半导体制造装置的气体分流供给装置制造方法及图纸

一种半导体制造装置的气体分流供给装置，具备：操纵阀(3)，其形成压力式流量控制部(1a)；气体供给主管(8)，其连通于操纵阀(3)的下游侧；节流孔(6)，其设于操纵阀(3)下游侧的气体供给主管(8)；多个分支管路(9a、9n)，其并列状地连接于气体供给主管(8)的下游侧；分支管路开闭阀(10a、10n)，其间置于各分支管路(9a、9n)；压力传感器(5)；分流气体出口(11a、11n)，其设于各分支管路(9a、9n)的出口侧；以及运算控制部(7)，其中，对阀驱动部(3a)输出使所述操纵阀(3)朝运算流量值与设定流量值之差减少的方向开闭动作的控制信号Pd，并且对分支管路开闭阀(10a、10n)输出使各分支管路开闭阀(10a、10n)各自依次打开一定时间之后使其封闭的开闭控制信号(Od1、Odn)，利用压力式流量控制部(1a)进行流通过节流孔(6)的过程气体的流量控制，并且通过分支管路开闭阀(10a、10n)的开闭来分流供给过程气体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】半导体制造装置的气体分流供给装置
本专利技术涉及半导体制造装置用气体供给装置的改良，涉及一种半导体制造装置的气体分流供给装置，其中，将多个高速开闭阀并列状地连结于压力式流量控制装置的下游侦牝并控制各高速开闭阀的开闭顺序以及开闭时间，从而对进行相同处理的多个处理腔精度较好地分流供给所需量的过程气体，并且将热式质量流量控制装置有机地组合到所述压力式流量控制装置，从而能够任意地检查分流供给中的过程气体的实际流量。
技术介绍
在半导体控制装置的气体供给装置中，一直以来广泛地利用热式流量控制装置、压力式流量控制装置FCS。 图8示出在该气体供给装置中使用的压力式流量控制装置的构成，该压力式流量控制装置FCS由操纵阀CV、温度检测器T、压力检测器P、节流孔OL以及运算控制部⑶等构成，另外，运算控制部⑶由温度补偿、流量运算电路⑶a、比较电路⑶b、输入输出电路⑶c以及输出电路CDd等构成。 另外，在该压力式流量控制装置中，来自压力检测器P以及温度检测器T的检测值转换为数字信号并输入温度补偿、流量运算电路CDa，在此进行检测压力的温度补偿以及流量运算，之后对比较电路⑶b输入流量运算值Qt。另一方面，从端子In输入设定流量输入信号Qs，在输入输出电路CDc中转换为数字值之后输入比较电路CDb，在此与来自所述温度补偿、流量运算电路⑶a的流量运算值Qt比较。而且，在设定流量输入信号Qs比流量运算值Qt大的情况下，对操纵阀CV的驱动部输出控制信号Pd，操纵阀CV经由其驱动机构CVa而被向打开方向驱动。即，被向开阀方向驱动，直到设定流量输入信号Qs与运算流量值Qt之差(Qs - Qt)变为零。 此外，上述压力式流量控制装置FCS本身是公知的，具有如下优秀的特征，即，在节流孔OL的下游侧压力P2 (即，处理腔侧的压力P2)与节流孔OL的上游侧压力P1 (即，操纵阀CV的出口侧压力P1)之间保持Ρ/Ρ2≥约2的关系(所谓临界膨胀条件)的情况下，流通过节流孔OL的气体Go的流量Q为Q = KP1 (其中K为常数)，能够通过控制压力P1而以高精度控制流量Q，并且即使操纵阀CV的上游侧气体Go的压力较大地变化，流量控制值也几乎不变化。 于是，在对一个或多个处理腔分流供给气体的型式的半导体制造装置用气体供给设备中，如图9以及图10所示，对各供给管线GLpGL2分别设置压力式流量控制装置FCSpFCS2,由此来调整各供给管线GLp GL2的气体流量Qp Q2。 因此，需要对每个处理腔的分流路设置压力式流量控制装置，存在难以谋求半导体制造装置用气体供给装置的小型化、低成本化的基本问题。 此外，在图9中，S为气体供给源，G为过程气体，C为腔，D为2区分型气体放出器，H为晶片，I为晶片保持台(日本特开2008-009554号)，另外在图10中，RG为压力调整器，MFM1' MFM2 为热式流量计，P2A、P2B、P1 为压力计，V1J2' V3> V4, VV1, VV2 为阀，VP1' VP2 为排气泵(日本特开2000-305630)。 另外，为了解决上述图9以及图10的气体供给装置中的如上所述的问题，如图11所示，开发有如下分流供给装置(日本特开2003-323217号)，其中，对各分支气体供给管路GLp GL2间置音速喷嘴或节流孔SR、SN2，利用控制部ACQ来调整设于气体供给源侧的自动调压器ACP以将各节流孔SR、SN2的一次侧压力P1保持为节流孔SR、SN2的二次侧压力P2的约3倍，从而获得根据节流孔SN。SN2的口径确定的既定的分流量Qp Q2。 然而，在上述日本特开2003-323217号的流量控制系统(分流供给装置)中，各自单独地设置自动调压器ACP、控制部ACQ以及节流孔SNpSN2,并且将一次侧压力P1保持为2次侧压力P2的3倍以使流量QpQ2为与一次侧压力P1成比例的流量，使流通过节流孔SR、SN2的气体流为临界状态的流。 其结果，需要将自动调压器ACP、控制部ACQ以及节流孔SNp SN2等适当地组装一体化，存在不仅气体供给装置的制造花费劳力，而且还难以谋求气体供给装置的小型、紧凑化的难点。 另外，控制部ACQ以及自动调压器ACP的控制系统不采用所述反馈控制，其结果，自动调压器ACP难以迅速地调整因开闭阀V1J2的开闭动作而产生的一次侧压力波动，存在流量Q1 (或流量Q2)容易产生波动的问题。 而且，由于利用自动调压器ACP来调整一次侧压力P1，并且在将节流孔的I次侧压力P1与2次侧压力P2之比Ρ/Ρ2保持为约3以上的状态下控制分流量Q1、Q2,故在所述P1/P2的值接近约2，气体流变为所谓非临界膨胀条件下的气体流的情况下，存在难以进行正确的分流量控制的问题。 此外，作为供给流量QpQ2的各分流路的切换控制用，在节流孔SNpSN2之外，一定需要开闭阀VpV2，难以实现气体供给设备的小型紧凑化以及制造成本的大幅降低。 现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2008 — 009554号公报；专利文献2:日本特开2000 - 305630号公报；专利文献3:日本特开2003 — 323217号公报。
技术实现思路
专利技术要解决的问题本专利技术用于解决以往的使用压力式流量控制装置的气体分流供给装置中的如上所述的问题，即:(A)在对各气体供给管线(各分流管线)设置压力式流量控制装置的情况下，难以谋求气体供给装置的小型化、低成本化，另外(B)在利用设于气体供给源侧的自动调压器来调整各节流孔的I次侧压力P1,并且通过各节流孔供给与压力P1成比例的各分流气体流量Qp Q2的情况下，气体供给装置的组装制造花费劳力，难以实现装置的小型、紧凑化，在任意分流路的开闭时节流孔I次侧压力P1产生波动，其他分流路的分流量容易波动，若节流孔I次侧压力P1与2次侧压力P2之比Ρ/Ρ2变为临界膨胀条件外的值(例如在02、N2的情况下约为2以下)则难以实现分流流量％、Q2的高精度控制，提供一种半导体制造装置的气体分流供给装置，其是谋求了构造的简化和小型的气体分流供给装置，能够对过程气体经济地并且高精度地进行流量控制且分流供给至进行相同处理的多个处理腔，并且通过使压力式流量控制装置和热式流量控制装置有机地一体化，在偏离临界膨胀条件的状态下也能够进行高精度的气体分流供给，而且，能够根据需要来任意地进行供给中的过程气体的实际流量监视。 用于解决问题的方案本专利技术人等作为解决上述问题的方案，想到了如下系统，其首先利用压力式流量控制装置来控制来自气体供给源的供给流量，并且，将该受控流量的气体每隔短时间依次切换供给至多个分流路，从而每隔单位时间对各分流路各自供给同量的气体。即，去除所述图11所记载的气体供给系统中的各节流孔SNpSN2,并且在自动调压器ACP的下游侧设置I个节流孔以构成压力式流量控制装置，而且，通过交替地每隔短时间自动切换各开闭阀V1J2，从而对各分流路将来自压力式流量控制装置的流出流量Q的1/2 (分流路为2的情况)的流量供给至各分流路。 另外，与此同时，对于过程气体对现实的半导体制造用处理腔的供给方式和工艺处理的结果等的关系进行了许多调查。 其结果，明白了，过程气体对处理腔的供给本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体制造装置的气体分流供给装置，其特征在于，具备：操纵阀(3)，其形成连接于过程气体入口(11)的压力式流量控制部(1a)；气体供给主管(8)，其连通于操纵阀(3)的下游侧；节流孔(6)，其设于操纵阀(3)下游侧的气体供给主管(8)；多个分支管路(9a)、(9n)，其并列状地连接于气体供给主管(8)的下游侧；分支管路开闭阀(10a)、(10n)，其间置于各分支管路(9a)、(9n)；压力传感器(5)，其设于所述操纵阀(3)与节流孔(6)之间的过程气体通路；分流气体出口(11a)、(11n)，其设于所述各分支管路(9a)、(9n)的出口侧；以及运算控制部(7)，在该运算控制部(7)中，输入来自所述压力传感器(5)的压力信号，运算流通过所述节流孔(6)的过程气体的总流量(Q)，对阀驱动部(3a)输出使所述操纵阀(3)朝该运算流量值与设定流量值之差减少的方向开闭动作的控制信号(Pd)，并且对所述分支管路开闭阀(10a)、(10n)输出使各分支管路开闭阀(10a)、(10n)各自依次打开一定时间之后使其封闭的开闭控制信号(Oda)、(Odn)，构成为利用所述压力式流量控制部(1a)进行流通过节流孔(6)的过程气体的流量控制，并且通过所述分支管路开闭阀(10a)、(10n)的开闭来分流供给过程气体。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.01.30 JP 2012-0162661.一种半导体制造装置的气体分流供给装置，其特征在于，具备:操纵阀(3)，其形成连接于过程气体入口(11)的压力式流量控制部(Ia);气体供给主管(8)，其连通于操纵阀(3)的下游侧；节流孔(6)，其设于操纵阀(3)下游侧的气体供给主管(8);多个分支管路(9a)、(9n)，其并列状地连接于气体供给主管(8)的下游侧；分支管路开闭阀(1a)、(1n)，其间置于各分支管路(9a)、(9n);压力传感器(5)，其设于所述操纵阀(3)与节流孔(6)之间的过程气体通路；分流气体出口(Ila)、(Iln)，其设于所述各分支管路(9a)、(9n)的出口侧；以及运算控制部(7)，在该运算控制部(7)中，输入来自所述压力传感器(5)的压力信号，运算流通过所述节流孔(6)的过程气体的总流量(Q)，对阀驱动部(3a)输出使所述操纵阀(3)朝该运算流量值与设定流量值之差减少的方向开闭动作的控制信号(Pd)，并且对所述分支管路开闭阀(10a)、(1n)输出使各分支管路开闭阀(10a)、(1n)各自依次打开一定时间之后使其封闭的开闭控制信号(Oda)、(Odn)，构成为利用所述压力式流量控制部(Ia)进行流通过节流孔(6)的过程气体的流量控制，并且通过所述分支管路开闭阀(10a)、(1n)的开闭来分流供给过程气体。2.—种半导体制造装置的气体分流供给装置，其特征在于，具备:操纵阀(3)，其构成连接于过程气体入口(11)的压力式流量控制部(Ia);热式流量传感器(2)，其构成连接于操纵阀(3)下游侧的热式质量控制部(Ib);气体供给主管(8)，其连通于热式流量传感器(2)的下游侧；多个分支管路(9a)、(9n)，其并列状地连接于气体供给主管(8)的下游侧；分支管路开闭阀(10a)、(1n)，其间置于各分支管路(9a)、(9n);节流孔(6)，其设于所述操纵阀(3)下游侧的气体供给主管(8);温度传感器(4)，其设于所述操纵阀(3)与节流孔(6)之间的过程气体通路附近；压力传感器(5)，其设于所述操纵阀(3)与节流孔(6)之间的过程气体通路；分流气体出口(11a)、(IIn)，其设于所述分支管路(9a)、(9n)的出口侧；以及运算控制部(7)，其 包括压力式流量运算控制部(7a)和热式流量运算控制部(7b)，在该压力式流量运算控制部(7a)中输入来自所述压力传感器(5)的压力信号以及来自温度传感器(4)的温度信号，运算流通过所述节流孔(6)的过程气体的总...

【专利技术属性】
技术研发人员：西野功二，土肥亮介，池田信一，平田薰，森崎和之，
申请(专利权)人：株式会社富士金，
类型：发明
国别省市：日本;JP