就會成為圖3所示的狀態。於圖3，在繪示閥的圖形之中，塗黑的圖形代表關閉的閥；在繪示閥的圖形之中，白色的中空圖形代表開啟的閥。
於執行步驟ST2後，會在圖3中以粗線所示之流路內，貯存經由流量控制器FC1而所供給的氣體。具體而言，流量控制器FC1的氣體管線GL2、該氣體管線GL2的下游之第2配管L2的內部、第3閥V3的上游之第3配管L3的內部、以及流量控制器FC1以外之流量控制器FC的下游且係第2閥V2的下游之第2配管L2的內部，會貯存氣體。於執行步驟ST2後，貯存有氣體之氣體供給系統GP內的流路之容積，係執行方法MT1前所預先量測之容積，即已知的容積Vk。
接著於步驟ST3，基於執行步驟ST2後的複數時間點之壓力計P2的壓力量測值，求取壓力上昇率(dP/dt)。求取例如接近以下關係之直線的斜率作為壓力上昇率：複數之壓力量測值、與取得該等複數之壓力量測值之時間點間的關係。然後，於步驟ST3，藉由下式(1)之運算，而計算出流量控制器FC1的輸出流量Q。 Q=(dP/dt)×Vk÷T×C　　　…(1) 又，於式(1)中，T係溫度，可以是貯存上述氣體之流路的量測溫度，亦可為既定之溫度。再者，C為常數，具有由22.4(公升)/R所劃定的數值。又，R係氣體常數。
於此步驟ST3，亦可將壓力計P2之壓力量測值送往控制部Cnt，再由控制部Cnt進行壓力上昇率之計算、以及輸出流量Q之計算。再者，在所有的流量控制器FC所具有之結構皆相同於流量控制器FC1的情況下，亦可依序對所有的流量控制器FC執行方法MT1。
以下，針對用以對基板處理裝置之處理容器內供給氣體的氣體供給系統之流量控制器的輸出流量之求取方法的另一實施形態，進行說明。圖4係流程圖，繪示用以對基板處理裝置之處理容器內供給氣體的氣體供給系統之流量控制器的輸出流量之求取方法的另一實施形態。圖4所示之方法MT2，係可適用於圖2所示之氣體供給系統GP的方法。於此方法MT2，係以一個流量控制器FC作為作為量測對象的流量控制器，又以另一流量控制器FC作為用以量測壓力的流量控制器。作為量測對象的流量控制器及用以量測壓力的流量控制器，亦可分別具有流量控制器FC1之結構、或流量控制器FC2之結構中的任一結構。以下將以下述情況為例，進行方法MT2之說明：流量控制器FC1係作為量測對象的流量控制器、而流量控制器FC2係用以量測壓力的流量控制器。
如圖4所示，方法MT2係由步驟ST21開始。於步驟ST21，係以流量控制器FC1開始對處理容器PC供給調整過流量的氣體。於此步驟ST21形成以下狀態：開啟位在流量控制器FC1之上游的第1閥V1、以及位在流量控制器FC1之下游的第2閥V2、以及位在流量控制器FC2之下游的第2閥V2，並且關閉其他的第1閥V1、其他的第2閥V2、閥VP1、閥VP2、以及複數之閥VP4。再者，於步驟ST21，開啟第3閥V3。藉此，來自流量控制器FC1上游之氣體源GS的氣體，會透過第1配管L1、流量控制器FC1、第2配管L2、以及第3配管L3，供給至處理容器PC內。於此步驟ST21，使排氣裝置EA作動，開啟壓力調整閥APC。又，在步驟ST21，氣體供給系統GP的閥、流量控制器FC1、壓力調整閥APC等的控制，亦可由控制部Cnt執行。
接著在步驟ST22，係於持續步驟ST21所開始之對處理容器PC內進行的氣體供給之狀態下，監控流量控制器FC2之壓力計P1的壓力量測值。然後，流量控制器FC2之壓力計P1的壓力量測值穩定下來時的該壓力量測值，就取其作為壓力量測值Pm1。又，於步驟ST22，亦可將流量控制器FC2之壓力計P1的壓力量測值送往控制部Cnt，而由控制部Cnt執行該壓力量測值之監控及壓力量測值Pm1之取得。
接著於步驟ST23，在取得步驟ST22之壓力量測值Pm1後，緊接著就關閉第3閥V3。於此步驟ST23之第3閥V3的控制，亦可由控制部Cnt執行。
於步驟ST23，一旦第3閥V3關閉，氣體供給系統GP之各閥的狀態，就會成為圖5所示之狀態。於圖5，在繪示閥的圖形之中，塗黑的圖形代表關閉的閥；在繪示閥的圖形之中，白色的中空圖形代表開啟的閥。又，於圖5所示之狀態，流量控制器FC2的控制閥CV為開啟。
於執行步驟ST23後，會在圖5中以粗線所示之流路內，貯存經由流量控制器FC1而所供給的氣體。具體而言，流量控制器FC1的氣體管線GL2、該氣體管線GL2的下游之第2配管L2的內部、第3閥V3的上游之第3配管L3的內部、流量控制器FC2的上游且係對應之第1閥V1的下游之第1配管L1的內部、流量控制器FC2的上游且係對應之閥VP4的下游之配管LP4的內部、流量控制器FC2的氣體管線GL1及氣體管線GL2、流量控制器FC2的下游之第2配管L2的內部、以及流量控制器FC1及流量控制器FC2以外之流量控制器FC的下游且係在第2閥V2的下游之第2配管L2的內部，會貯存氣體。如此這般，於執行步驟ST23後，貯存有氣體之氣體供給系統GP內的流路之容積，係執行方法MT2前所預先量測之容積，即已知的容積Vk2。
又，於圖5所示之狀態，流量控制器FC2之控制閥CV雖係開啟，但流量控制器FC2的控制閥CV亦可為關閉。在流量控制器FC2之控制閥CV係關閉的情況下， 已知的容積Vk2會小於圖5中以粗線所示之流路的容積，其短少之份量相當於：流量控制器FC2的上游且係對應之第1閥V1的下游之第1配管L1的內部、以及流量控制器FC2的上游且係對應之閥VP4的下游之配管LP4的內部。
接著於步驟ST24，在執行步驟ST23後、並且係從取得壓力量測值Pm1之時間點起算經過了既定時間的時間點，關閉流量控制器FC1之下游的第2閥V2。於此步驟ST23之第2閥V2的控制，亦可由控制部Cnt執行。
接著於步驟ST25，會監控流量控制器FC2之壓力計P1的壓力量測值。然後，流量控制器FC2之壓力計P1的壓力量測值穩定下來時的該壓力量測值，就取其作為壓力量測值Pm2。又，若流量控制器FC2之壓力計P1的壓力量測值，在既定時間內的最小值與最大值間的差距在既定值以下，則可以判定流量控制器FC2之壓力計P1的壓力量測值已穩定了。在此之後，於步驟ST25求取壓力上昇率(dP/dt)。壓力上昇率，係以(Pm2-Pm1)/Δt的運算求取。又，Δt係：取得壓力量測值Pm1的時間點、與在步驟ST24關閉第2閥V2的時間點之間的時間差。
於步驟ST25，接著就藉由下式(2)之運算，而計算出流量控制器FC1的輸出流量Q。 Q=(dP/dt)×Vk2÷T×C　　　…(2) 又，於式(2)中，T係溫度，可以是貯存上述氣體之流路的量測溫度，亦可為既定之溫度。再者，C為常數，具有由22.4(公升)/R所劃定的數值。又，R係氣體常數。
於步驟ST25，亦可將流量控制器FC2之壓力計P1的壓力量測值送往控制部Cnt，再由控制部Cnt進行該壓力量測值之監控、壓力上昇率之計算、以及輸出流量Q之計算。再者，亦可依序對所有的流量控制器FC執行方法MT2。
以下，針對用以對基板處理裝置之處理容器內供給氣體的氣體供給系統之流量控制器的輸出流量之求取方法的又一實施形態，進行說明。圖6係流程圖，繪示用以對基板處理裝置之處理容器內供給氣體的氣體供給系統之流量控制器的輸出流量之求取方法的又一實施形態。圖6所示之方法MT3，係可適用於圖2所示之氣體供給系統GP的方法。此方法MT3，係方法MT1的變形例。
方法MT3係由步驟ST31開始。步驟ST31係與步驟ST1相同的步驟。於方法MT3，接著就執行步驟ST32。於步驟ST32，係於持續步驟ST31所開始之對處理容器PC內進行的氣體供給之狀態下，監控流量控制器FC1之壓力計P2的壓力量測值。然後，待壓力計P2的壓力量測值穩定下來後，就關閉流量控制器FC1之下游的第2閥V2。又，例如若在既定時間內，壓力計P2之壓力量測值的最小值與最大值間的差距在既定值以下，則可以判定壓力計P2之壓力量測值已穩定。於此步驟ST32，亦可將壓力量測值送往控制部Cnt，再由控制部Cnt進行該壓力量測值之監控，再者，亦可由控制部Cnt執行流量控制器FC1的下游之第2閥V2的控制。
於步驟ST32，一旦流量控制器FC1之下游的第2閥V2關閉，氣體供給系統GP之各閥的狀態，就會成為圖7所示之狀態。於圖7，在繪示閥的圖形之中，塗黑的圖形代表關閉的閥；在繪示閥的圖形之中，白色的中空圖形代表開啟的閥。
於執行步驟ST32後，會在圖7中以粗線所示之流路內，貯存經由流量控制器FC1而所供給的氣體。具體而言，流量控制器FC1的氣體管線GL2、以及該氣體管線GL2的下游之第2配管L2的內部之中的第2閥V2的上游側部分，會貯存氣體。 於執行步驟ST32後，貯存有氣體之氣體供給系統GP內的流路之容積，係執行方法MT3前所預先量測之容積，即已知的容積Vk3。
接著於步驟ST33，基於執行步驟ST32後的複數時間點之壓力計P2的壓力量測值，求取壓力上昇率(dP/dt)。求取例如接近以下關係之直線的斜率作為壓力上昇率：複數之壓力量測值、與取得該等複數之壓力量測值之時間點間的關係。然後，於步驟ST33，藉由下式(3)之運算，而計算出流量控制器FC1的輸出流量Q。 Q=(dP/dt)×Vk3÷T×C　　　…(3) 又，於式(3)中，T係溫度，可以是貯存上述氣體之流路的量測溫度，亦可為既定之溫度。再者，C為常數。
於此步驟ST33，亦可將壓力計P2之壓力量測值送往控制部Cnt，再由控制部Cnt進行壓力上昇率之計算、以及輸出流量Q之計算。再者，在所有的流量控制器FC所具有之結構皆相同於流量控制器FC1的情況下，亦可依序對所有的流量控制器FC執行方法MT3。
於上述實施形態之任一方法，皆可使用氣體供給系統內既有的壓力控制式流量控制器之壓力計的壓力量測值，以求取該氣體供給系統之流量控制器的輸出流量。再者，上述之已知的容積，係氣體供給系統GP內的既有流路之容積，該容積小於處理容器PC之內部的容積。再者，該流路的溫差小於處理容器PC內的溫差，該流路之溫度乃穩定。因此，於上述實施形態之任一方法，皆能以高精度求取流量控制器的輸出流量。
GP‧‧‧氣體供給系統 GS‧‧‧氣體源 FC、FC1、FC2‧‧‧流量控制器 SP‧‧‧基板處理裝置 PC‧‧‧處理容器 APC‧‧‧壓力調整閥 EA‧‧‧排氣裝置 CV‧‧‧控制閥 OF‧‧‧限流孔 Cnt‧‧‧控制部 MT1、MT2、MT3‧‧‧方法 ST1~ST3、ST21~ST25、ST31~ST33‧‧‧步驟 P1、P2‧‧‧壓力計 GL1‧‧‧氣體管線 GL2‧‧‧氣體管線 L1‧‧‧第1配管 L2‧‧‧第2配管 L3‧‧‧第3配管 V1‧‧‧第1閥 V2‧‧‧第2閥 V3‧‧‧第3閥 LP1‧‧‧配管 LP2‧‧‧配管 LP3‧‧‧配管 LP4‧‧‧配管 VP1‧‧‧閥 VP2‧‧‧閥 VP4‧‧‧閥
【圖1】圖1係流程圖，繪示用以對基板處理裝置之處理容器內供給氣體的氣體供給系統之流量控制器的輸出流量之求取方法的一實施形態。 【圖2】圖2係氣體供給系統的例示圖。 【圖3】圖3繪示執行步驟ST2後的氣體供給系統之閥的狀態。 【圖4】圖4係流程圖，繪示用以對基板處理裝置之處理容器內供給氣體的氣體供給系統之流量控制器的輸出流量之求取方法的另一實施形態。 【圖5】圖5繪示執行步驟ST23後的氣體供給系統之閥的狀態。 【圖6】圖6係流程圖，繪示用以對基板處理裝置之處理容器內供給氣體的氣體供給系統之流量控制器的輸出流量之求取方法的又一實施形態。 【圖7】圖7繪示執行步驟ST32後的氣體供給系統之閥的狀態。
MT1‧‧‧方法
ST1~ST3‧‧‧步驟

Claims (4)

  1. 一種流量控制器的輸出流量之求取方法，該流量控制器係用以對基板處理裝置之處理容器內供給氣體的氣體供給系統之流量控制器； 該氣體供給系統包括 複數之第1配管，分別連接至複數之氣體源； 複數之第1閥，設於該複數之第1配管； 複數之流量控制器，係壓力控制式的流量控制器，設於該複數之第1配管的下游； 複數之第2配管，設於該複數之流量控制器的下游； 複數之第2閥，設於該複數之第2配管； 第3配管，設於該複數之第2配管的下游，連接至該基板處理裝置之處理容器；以及 第3閥，設於該第3配管； 該方法包括以下步驟： 第1步驟，在該第3閥開啟的狀態下，藉由該複數之流量控制器之中作為量測對象的流量控制器，開始對該處理容器內供給調整過流量的氣體； 第2步驟，於持續對該處理容器內供給該氣體的狀態下，待該複數之流量控制器之中用以量測壓力的流量控制器內的壓力計之壓力量測值穩定下來後，關閉該第3閥；以及 第3步驟，於該第2步驟中關閉該第3閥後，由以下數值計算出該作為量測對象的流量控制器的輸出流量，該數值分別係「貯存經由該作為量測對象的流量控制器所供給的氣體之該氣體供給系統的已知容積」、以及「該用以量測壓力的流量控制器內之壓力計的壓力量測值相對於時間的上昇率」。
  2. 如申請專利範圍第1項之流量控制器的輸出流量之求取方法，其中， 該作為量測對象的流量控制器及該用以量測壓力的流量控制器，係該複數之流量控制器之中的一個流量控制器； 該一個流量控制器，具有限流孔、位於該限流孔之上游側的控制閥、量測該控制閥與該限流孔之間之氣體管線之壓力的第1壓力計、以及位於該限流孔之下游的第2壓力計； 於該第1步驟，形成下述狀態：在該複數之第1閥之中僅開啟位於該一個流量控制器之上游的第1閥、而在該複數之第2閥之中僅開啟位於該一個流量控制器之下游的第2閥； 於該第2步驟，待藉由該一個流量控制器的該第2壓力計所量測之壓力量測值穩定下來後，關閉該第3閥； 於該第3步驟，係採用該第2壓力計之壓力量測值相對於時間之上昇率，以作為該用以量測壓力的流量控制器內之壓力計的壓力量測值相對於時間之上昇率。
  3. 如申請專利範圍第1項之流量控制器的輸出流量之求取方法，其中， 該作為量測對象的流量控制器，係該複數之流量控制器之中的第1流量控制器； 該用以量測壓力的流量控制器，係與該複數之流量控制器之中的該第1流量控制器不同的另一第2流量控制器； 該第1流量控制器及該第2流量控制器，分別具有限流孔、位於該限流孔之上游側的控制閥、以及量測該控制閥與該限流孔之間之氣體管線之壓力的壓力計； 於該第1步驟，形成下述狀態：在該複數之第1閥之中僅開啟位於該第1流量控制器之上游的第1閥、而在該複數之第2閥之中僅開啟位於該第1流量控制器之下游的第2閥及位於該第2流量控制器之下游的第2閥； 該方法更包括以下步驟： 於執行該第1步驟後、並且於執行該第2步驟前，係於持續對該處理容器內供給該氣體的狀態下，取該第2流量控制器之該壓力計的壓力量測值穩定下來時的該壓力量測值，作為第1壓力量測值的步驟；以及 於執行該第2步驟後而於執行該第3步驟前、並且係從取得該第1壓力量測值的時間點起算經過了既定時間時，關閉在該第1流量控制器之下游的該第2閥的步驟； 於該第2步驟，在取得該第1壓力量測值後，緊接著就關閉該第3閥； 於該第3步驟，取該第2流量控制器之該壓力計的壓力量測值穩定下來時的該壓力量測值作為第2壓力量測值，並且使用第2壓力量測值與該第1壓力量測值間的差值除以該既定時間所得的數值，以作為該壓力量測值相對於時間的上昇率。
  4. 一種流量控制器的輸出流量之求取方法，該流量控制器係用以對基板處理裝置之處理容器內供給氣體之氣體供給系統的流量控制器； 該氣體供給系統包括 複數之第1配管，分別連接至複數之氣體源； 複數之第1閥，設於該複數之第1配管； 複數之流量控制器，係壓力控制式的流量控制器，設於該複數之第1配管的下游； 複數之第2配管，設於該複數之流量控制器的下游； 複數之第2閥，設於該複數之第2配管； 第3配管，設於該複數之第2配管的下游，連接至該基板處理裝置之處理容器；以及 第3閥，設於該第3配管； 該複數之流量控制器之中的一個流量控制器，具有限流孔、位於該限流孔之上游側的控制閥、量測該控制閥與該限流孔之間之氣體管線之壓力的第1壓力計、以及位於該限流孔之下游的第2壓力計； 該方法包括以下步驟： 第1步驟，在該複數之第1閥之中位於該一個流量控制器之上游的第1閥、在該複數之第2閥之中位於該一個流量控制器之下游的第2閥、以及該第3閥開啟的狀態下，藉由該一個流量控制器開始對該處理容器內供給調整過流量的氣體； 第2步驟，於持續對該處理容器內供給該氣體的狀態下，待該一個流量控制器之該第2壓力計的壓力量測值穩定下來後，關閉位於該一個流量控制器之下游的該第2閥；以及 第3步驟，於該第2步驟關閉位於該一個流量控制器之下游的該第2閥後，由以下數值計算出該一個流量控制器的輸出流量，該數值分別係貯存經由該一個流量控制器所供給的氣體之該氣體供給系統的已知容積、以及該一個流量控制器之該第2壓力計的壓力量測值相對於時間的上昇率。
TW105129521A 2015-09-16 2016-09-12 流量控制器的輸出流量之求取方法 TWI696057B (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015183079 2015-09-16
JP2015-183079 2015-09-16
JP2016-009848 2016-01-21
JP2016009848A JP6600568B2 (ja) 2015-09-16 2016-01-21 流量制御器の出力流量を求める方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201723712A TW201723712A (zh) 2017-07-01
TWI696057B true TWI696057B (zh) 2020-06-11

Family

ID=58390761

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW105129521A TWI696057B (zh) 2015-09-16 2016-09-12 流量控制器的輸出流量之求取方法

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP6600568B2 (zh)
KR (1) KR20170033236A (zh)
TW (1) TWI696057B (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6913498B2 (ja) * 2017-04-18 2021-08-04 東京エレクトロン株式会社 流量制御器の出力流量を求める方法及び被処理体を処理する方法
JP6956014B2 (ja) * 2018-01-09 2021-10-27 東京エレクトロン株式会社 ガスの流量を求める方法
JP7061932B2 (ja) * 2018-06-08 2022-05-02 東京エレクトロン株式会社 流量測定方法および流量測定装置
WO2020026784A1 (ja) * 2018-07-30 2020-02-06 株式会社フジキン 流量制御システム及び流量測定方法
KR20220108374A (ko) * 2021-01-27 2022-08-03 주성엔지니어링(주) 기판처리장치용 가스공급장치
KR102456928B1 (ko) * 2022-04-13 2022-10-20 주식회사 승우정밀 기밀 테스트 시스템

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003195948A (ja) * 2001-12-28 2003-07-11 Tadahiro Omi 改良型圧力式流量制御装置
US20060217900A1 (en) * 2005-03-25 2006-09-28 Mks Instruments, Inc. Mass flow verifier with flow restrictor
JP2009054094A (ja) * 2007-08-29 2009-03-12 Ckd Corp 流量検定システム及び流量検定方法
JP2009076807A (ja) * 2007-09-25 2009-04-09 Fujikin Inc 半導体製造装置用ガス供給装置
JP2010210528A (ja) * 2009-03-11 2010-09-24 Horiba Stec Co Ltd マスフローコントローラの検定システム、検定方法、検定用プログラム
WO2012093436A1 (ja) * 2011-01-06 2012-07-12 株式会社フジキン ガス供給装置用流量制御器の流量測定装置及び流量測定方法
JP5286430B2 (ja) * 2012-03-13 2013-09-11 株式会社フジキン 圧力制御式流量基準器を構成する基準圧力式流量制御器用の耐食性圧力式流量制御器。

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003195948A (ja) * 2001-12-28 2003-07-11 Tadahiro Omi 改良型圧力式流量制御装置
US20060217900A1 (en) * 2005-03-25 2006-09-28 Mks Instruments, Inc. Mass flow verifier with flow restrictor
JP2009054094A (ja) * 2007-08-29 2009-03-12 Ckd Corp 流量検定システム及び流量検定方法
JP2009076807A (ja) * 2007-09-25 2009-04-09 Fujikin Inc 半導体製造装置用ガス供給装置
JP2010210528A (ja) * 2009-03-11 2010-09-24 Horiba Stec Co Ltd マスフローコントローラの検定システム、検定方法、検定用プログラム
WO2012093436A1 (ja) * 2011-01-06 2012-07-12 株式会社フジキン ガス供給装置用流量制御器の流量測定装置及び流量測定方法
JP2012141254A (ja) * 2011-01-06 2012-07-26 Fujikin Inc ガス供給装置用流量制御器の流量測定装置及び流量測定方法
JP5286430B2 (ja) * 2012-03-13 2013-09-11 株式会社フジキン 圧力制御式流量基準器を構成する基準圧力式流量制御器用の耐食性圧力式流量制御器。

Also Published As

Publication number Publication date
KR20170033236A (ko) 2017-03-24
JP6600568B2 (ja) 2019-10-30
TW201723712A (zh) 2017-07-01
JP2017059199A (ja) 2017-03-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI696057B (zh) 流量控制器的輸出流量之求取方法
JP6533740B2 (ja) ガス流量監視方法及びガス流量監視装置
JP6289997B2 (ja) 流量センサの検査方法、検査システム、及び、検査システム用プログラム
JP2015530668A (ja) 圧力式質量流量制御器の自己検証方法および装置
WO2009084422A1 (ja) 流量比率制御装置
JP4421393B2 (ja) 基板処理装置
JP2008170410A (ja) 質量流量制御装置、その検定方法及び半導体製造装置
JP2010210528A (ja) マスフローコントローラの検定システム、検定方法、検定用プログラム
JP2005196788A (ja) 流体の流量を制御する装置、方法及びシステム
US10031007B2 (en) Method of calculating output flow rate of flow rate controller
KR20090006840A (ko) 압력식 유량 제어장치의 스로틀 기구 하류측 밸브의 작동 이상 검출방법
TWI591465B (zh) 質流控制器監測技術
KR20170135708A (ko) 유량 제어 장치 및 유량 제어 장치용 프로그램이 기억된 기억 매체
CN110234965B (zh) 流量测定方法以及流量测定装置
JP2017059200A (ja) ガス供給系を検査する方法
WO2020042594A1 (zh) 气体流量监测系统及监测和主备用切换方法
US12046454B2 (en) Performance calculation method and processing apparatus
KR102385366B1 (ko) 반도체 제조 설비의 제어 시스템 및 방법과, 이를 이용한 집적 회로의 제조 방법 및 프로세서의 제조 방법
KR20230009513A (ko) 질량 유량 제어 시스템 및 당해 시스템을 포함하는 반도체 제조 장치 및 기화기
US10274972B2 (en) Method of inspecting gas supply system
JP7067910B2 (ja) 流体装置及び流体装置用プログラム
TW201334022A (zh) 一種應用於等離子處理裝置的氣體分佈系統及驗證方法
US20150051871A1 (en) Evaluation device, semiconductor manufacturing apparatus, control device, and recording medium
JP2023540790A (ja) 複数の特殊なセンサとアルゴリズムを使用した、半導体処理装置のためのアンチフラジャイルシステム
JP3875596B2 (ja) 機能性超純水の製造方法及びそれに用いる装置