气体流量检定系统及气体流量检定单元技术方案

本发明专利技术提供一种气体流量检定系统及气体流量检定单元，该气体流量检定系统具有：多条工艺气体管线，其将来自工艺气体供给源的气体经由第一管线截止阀、第二管线截止阀和流量控制仪器向工艺腔室供给；及共用气体管线，其为了将来自共用气体供给源的气体经由第二管线截止阀和流量控制仪器排出，而与工艺气体管线分支连接，在共用气体管线上具备共用截止阀、测定用罐、第一压力传感器和压力调整阀，关闭第一管线截止阀及共用截止阀时，利用第一压力传感器测定测定用罐内的气体的压力降低，从而进行流量控制仪器的流量检定，其中，压力调整阀对该压力调整阀的二次侧压力进行反馈控制。

【技术实现步骤摘要】
气体流量检定系统及气体流量检定单元
本专利技术涉及一种检定半导体制造装置中的工艺气体等的气体供给系统中使用的流量控制仪器（质量流量控制器等）的流量的气体流量检定系统及气体流量检定单元。
技术介绍
在半导体制造工艺中的成膜装置、干式蚀刻装置等中，使用例如硅烷等特殊气体、氯气等腐蚀性气体、及氢气、磷化氢（phosphine）等可燃性气体等。这些气体流量直接影响产品的优良与否，因此，必须严格管理该流量。特别是，伴随着近年的半导体基板的层叠化、微细化，对提高工艺气体供给系统的可靠性的要求比以前更高。因此，例如，专利文献1及专利文献2中公开了半导体制造工艺中的供给气体的流量控制技术。专利文献1的技术如下：为了以流模式和非流模式交替工作，成批地将流经质量流量控制器的气体流量调节成指定流量，在质量流量控制器的上游侧设置串联配置有截止阀、标准容器（相当于测定用罐）、压力传感器、压力调整阀的流线，根据标准容器的压力降低决定实际流量，从而调节质量流量控制器的设定值。另外，专利文献2的技术如下：为了正确地算出工艺气体的流量，在质量流量控制器的上游侧串联配置具备截止阀和储热部的已知体积部（相当于测定用罐）、压力传感器和可变式压力调整阀，根据已知体积部的压力降低算出实际流量，在与指定流量存在差异的情况下，校对可变式压力调整阀。而且，将已知体积部内的压力降低作为时间函数进行测定时，为了将气体温度维持为一定，从储热部进行导热。专利文献1：日本特表2003-529218号公报专利文献2：日本特表2008-504613号公报但是，专利文献1、2所述的技术存在如下问题。在专利文献1、2的技术中，若质量流量控制器的一次侧压力变动大，则质量流量控制器的流量和从罐流出的流量一起变动。另外，若质量流量控制器的一次侧压力变动小，则质量流量控制器的流量不变动，但是从罐流出的流量变动。因此，为了使质量流量控制器的一次侧压力一定，在质量流量控制器的一次侧配置有压力调整阀。通过配置压力调整阀，具有抑制质量流量控制器的流量变动的效果。但是，本专利技术者发现：与质量流量控制器的一次侧压力相当的压力调整阀和质量流量控制器间的压力受压力调整阀和质量流量控制器间的容积（也称为“压力调整阀二次侧容积”。下同）影响而发生变动。图9A～9C是本专利技术者的试验结果的曲线图。在这里，将压力调整阀的一次侧的压力称为压力调整阀一次侧压力（PT1）。如图9A、9B所示，将从压力调整阀的一次侧供给的气体流量设为50sccm，在压力调整阀二次侧容积为20cc时（图9A）和为150cc时（图9B），比较压力调整阀和质量流量控制器间的压力〔也称为“压力调整阀二次侧压力（PT2）”。下同〕，与压力调整阀二次侧容积为20cc时相比，为150cc时压力调整阀二次侧压力（PT2）变高。因此，存在如下问题：例如，若通过半导体制造装置的改造等改变压力调整阀和质量流量控制器间的配管长度，则压力调整阀二次侧容积发生变化，因此，影响质量流量控制器的一次侧压力的压力变动，其结果是，气体流量检定精度降低。另外，本专利技术者发现：即使从气体供给源供给的气体流量发生变动，压力调整阀二次侧压力也变动。如图9B、9C所示，将压力调整阀二次侧容积设为150cc，在从压力调整阀的一次侧供给的气体流量为50sccm时（图9B）和为10sccm时（图9C），比较压力调整阀二次侧压力（PT2），与气体流量为50sccm时相比，为10sccm时的压力调整阀二次侧压力降低。因此，存在如下问题：例如，即使半导体制造装置的工作状况变动而从气体供给源供给的气体流量变动，也影响质量流量控制器的一次侧压力的压力变动，其结果是，气体流量检定精度降低。另外，在专利文献1、2的技术中，利用流路串联连接上游侧的截止阀、标准容器或已知体积部（均相当于“测定用罐”）、压力传感器、压力调整阀。关闭上游侧的截止阀后，在测定用罐中储存的工艺气体向流路流出时，截止阀刚刚关闭后，受隔热膨胀的影响，在流路的中途压力传感器测定的气体压力的压力降低率在压力开始降低之初不为一定（参照图4的现有例）。因此，存在如下问题：在压力降低率为大致一定之前不能进行气体流量检定，产生等待时间。关于这一点，在专利文献2的技术中，做了如下工作：在已知体积部（相当于“测定用罐”）的内外周具备储热部，通过从储热部进行导热，来避免隔热膨胀的影响。但是，若在已知体积部的内外周具备储热部，则整个装置变大储热部的量，装置成本也增加，因此不优选。另外，若在已知体积部的内周设置储热部，则在储热部内残留工艺气体，更换为新工艺气体时，存在与储热部中残留的旧气体混合的不良情况。另外，使用腐蚀性高的气体的情况下，存在储热部自身的腐蚀问题。
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述问题而做出的，其目的在于，提供一种能够减少压力调整阀的二次侧压力的变动并高精度地检定从流量控制仪器排出的气体流量的气体流量检定系统及气体流量检定单元。另外，其它目的在于，提供一种将测定用罐内的压力降低率维持为一定的有效率的气体流量检定系统及气体流量检定单元。（1）为了解决上述课题，根据本专利技术的一形态，气体流量检定系统具有：多条工艺气体管线，其将来自工艺气体供给源的气体经由第一管线截止阀、第二管线截止阀和流量控制仪器向工艺腔室供给；及共用气体管线，其与所述工艺气体管线分支连接，以将来自共用气体供给源的气体经由所述第二管线截止阀和所述流量控制仪器排出，所述共用气体管线具备共用截止阀、测定用罐、第一压力传感器和压力调整阀，关闭所述第一管线截止阀及所述共用截止阀时，利用所述第一压力传感器测定所述测定用罐内的气体的压力降低，从而进行所述流量控制仪器的流量检定，其特征在于，所述压力调整阀对该压力调整阀的二次侧压力进行反馈控制。（2）另外，根据本专利技术的其它形态，气体流量检定系统具有：多条工艺气体管线，其将来自工艺气体供给源的气体经由第一管线截止阀、第二管线截止阀和流量控制仪器向工艺腔室供给；及共用气体管线，其与所述工艺气体管线分支连接，以将来自共用气体供给源的气体经由所述第二管线截止阀和所述流量控制仪器排出，在所述各工艺气体管线的第一管线截止阀和第二管线截止阀之间，具备测定用罐、第一压力传感器和压力调整阀，且在所述共用气体管线上具备共用截止阀，关闭所述第一管线截止阀及所述共用截止阀时，利用所述第一压力传感器测定所述测定用罐内的气体的压力降低，从而进行所述流量控制仪器的流量检定，其特征在于，所述压力调整阀对该压力调整阀的二次侧压力进行反馈控制。（3）如（1）或（2）所述的气体流量检定系统，优选的是，在所述压力调整阀内或其下游侧具备计测所述压力调整阀的二次侧压力的第二压力传感器，所述压力调整阀具有控制部，该控制部基于来自所述第一压力传感器的第一压力信号和来自所述第二压力传感器的第二压力信号的压力信号差进行压力控制。（4）如（1）至（3）中任一项所述的气体流量检定系统，优选的是，所述测定用罐设置于将所述第一压力传感器和所述压力调整阀载置于上端的歧管内，连接所述第一压力传感器和所述压力调整阀的各流路分别与所述测定用罐的内壁连通。（5）如（4）所述的气体流量检定系统，优选的是，在所述歧管的下端设置密封所述测定用罐下端的盖部件。（6）为了解决上述课题，根据本专利技术的其它形态本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气体流量检定系统，其特征在于，具有：多条工艺气体管线，其将来自工艺气体供给源的气体经由第一管线截止阀、第二管线截止阀和流量控制仪器向工艺腔室供给；及共用气体管线，其与所述工艺气体管线分支连接以将来自共用气体供给源的气体经由所述第二管线截止阀和所述流量控制仪器排出，所述共用气体管线具备共用截止阀、测定用罐、第一压力传感器和压力调整阀，关闭所述第一管线截止阀及所述共用截止阀时，利用所述第一压力传感器测定所述测定用罐内的气体的压力降低，从而进行所述流量控制仪器的流量检定，所述压力调整阀对该压力调整阀的二次侧压力进行反馈控制。

【技术特征摘要】
2011.08.10 JP 2011-1748671.一种气体流量检定系统，其特征在于，具有：多条工艺气体管线，其将来自工艺气体供给源的气体经由第一管线截止阀、第二管线截止阀和流量控制仪器向工艺腔室供给；及共用气体管线，其与所述工艺气体管线分支连接以将来自共用气体供给源的气体经由所述第二管线截止阀和所述流量控制仪器排出，所述共用气体管线具备共用截止阀、测定用罐、第一压力传感器和压力调整阀，关闭所述第一管线截止阀及所述共用截止阀时，利用所述第一压力传感器测定所述测定用罐内的气体的压力降低，从而进行所述流量控制仪器的流量检定，所述压力调整阀对该压力调整阀的二次侧压力进行反馈控制，所述测定用罐设置于将所述第一压力传感器和所述压力调整阀载置于上端的歧管内，在所述歧管内形成为，将所述第一压力传感器和所述压力调整阀分别与罐连接的各流路分别与所述测定用罐的内壁连通。2.一种气体流量检定系统，其特征在于，具有：多条工艺气体管线，其将来自工艺气体供给源的气体经由第一管线截止阀、第二管线截止阀和流量控制仪器向工艺腔室供给；及共用气体管线，其与所述工艺气体管线分支连接以将来自共用气体供给源的气体经由所述第二管线截止阀和所述流量控制仪器排出，在所述各工艺气体管线的第一管线截止阀和第二管线截止阀之间，具备测定用罐、第一压力传感器和压力调整阀，且在所述共用气体管线上具备共用截止阀，关闭所述第一管线截止阀及所述共用截止阀时，利用所述第一压力传感器测定所述测定用罐内的气体的压力降低，从而进行所述流量控制仪器的流量检定，所述压力调整阀对该压力调整阀的二次侧压力进行反馈控制，所述测定用罐设置于将所述第一压力传感器和所述压力调整阀载置于上端的歧管内，在所述歧管内形成为，将所述第一压力传感器和所述压力调整阀分别与罐连接的各流路分别与所述测定用罐的内壁连通。3.一种气体流量检定系统，其特征在于，具有：多条工艺气体管线，其将来自工艺气体供给源的气体经由第一管线截止阀、第二管线截止阀和流量控制仪器向工艺腔室供给；及共用气体管线，其与所述工艺气体管线分支连接以将来自共用气体供给源的气体经由所述第二管线截止阀和所述流量控制仪器排出，所述共用气体管线具备共用截止阀、测定用罐、第一压力传感器和压力调整阀，关闭所述第一管线截止阀及所述共用截止阀时，利用所述第一压力传感器测定所述测定用罐内的气体的压力降低，从而进行所述流量控制仪器的流量检定，所述压力调整阀对该压力调整阀的二次侧压力进行反馈控制，在所述压力调整阀内或其下游侧具备计测所述压力调整阀的二次侧压力的第二压力传感器，所述压力调整阀具有控制部，该控制部基于来自所述第一压力传感器的第一压力信号和来自所述第二压力传感器的第二压力信号的压力信号差进行压力控制，所述测定用罐设置于将所述第一压力传感器和所述压力调整阀载置于上端的歧管内，在所述歧管内形成为，将所述第一压力传感器和所述压力调整阀分别与罐连接的各流路分别与所述测定用罐的内壁连通。4.一种气体流量检定系统，其特征在于，具有：多条工艺气体管线，其将来自工艺气体供给源的气体经由第一管线截止阀、第二管线截止阀和流量控制仪器向工艺腔室供给；及共用气体管线，其与所述工艺气体管线分支连接以将来自共用气体供给源的气体经由所述第二管线截止阀和所述流量控制仪器排出，在所述各工艺气体管线的第一管线截止阀和第二管线截止阀之间，具备测定用罐、第一压力传感器和压力调整阀，且在所述共用气体管线上具备共用截止阀，关闭所述第一管线截止阀及所述共用截止阀时，利用所述第一压力传感器测定所述测定用罐内的气体的压力降低，从而进行所述流量控制仪器的流量检定，所述压力调整阀对该压力调整阀的二次侧压力进行反馈控制，在所述压力调整阀内或其下游侧具备计测所述压力调整阀的二次侧压力的第二压力传感器，所述压力调整阀具有控制部，该控制部基于来自所述第一压力传感器的第一压力信号和来自所述第二压力传感器的第二压力信号的压力信号差进行压力控制，所述测定用罐设置于将所述第一压力传感器和所述压力调整阀载置于上端的歧管内，在所述歧管内形成为，将所述第一压力传感器和所述压力调整阀分别与罐连接的各流路分别与所述测定用罐的内壁连通。5.一种气体流量检定系统，其特征在于，具有：多条工艺气体管线，其将来自工艺气体供给源的气体经由第一管线截止阀、第二管线截止阀和流量控制仪器向工艺腔室供给；及共用气体管线，其与所述工艺气体管线分支连接以将来自共用气体供给源的气体经由所述第二管线截止阀和所述流量控制仪器排出，所述共用气体管线具备共用截止阀、测定用罐、第一压力传感器和压力调整阀，关闭所述第一管线截止阀及所述共用截止阀时，利用所述第一压力传感器测定所述测定用罐内的气体的压力降低，从而进行所述流量控制仪器的流量检定，所述压力调整阀对该压力调整阀的二次侧压力进行反馈控制，在所述压力调整阀内或其下游侧具备计测所述压力调整阀的二次侧压力的第二压力传感器，所述压力调整阀具有控制部，该控制部基于来自所述第一压力传感器的第一压力信号和来自所述第二压力传感器的第二压力信号的压力信号差进行压力控制，所述测定用罐设置于将所述第一压力传感器和所述压力调整阀载置于上端的歧管内，在所述歧管内形成为，将所述第一压力传感器和所述压力调整阀分别与罐连接的各流路分别与所述测定用罐的内壁连通，在所述歧管的下端设置密封所述测定用罐下端的盖部件。6.一种气体流量检定系统，其特征在于，具有：多条工艺气体管线，其将来自工艺气体供给源的气体经由第一管线截止阀、第二管线截止阀和流量控制仪器向工艺腔室供给；及共用气体管线，其与所述工艺气体管线分支连接以将来自共用气体供给源的气体经由所述第二管线截止阀和所述流量控制仪器排出，在所述各工艺气体管线的第一管线截止阀和第二管线截止阀之间，具备测定用罐、第一压力传感器和压力调整阀，且在所述共用气体管线上具备共用截止阀，关闭所述第一管线截止阀及所述共用截止阀时，利用所述第一压力传感器测定所述测定用罐内的气体的压力降低，从而进行所述流量控制仪器的流量检定，所述压力调整阀对该压力调整阀的二次侧压力进行反馈控制，在所述压力调整阀内或其下游侧具备计测所述压力调整阀的二次侧压力的第二压力传感器，所述压力调整阀具有控制部，该控制部基于来自所述第一压力传感器的第一压力信号和来自所述第二压力传感器的第二压力信号的压力信号差进行压力控制，所述测定用罐设置于将所述第一压力传感器和所述压力调整阀载置于上端的歧管内，在所述歧管内形成为，将所述第一压力传感器和所述压力调整阀分别与罐连接的各流路分别与所述测定用罐的内壁连通，在所述歧管的下端设置密封所述测定用罐下端的盖部件...

【专利技术属性】
技术研发人员：中田明子，
申请(专利权)人：喜开理株式会社，
类型：发明
国别省市：