半导体制造装置的气体分流供给装置制造方法及图纸

技术编号:10803487 阅读:78 留言:0更新日期:2014-12-24 10:46
本发明专利技术的半导体制造装置的气体分流供给装置具备:控制阀(3),构成与处理气体入口(11)连接的压力式流量控制部(1a);气体供给主管(8),与控制阀(3)的下游侧连通;多个分支管路(9a、9n),在气体供给主管(8)的下游侧以并列状连接;分支管路开闭阀(10a、10n),夹设于各分支管路(9a、9n);节流孔(6a、6n),设置于分支管路开闭阀(10a、10n)的下游侧;温度传感器(4),设置在上述控制阀(3)与节流孔(6a、6n)之间的处理气体通路附近;压力传感器(5),设置在上述控制阀(3)与节流孔(6a、6n)之间的处理气体通路;分流气体出口(11a、11n),设置在上述节流孔(6a、6n)的出口侧;以及由压力式流量运算控制部(7a)构成的运算控制部(7),所述压力式流量运算控制部(7a)被输入来自上述压力传感器(5)的压力信号以及来自温度传感器(4)的温度信号,运算在上述节流孔(6a、6n)中流通的处理气体的总流量(Q),并且将控制信号(Pd)向阀驱动部(3a)输出,所述控制信号(Pd)使上述控制阀(3)向运算出的流量值与设定流量值之差减少的方向开闭动作;由压力式流量控制部(1a)进行流量控制。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术的半导体制造装置的气体分流供给装置具备:控制阀(3),构成与处理气体入口(11)连接的压力式流量控制部(1a);气体供给主管(8),与控制阀(3)的下游侧连通;多个分支管路(9a、9n),在气体供给主管(8)的下游侧以并列状连接;分支管路开闭阀(10a、10n),夹设于各分支管路(9a、9n);节流孔(6a、6n),设置于分支管路开闭阀(10a、10n)的下游侧;温度传感器(4),设置在上述控制阀(3)与节流孔(6a、6n)之间的处理气体通路附近;压力传感器(5),设置在上述控制阀(3)与节流孔(6a、6n)之间的处理气体通路;分流气体出口(11a、11n),设置在上述节流孔(6a、6n)的出口侧;以及由压力式流量运算控制部(7a)构成的运算控制部(7),所述压力式流量运算控制部(7a)被输入来自上述压力传感器(5)的压力信号以及来自温度传感器(4)的温度信号,运算在上述节流孔(6a、6n)中流通的处理气体的总流量(Q),并且将控制信号(Pd)向阀驱动部(3a)输出,所述控制信号(Pd)使上述控制阀(3)向运算出的流量值与设定流量值之差减少的方向开闭动作;由压力式流量控制部(1a)进行流量控制。【专利说明】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进,涉及通过使压力式流量控制装置的节流孔成为连结成并列状的多个节流孔,能够向进行相同处理的多个处理腔室高精度地分流供给所要量的处理气体,并且通过对该压力式流量控制装置有机地组合热式质量流量控制装置,能够任意地检验分流供给中的处理气体的实际流量的半导体制造装置的气体分流供给装置。
技术介绍
在半导体制造装置的气体供给装置中,以往广泛利用了热式流量控制装置或压力式流量控制装置。 图5是表示在半导体制造装置的气体供给装置中使用的压力式流量控制装置的构成的图,该压力式流量控制装置FCS由控制阀CV、温度检测器T、压力检测器P、节流孔OL以及运算控制部CD等构成,此外,运算控制部CD由温度修正/流量运算电路CDa、比较电路⑶b、输入输出电路⑶c以及输出电路OTd等构成。 此外,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的检测值被变换成数字信号而输入至温度修正/流量运算电路CDa,在此进行了检测压力的温度修正以及流量运算之后,流量运算值Qt被输入至比较电路CDb。 另一方面,从端子In输入设定流量信号Qs,在输入输出电路⑶c中被变换成数字值之后输入至比较电路⑶b,在此与来自上述温度修正/流量运算电路⑶a的流量运算值Qt进行比较。而且,在流量运算值Qt大于流量设定信号Qs的情况下,向控制阀CV的驱动部输出控制信号Pd,控制阀CV经由该驱动机构CVa被向关闭方向驱动。即,被向闭阀方向驱动直至运算流量值Qt与流量设定信号Qs之差(Qt - Qs)为零为止。 另外,上述压力式流量控制装置FCS自身是公知的装置,在节流孔OL的下游侧压力己(即,处理腔室侧的压力P2)与节流孔OL的上游侧压力P1 (即,控制阀CV的出口侧的压力P1)之间保持P1 / P2彡约2的关系(所谓临界膨胀条件)的情况下,在节流孔OL中流通的气体Go的流量Q为Q = KPi (其中,K为常量),具有通过控制压力P1能够高精度控制流量Q,并且即使控制CV的上游侧的气体Go的压力大幅变化,控制流量值也几乎不变化这一出色的特性。 而且,在向一个或者多个处理腔室分流供给气体的形式的半导体制造装置用气体供给设备中,如图6以及图7所示,在各供给线路GLp GL2中分别设有压力式流量控制装置FCS1, FCS2,由此对各供给线路GLp GL2的气体流量Q1' Q2进行调整。 因此,需要按处理气体的分流路设置压力式流量控制装置,存在难以实现半导体制造装置用气体供给装置的小型化、低成本化这一基本问题。 另外,在图6中,S为气体供给源,G为处理气体,C为腔室,D为二区分型气体释放器,H为晶片,I为晶片保持台(日本特开2008 - 009554号),此外,在图7中,RG为压力调整器,MFMpMFM2为热式流量计,P2AaP2BJ1为压力计,VpHV4JVp VV2为阀,VP1JP2为排气泵(日本特开2000 - 305630)。 另一方面,为了解决上述图6以及图7的气体供给装置中的上述那样的问题,开发了下述分流供给装置:如图8所示,对各分支气体供给线路GL1AL2夹设音速喷嘴或者节流孔SNpSN2,利用控制部ACQ对设于气体供给源侧的自动调压器ACP进行调整来将各节流孔SN1JN2的一次侧压力P1保持为节流孔SN1JN2的二次侧压力P2的约3倍,由此得到了由节流孔SN1' SN2的口径决定的规定的分流量Qp Q2 (日本特开2003 — 323217号)。 但是,在上述日本特开2003 - 323217号的流量控制系统(分流供给装置)中,将自动调压器ACP、控制部ACQ以及节流孔SNkSN2分别单独设置,并且为了使流量Q1W2成为与一次侧压力P1成比例的流量而将一次侧压力P1保持为二次侧压力P2的3倍,使在节流孔SN1, SN2中流通的气流成为临界状态的流动。 结果,需要恰当地组装自动调压器ACP、控制部ACQ以及节流孔SN1' SN2等而成为一体,不仅气体供给装置的制造费时费力,而且具有难以实现气体供给装置的小型、紧凑化这一难点。 此外,控制部ACQ以及自动调压器ACP的控制系统不采用所谓的反馈控制,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变动,结果,存在开闭阀的开闭动作对流量Qp Q2 (或者流量Q)带来变动这一问题。 并且,由于通过自动调压器ACP对一次侧压力P1进行调整,在将节流孔的一次侧压力P1与二次侧压力P2之比P1 / P2保持为约3以上的状态下控制分流量QpQ2,所以在上述?1 / P2的值接近于约2,气流成为所谓非临界膨胀条件下的气流的情况下,存在准确的分流量控制变困难这一问题。 专利文献1:日本特开2008 - 009554号专利文献2:日本特开2000 - 305630号 专利文献3:日本特开2003 — 323217号。
技术实现思路
本申请专利技术要解决使用了以往的压力式流量控制装置的气体分流供给装置中的上述问题,即(A)在对各气体供给线路(各分流线路)设置压力式流量控制装置的情况下,难以实现气体供给装置的小型化、低成本化;(B)在利用设于气体供给源侧的自动调压器对各节流孔的一次侧压力P1进行调整,经过各节流孔来供给与压力P1成比例的各分流气体流量%、92的情况下,气体供给装置的组装制造费时费力,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一次侧压力P1发生变动,其他分流路的分流量容易变动;以及如果节流孔一次侧压力P1与二次侧压力P2之比P1 / P2变为临界膨胀条件外的值(例如在O2或队的情况下约为2以下),则分流流量%、Q2的高精度控制困难等问题,提供下述半导体制造装置的气体分流供给装置:将压力式流量控制装置与热式流量控制装置有机地一体化来实现气体分流供给装置的构造的简化和小型,并且能够利用该气体分流供给装置在对处理气本文档来自技高网
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【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:控制阀(3),构成与处理气体入口(11)连接的压力式流量控制部(1a);气体供给主管(8),与控制阀(3)的下游侧连通;多个分支管路(9a、9n),在气体供给主管(8)的下游侧以并列状连接;分支管路开闭阀(10a、10n),夹设于各分支管路(9a、9n);节流孔(6a、6n),设置于分支管路开闭阀(10a、10n)的下游侧;温度传感器(4),设置在上述控制阀(3)与节流孔(6a、6n)之间的处理气体通路附近;压力传感器(5),设置在上述控制阀(3)与节流孔(6a、6n)之间的处理气体通路;分流气体出口(11a、11n),设置在上述节流孔(6a、6n)的出口侧;以及由压力式流量运算控制部(7a)构成的运算控制部(7),所述压力式流量运算控制部(7a)被输入来自上述压力传感器(5)的压力信号以及来自温度传感器(4)的温度信号,运算在上述节流孔(6a、6n)中流通的处理气体的总流量(Q),并且将控制信号(Pd)向阀驱动部(3a)输出,所述控制信号(Pd)使上述控制阀(3)向运算出的流量值与流量设定值之差减少的方向开闭动作;构成为,由上述压力式流量控制部(1a)进行在各节流孔(6a、6n)中流通的处理气体流量控制。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:西野功二土肥亮介平田薰杉田胜幸池田信一
申请(专利权)人:株式会社富士金
类型:发明
国别省市:日本;JP

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