JPH07306084A - Mass flow controller Flow rate verification system - Google Patents
Mass flow controller Flow rate verification systemInfo
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- JPH07306084A JPH07306084A JP6124319A JP12431994A JPH07306084A JP H07306084 A JPH07306084 A JP H07306084A JP 6124319 A JP6124319 A JP 6124319A JP 12431994 A JP12431994 A JP 12431994A JP H07306084 A JPH07306084 A JP H07306084A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、半導体製造プロセスに
おけるガスシステムに使用するマスフローコントローラ
の流量検定に関し、さらに詳細にはシステム中に組み込
んだ状態でのマスフローコントローラの流量計測精度の
検定が可能な流量検定システムに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a flow rate verification of a mass flow controller used in a gas system in a semiconductor manufacturing process, and more specifically, it is possible to verify a flow rate measurement accuracy of a mass flow controller when it is incorporated in a system. It relates to a flow rate verification system.
【０００２】[0002]
【従来の技術】半導体製造工程中の成膜装置、乾式エッ
チング装置等においては、例えばシランやホスフィン等
のいわゆる特殊材料ガスや塩素ガス等の腐食性ガスおよ
び水素ガス等の強燃性ガス等を使用する。これらのガス
の使用に当たっては、次に述べる理由によりその流量を
極めて厳格に管理しなければならない。2. Description of the Related Art In a film forming apparatus, a dry etching apparatus, etc. during a semiconductor manufacturing process, so-called special material gases such as silane and phosphine, corrosive gases such as chlorine gas, and highly flammable gases such as hydrogen gas are used. use. In using these gases, their flow rates must be controlled extremely strictly for the following reasons.
【０００３】その理由として、ガス流量がプロセスの良
否に直接影響することが挙げられる。すなわち、成膜プ
ロセスにおいては膜質が、エッチングプロセスにおいて
は回路加工の良否が、ガス流量の精度により多大な影響
を受けるのである。別の理由として、この種のガスの多
くは人体や環境に対する有害性あるいは爆発性等を有す
ることが挙げられる。このため使用後のこれらのガス
は、直接大気に排気することは許されず、ガス種に応じ
た除害手段を備えなければならない。かかる除害手段は
通例処理能力が限られていて、許容値以上の流量が流れ
ると有害ガスの環境への流出や除害手段の破損につなが
ることがある。さらに、これらのガス、特に半導体製造
プロセスにて使用しうる高純度かつ無塵のものは高価な
上、ガス種によっては自然劣化による使用期限があるた
め大量保管ができないことも理由となる。The reason therefor is that the gas flow rate directly affects the quality of the process. That is, the film quality in the film forming process and the quality of circuit processing in the etching process are greatly affected by the accuracy of the gas flow rate. Another reason is that most of this type of gas is harmful to humans or the environment, or explosive. For this reason, it is not allowed to directly exhaust these gases after use into the atmosphere, and it is necessary to provide a detoxifying means depending on the type of gas. Such an abatement means usually has a limited processing capacity, and if a flow rate exceeding a permissible value flows, it may lead to outflow of harmful gas to the environment or damage to the abatement means. Further, these gases, especially those of high purity and dust-free that can be used in the semiconductor manufacturing process, are expensive, and depending on the type of gas, there is an expiration date due to natural deterioration, which prevents mass storage.
【０００４】一方、プロセス機器が要求するこれらのガ
スの実際の流量は、多くても５００ｓｃｃｍ程度と小さ
いので、従来より配管中に公知のマスフローコントロー
ラを配設して、ガス種ごとに最適の流量を流すようにし
ている。かかるマスフローコントローラは、印加電圧を
変更することにより、設定流量を変更してプロセスレシ
ピの変更に対応できるようになっている。On the other hand, since the actual flow rates of these gases required by the process equipment are as small as about 500 sccm, conventionally known mass flow controllers are provided in the pipes to optimize the flow rates for each gas type. I am trying to flush. Such a mass flow controller can change the set flow rate by changing the applied voltage to cope with the change of the process recipe.
【０００５】この種のガスプロセスにおけるマスフロー
コントローラは、小流量をコントロールすることを目的
とするものであるため内部に細管を有し、その細管の作
用により流量のモニター等を行っている。一方マスフロ
ーコントローラを流れるガスのうち特に成膜用材料ガス
は、その特性上配管内でも固形物を析出する可能性があ
り、配管の流量容量を変化させることがある。かかる変
化が起こればそのマスフローコントローラにおける印加
電圧と実流量との関係は当然変化し、印加電圧の設定に
変化がなくても実流量が変化するので、プロセスの安定
性を阻害することになる。現実にこのような変化が起こ
った場合には、正しいガス流量を流すべく印加電圧の設
定を修正しなければならない。このとき、マスフローコ
ントローラの実流量を計測する必要が生ずる。Since the mass flow controller in this type of gas process is intended to control a small flow rate, it has a thin tube inside, and the flow rate is monitored by the action of the thin tube. On the other hand, of the gases flowing through the mass flow controller, in particular, the film forming material gas may deposit solid matter even in the pipe due to its characteristics, which may change the flow rate capacity of the pipe. When such a change occurs, the relationship between the applied voltage and the actual flow rate in the mass flow controller naturally changes, and the actual flow rate changes even if the setting of the applied voltage does not change, which impairs the stability of the process. . When such a change actually occurs, it is necessary to correct the setting of the applied voltage so that the correct gas flow rate can be supplied. At this time, it becomes necessary to measure the actual flow rate of the mass flow controller.
【０００６】さらに析出固形物が蓄積すると、印加電圧
設定の修正では対処しきれなくなる。細管のつまりによ
り流量のモニターが不可能になるからである。それ以前
にこのようなマスフローコントローラを使用し続けるこ
とは、半導体製造上最も嫌うべきパーティクルをプロセ
ス機器に送り込むことになり、好ましくない。したがっ
てこのような場合には、マスフローコントローラを新品
に交換しなければならない。ここでマスフローコントロ
ーラの印加電圧と実流量との関係は、同一機種であって
も個体差を無視できず、また配管系とのジョイントの締
め付け具合も実流量に影響するので、交換した新しいマ
スフローコントローラにおいて実流量を計測する必要が
ある。Further, when the deposited solid matter accumulates, it cannot be dealt with by correcting the applied voltage setting. This is because clogging of the thin tube makes it impossible to monitor the flow rate. It is not preferable to continue to use such a mass flow controller before that, because it causes the most disliked particles in semiconductor manufacturing to be sent to the process equipment. Therefore, in such a case, the mass flow controller must be replaced with a new one. Regarding the relationship between the applied voltage of the mass flow controller and the actual flow rate, individual differences cannot be ignored even with the same model, and the tightening of the joint with the piping system also affects the actual flow rate. It is necessary to measure the actual flow rate at.
【０００７】しかし、マスフローコントローラの実流量
を計測することは、過去ほとんど行われていない。その
理由は、配管系に組み込んだ状態でのマスフローコント
ローラの実流量の計測が困難なことにある。そこで、実
流量を計測するかわりに作業者の勘と経験とにより暫定
的に印加電圧を設定し、プロセスを実行してその良否に
より暫定値の良否を判断し、これを繰り返して最適設定
値を決定しているのである。このため最適値決定までに
時間がかかりプロセス装置の実稼動率が低くなるばかり
でなく、その過程で消費する各種ガスやテストウェハ等
のコストも軽視し得ない。However, the actual flow rate of the mass flow controller has hardly been measured in the past. The reason is that it is difficult to measure the actual flow rate of the mass flow controller when it is incorporated in the piping system. Therefore, instead of measuring the actual flow rate, the applied voltage is provisionally set based on the intuition and experience of the operator, the process is executed, and the quality of the provisional value is judged based on the quality of the process. It has been decided. For this reason, not only does it take time to determine the optimum value, the actual operating rate of the process equipment is lowered, and the costs of various gases and test wafers consumed in the process cannot be neglected.
【０００８】この問題を解決するために本出願人は、特
願平４−２８６９８６号により、配管系に実際に取り付
けたマスフローコントローラの流量検定を行うシステム
を提案している。この方法では、マスフローコントロー
ラへのプロセスガスの供給を遮断した後、パージ用窒素
ガスの配管系から窒素ガスを導入し、マスフローコント
ローラの入口側配管を窒素ガスで満たした後、時間経過
に伴う圧力降下を計測することにより、マスフローコン
トローラの流量検定を行っていた。さらに詳細には、配
管系にマスフローコントローラを設置したときに時間経
過に伴う圧力降下の初期値を計測、記憶しておき、マス
フローコントローラを使用した後、時間経過に伴う圧力
降下の値を計測し、その値と初期値との変化を知ること
により、マスフローコントローラの流量検定を行ってい
た。In order to solve this problem, the applicant of the present application has proposed a system for performing flow rate verification of a mass flow controller actually attached to a piping system according to Japanese Patent Application No. 4-286986. In this method, after shutting off the supply of process gas to the mass flow controller, nitrogen gas was introduced from the nitrogen gas piping system for purging, and the inlet side piping of the mass flow controller was filled with nitrogen gas. The flow rate of the mass flow controller was verified by measuring the drop. More specifically, when the mass flow controller is installed in the piping system, the initial value of the pressure drop over time is measured and stored, and after using the mass flow controller, the value of the pressure drop over time is measured. The flow rate of the mass flow controller was verified by knowing the change between that value and the initial value.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特願平
４−２８６９８６号で提案したシステムには、次の問題
があった。 （１）このシステムは基本的に、配管に検定用不活性ガ
ス（一般にはＮ2 ガス）を充填し、マスフローコントロ
ーラから放流したときの圧力降下速度を、新品時に測定
した基準値と比較することを要旨とする。ここで圧力降
下速度は、圧力降下の開始時と終了時との圧力及び時刻
を測定し、圧力降下時間と圧力差とから求めた平均値を
使用する。However, the system proposed in Japanese Patent Application No. 4-286986 has the following problems. (1) Basically, this system is to fill the pipe with a verification inert gas (generally N 2 gas) and compare the pressure drop rate when it is discharged from the mass flow controller with the reference value measured at the time of new product. Is the gist. Here, as the pressure drop rate, an average value obtained by measuring the pressure and time at the start and end of the pressure drop and calculating from the pressure drop time and the pressure difference is used.
【００１０】圧力降下時間を高精度に測定するために
は、開始時から終了時までの期間を長く採る必要がある
が、一方、圧力降下速度は厳密には一定でない。マスフ
ローコントローラから放流したときの一般的な圧力と流
量との変化を図９のグラフに示す。放流開始時（ｔ1 ）
から暫くの間（区間Ａ）はほぼ一定の流量であるが、時
刻ｔ2 以後（区間Ｂ）は流量が減少している。このた
め、圧力降下時間の測定が区間Ｂに及ぶ程に長い期間を
採ると却って測定精度を悪くするので、当該期間は区間
Ａの範囲内でなるべく長い期間を設定しなければならな
い。しかし、流量が減少し始める時刻ｔ2 に対応する圧
力は個々のマスフローコントローラにより機差があり一
定しない。このため、マスフローコントローラを配管に
接続する前に流量変動実験を行い測定条件を決定してお
く必要があり、工数や専用の測定装置等の負担が大き
い。In order to measure the pressure drop time with high accuracy, it is necessary to take a long period from the start to the end, but the pressure drop rate is not strictly constant. The graph of FIG. 9 shows changes in general pressure and flow rate when the gas is discharged from the mass flow controller. At the start of discharge (t 1 )
Although the flow rate is almost constant for a while (section A), the flow rate decreases after time t 2 (section B). For this reason, if the measurement of the pressure drop time takes a long period so as to extend to the section B, the measurement accuracy is rather deteriorated. Therefore, the period must be set as long as possible within the range of the section A. However, the pressure corresponding to the time t 2 when the flow rate starts to decrease is not constant because there is a machine difference depending on each mass flow controller. For this reason, it is necessary to conduct a flow rate fluctuation experiment to determine the measurement conditions before connecting the mass flow controller to the pipes, which imposes a great burden on man-hours and a dedicated measuring device.
【００１１】（２）更に、ガスラインにはプロセスで使
用するガスの種類に応じて、複数の分枝が設けられ、そ
れぞれにマスフローコントローラが備えられる。各マス
フローコントローラは、ガス種、流量レンジ、圧力範囲
等により異なる特性が与えられており、流量検定のため
の最適な測定条件も異なる。このため、各マスフローコ
ントローラごとに、初期圧力等流量検定のための諸条件
を設定する必要がある。 （３）また、特に大流量のマスフローコントローラを検
定する場合には、配管の容積が一般に小さいことから、
直ちに圧力が降下する。従って、圧力降下時間が短す
ぎ、よい測定精度が得られなかった。(2) Further, the gas line is provided with a plurality of branches according to the type of gas used in the process, and each is provided with a mass flow controller. Each mass flow controller is given different characteristics depending on the gas type, flow rate range, pressure range, etc., and the optimum measurement conditions for flow rate verification also differ. Therefore, it is necessary to set various conditions for the initial pressure equal flow rate verification for each mass flow controller. (3) In addition, particularly when a mass flow controller with a large flow rate is tested, since the volume of the pipe is generally small,
Immediate pressure drop. Therefore, the pressure drop time was too short, and good measurement accuracy could not be obtained.
【００１２】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、（１、２）個々のマスフローコ
ントローラごとの検定用圧力設定を必要とせず特性の異
なる複数のマスフローコントローラを備えた系にも適用
でき、（３）特に大流量のマスフローコントローラにつ
いても高精度で流量検定可能とすることにより、マスフ
ローコントローラの個体差や経時変化に適切に対応し、
もってガスを使用するプロセスの安定運転と高稼動率操
業とを可能とするマスフローコントローラ流量検定シス
テムを提供することを目的とする。The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and (1 and 2) is provided with a plurality of mass flow controllers having different characteristics without the need for setting the verification pressure for each mass flow controller. It can also be applied to other systems, and (3) it can respond to individual differences and changes over time of mass flow controllers by enabling highly accurate flow rate verification even for mass flow controllers.
An object of the present invention is to provide a mass flow controller flow rate verification system that enables stable operation of a process using gas and operation at a high operating rate.
【００１３】[0013]
（１）前記目的を達成するために本発明のマスフローコ
ントローラ流量検定システムは、プロセスガス源から第
１遮断弁およびマスフローコントローラを順次経由して
プロセスチャンバにプロセスガスを供給するガス配管系
において、計測用ガスを供給する計測用ガス源と、入口
側が前記計測用ガス源に接続し、出口側が前記ガス配管
系の前記マスフローコントローラの入口側に接続するパ
ージ弁と、前記パージ弁の出口側の圧力を計測する圧力
計と、前記圧力計の指示値を一定の時間間隔でモニタす
るモニタリング手段とを有し、前記マスフローコントロ
ーラへの前記プロセスガスの供給を前記第１遮断弁によ
り遮断し、前記パージ弁を開いて前記圧力計の指示値を
所定の圧力にした後パージ弁を閉じて圧力を低下させ、
前記圧力計の指示値が一定速度で低下する検定期間を前
記モニタリング手段のモニタ結果より決定し、前記検定
期間の開始時の圧力と、検定期間の終了時の圧力と、前
記開始時から前記終了時に至るまでの所要時間とにより
マスフローコントローラの計測精度を検定する。(1) In order to achieve the above-mentioned object, the mass flow controller flow rate verification system of the present invention uses a gas piping system for supplying a process gas from a process gas source to a process chamber via a first shutoff valve and a mass flow controller in sequence. Gas source for supplying a working gas, a purge valve whose inlet side is connected to the measuring gas source and whose outlet side is connected to the inlet side of the mass flow controller of the gas piping system, and the pressure on the outlet side of the purge valve And a monitoring means for monitoring the indicated value of the pressure gauge at a constant time interval, and the supply of the process gas to the mass flow controller is shut off by the first shutoff valve, and the purge is performed. After opening the valve to set the indicated value of the pressure gauge to a predetermined pressure, close the purge valve to reduce the pressure,
The verification period in which the indicated value of the pressure gauge decreases at a constant speed is determined from the monitoring result of the monitoring means, the pressure at the start of the verification period, the pressure at the end of the verification period, and the end from the start to the end. The measurement accuracy of the mass flow controller is verified by the time required to reach the time.
【００１４】（２）また、本発明のマスフローコントロ
ーラ流量検定システムは、（１）に記載するものであっ
て、前記モニタリング手段がモニタした前記圧力計の指
示値を前回のモニタ時の指示値と比較してその差の絶対
値を算出する絶対値算出手段を有し、前記絶対値算出手
段が算出した絶対値と前回の算出値との差が所定の値以
下となった時を前記検定期間の開始時とし、その後その
差が所定の値を越えた時を検定期間の終了時とすること
を特徴とする。 （３）また、本発明のマスフローコントローラ流量検定
システムは、（１）に記載するものであって、前記モニ
タリング手段がモニタした前記圧力計の指示値を前回の
モニタ時の指示値と比較してその変化率を算出する変化
率算出手段を有し、前記変化率算出手段が算出した変化
率と前回の算出値との比率が１を含む所定の範囲内とな
った時を前記検定期間の開始時とし、その後その比率が
１を含む所定の範囲外となった時を検定期間の終了時と
することを特徴とする。(2) Further, the mass flow controller flow rate verification system of the present invention is described in (1), in which the indication value of the pressure gauge monitored by the monitoring means is set as the indication value at the previous monitoring. It has an absolute value calculating means for comparing and calculating the absolute value of the difference, and when the difference between the absolute value calculated by the absolute value calculating means and the previous calculated value is less than a predetermined value, the verification period When the difference exceeds a predetermined value, the test period ends. (3) Further, the mass flow controller flow rate verification system of the present invention is the system described in (1), in which the indication value of the pressure gauge monitored by the monitoring means is compared with the indication value at the previous monitoring. The verification period is started when a change rate calculating means for calculating the change rate is provided, and the ratio between the change rate calculated by the change rate calculating means and the previous calculated value falls within a predetermined range including 1 The present invention is characterized in that the test period ends when the ratio is out of a predetermined range including 1 thereafter.
【００１５】（４）また、本発明のマスフローコントロ
ーラ流量検定システムは、（１）乃至（３）に記載する
ものであって、前記配管系にマスフローコントローラを
取り付けた時に前記検定を行い、前記圧力の低下の正常
時データを記憶する記憶手段と、前記プロセスが稼働し
た後、前記検定を行って計測した圧力の低下のデータと
前記正常時データとを比較してマスフローコントローラ
の異常を検定する制御手段とを有することを特徴とす
る。 （５）また、本発明のマスフローコントローラ流量検定
システムは、（１）乃至（４）に記載するものであっ
て、前記パージ弁の出口側に設けられたリザーブタンク
と、前記リザーブタンクの入口に設けられた第２遮断弁
とを有し、大流量のマスフローコントローラについては
前記第２遮断弁を開いて検定を行い、小流量のマスフロ
ーコントローラについては前記第２遮断弁を閉じて検定
を行うことを特徴とする。(4) Further, the mass flow controller flow rate verification system of the present invention is as described in (1) to (3), wherein the verification is performed when a mass flow controller is attached to the pipe system, and the pressure Means for storing normal time data of decrease in pressure, and control for verifying abnormality of mass flow controller by comparing the pressure decrease data measured by performing the verification and the normal time data after the process is operated. And means. (5) Further, the mass flow controller flow rate verification system of the present invention is as described in (1) to (4), wherein a reserve tank provided on the outlet side of the purge valve and an inlet of the reserve tank are provided. With a second shutoff valve provided, for the mass flow controller with a large flow rate, the second shutoff valve is opened to perform the verification, and for the mass flow controller with a small flow rate, the second shutoff valve is closed to perform the verification. Is characterized by.
【００１６】（６）また、本発明のマスフローコントロ
ーラ流量検定システムは、（１）乃至（４）に記載する
ものであって、前記パージ弁の出口側に設けられたマス
フローセンサを有し、大流量のマスフローコントローラ
については、前記パージ弁を開いて前記計測用ガスを前
記マスフローセンサ及び前記マスフローコントローラに
流し、そのときの前記マスフローセンサの指示値により
検定を行い、小流量のマスフローコントローラについて
は前記の各手段により検定を行うことを特徴とする。(6) Further, the mass flow controller flow rate verification system of the present invention is described in (1) to (4), and has a mass flow sensor provided on the outlet side of the purge valve, Regarding the mass flow controller for the flow rate, the purge valve is opened to flow the measurement gas through the mass flow sensor and the mass flow controller, and the mass flow sensor performs verification by the indicated value of the mass flow sensor at that time. It is characterized in that the test is carried out by each means.
【００１７】[0017]
【作用】前記構成を有する本発明（１）のマスフローコ
ントローラ流量検定システムでは、第１遮断弁を閉じて
マスフローコントローラへのプロセスガスの供給を遮断
し、パージ弁を開いてガス配管系に計測用ガスを供給す
る。圧力計の指示値が所定の圧力になってからパージ弁
を閉じると、計測用ガスの供給が停止され、マスフロー
コントローラを通して計測用ガスが流出するので圧力計
の指示値が低下する。圧力計の指示値は一定の時間間隔
でモニタリング手段によりモニタされており、そのモニ
タ結果より圧力が一定速度で低下する検定期間が決定さ
れる。そして、検定期間の開始時の圧力と、検定期間の
終了時の圧力と、開始時から終了時に至るまでの所要時
間とによりマスフローコントローラの計測精度を検定す
る。In the mass flow controller flow rate verification system of the present invention (1) having the above configuration, the first shutoff valve is closed to shut off the supply of process gas to the mass flow controller, and the purge valve is opened to measure the gas pipe system. Supply gas. When the purge valve is closed after the indicated value of the pressure gauge reaches a predetermined pressure, the supply of the measuring gas is stopped and the measuring gas flows out through the mass flow controller, so that the indicated value of the pressure gauge decreases. The indicated value of the pressure gauge is monitored by the monitoring means at regular time intervals, and the monitoring period determines the verification period in which the pressure decreases at a constant speed. Then, the measurement accuracy of the mass flow controller is verified by the pressure at the start of the verification period, the pressure at the end of the verification period, and the time required from the start to the end.
【００１８】また、本発明（２）のマスフローコントロ
ーラ流量検定システムでは、絶対値算出手段が、モニタ
リング手段がモニタした圧力計の指示値を前回のモニタ
時の指示値と比較してその差の絶対値を算出する。そし
て、算出された絶対値と前回の算出値との差が所定の値
以下となった時を検定期間の開始時とし、その後その差
が所定の値を越えた時を検定期間の終了時とする。かか
る開始時と終了時とに基づき、マスフローコントローラ
の計測精度を（１）のように検定する。Further, in the mass flow controller flow rate verification system of the present invention (2), the absolute value calculating means compares the indication value of the pressure gauge monitored by the monitoring means with the indication value at the time of the previous monitoring, and the difference between them is absolute. Calculate the value. The time when the difference between the calculated absolute value and the previous calculated value is less than or equal to the predetermined value is the start of the test period, and the time when the difference exceeds the predetermined value is the end of the test period. To do. Based on such start time and end time, the measurement accuracy of the mass flow controller is verified as shown in (1).
【００１９】また、本発明（３）のマスフローコントロ
ーラ流量検定システムでは、変化率算出手段が、モニタ
リング手段がモニタした圧力計の指示値を前回のモニタ
時の指示値と比較してその変化率を算出する。そして、
算出された変化率と前回の算出値との比率が１を含む所
定の範囲内となった時を検定期間の開始時とし、その後
その比率が１を含む所定の範囲外となった時を検定期間
の終了時とする。かかる開始時と終了時とに基づき、マ
スフローコントローラの計測精度を（１）のように検定
する。Further, in the mass flow controller flow rate verification system of the present invention (3), the change rate calculating means compares the indication value of the pressure gauge monitored by the monitoring means with the indication value at the previous monitoring to obtain the change rate. calculate. And
The time when the ratio between the calculated change rate and the previous calculated value is within the specified range that includes 1 is the start of the verification period, and the time when the ratio is outside the specified range that includes 1 is verified. At the end of the period. Based on such start time and end time, the measurement accuracy of the mass flow controller is verified as shown in (1).
【００２０】また、本発明（４）のマスフローコントロ
ーラ流量検定システムでは、配管系にマスフローコント
ローラを取り付けた時に（１）乃至（３）のように検定
を行い、そのときの圧力の低下のデータを正常時データ
として記憶手段が記憶する。そして、プロセスが稼働し
た後、制御手段が、再び（１）乃至（３）のように検定
を行い、計測した圧力の低下のデータと正常時データと
を比較してマスフローコントローラの異常を検定する。In addition, in the mass flow controller flow rate verification system of the present invention (4), when the mass flow controller is attached to the piping system, the verification is performed as in (1) to (3), and the data of the pressure drop at that time is obtained. The storage means stores the data as normal time data. Then, after the process has started, the control means performs the verification again as in (1) to (3), and compares the measured data of the decrease in pressure with the normal time data to verify the abnormality of the mass flow controller. .
【００２１】また、本発明（５）のマスフローコントロ
ーラ流量検定システムでは、大流量のマスフローコント
ローラについては、第２遮断弁を開いてリザーブタンク
をガス配管系に接続して（１）乃至（４）のように検定
を行う。一方、小流量のマスフローコントローラについ
ては、第２遮断弁を閉じてリザーブタンクをガス配管系
から遮断して（１）乃至（４）のように検定を行う。ま
た、本発明（６）のマスフローコントローラ流量検定シ
ステムでは、大流量のマスフローコントローラについて
は、パージ弁を開いて計測用ガスをマスフローセンサ及
びマスフローコントローラに流し、そのときのマスフロ
ーセンサの指示値によりマスフローコントローラの計測
精度を検定する。小流量のマスフローコントローラにつ
いては（１）乃至（４）のように検定を行う。In addition, in the mass flow controller flow rate verification system of the present invention (5), for the large flow rate mass flow controller, the second shutoff valve is opened and the reserve tank is connected to the gas piping system (1) to (4). Perform the test as follows. On the other hand, for the mass flow controller with a small flow rate, the second shutoff valve is closed to shut off the reserve tank from the gas piping system, and the verification is performed as in (1) to (4). Further, in the mass flow controller flow rate verification system of the present invention (6), for a large flow rate mass flow controller, the purge valve is opened to allow the measurement gas to flow through the mass flow sensor and the mass flow controller, and the mass flow sensor indicates the mass flow rate according to the indicated value. Verify the measurement accuracy of the controller. For a mass flow controller with a small flow rate, the verification is performed as in (1) to (4).
【００２２】[0022]
【実施例】以下、本発明のマスフローコントローラ流量
検定システムを具体化してガス配管系に組み込んだいく
つかの実施例を図面を参照して説明する。図１は第１の
実施例のガスシステムのブロック図である。図１におい
ては、２種類のプロセスガス（Ａ、Ｂ）が、それぞれ第
１開閉弁（１５Ａ、１５Ｂ）、マスフローコントローラ
（１１Ａ、１１Ｂ）、及び第２開閉弁（２Ａ、２Ｂ）を
有するプロセスガスライン（１６Ａ、１６Ｂ）を通し
て、プロセスチャンバに供給されるようになっている。
プロセスチャンバでは、供給されたプロセスガスを用い
て、半導体ウェハにドライエッチング、気相成膜、熱酸
化等を行う。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Several embodiments in which the mass flow controller flow rate verification system of the present invention is embodied and incorporated into a gas piping system will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of a gas system according to the first embodiment. In FIG. 1, two types of process gas (A, B) have a first opening / closing valve (15A, 15B), a mass flow controller (11A, 11B), and a second opening / closing valve (2A, 2B), respectively. It is adapted to be supplied to the process chamber through lines (16A, 16B).
In the process chamber, the supplied process gas is used to perform dry etching, vapor phase film formation, thermal oxidation, etc. on the semiconductor wafer.
【００２３】さらに、プロセスガス源（Ａ、Ｂ）とは別
に、共通の計測ガスライン１２が設けられている。計測
ガスライン１２は、マスフローコントローラ（１１Ａ、
１１Ｂ）の流量検定のための計測用ガスである窒素ガス
を供給するものであり、高圧窒素ガス源と窒素ガスを必
要な圧力に減圧して供給するためのレギュレータとを含
んでいる。なお、計測ガスライン１２はプロセスチャン
バを大気開放するとき等に用いるパージ用ガスラインと
しての役割を兼ねている。計測ガスライン１２からの配
管は、パージ弁１４を経た後分岐して、連結用開閉弁
（４Ａ、４Ｂ）を経て各プロセスガスラインの第１開閉
弁（１５Ａ、１５Ｂ）とマスフローコントローラ（１１
Ａ、１１Ｂ）との間に合流している。In addition to the process gas sources (A, B), a common measuring gas line 12 is provided. The measurement gas line 12 is a mass flow controller (11A,
11B) supplies nitrogen gas which is a measurement gas for flow rate verification, and includes a high-pressure nitrogen gas source and a regulator for reducing the pressure of the nitrogen gas to supply it. The measurement gas line 12 also serves as a purging gas line used when the process chamber is opened to the atmosphere. The piping from the measurement gas line 12 is branched after passing through the purge valve 14, and is passed through the connection opening / closing valves (4A, 4B) to the first opening / closing valve (15A, 15B) of each process gas line and the mass flow controller (11).
A, 11B).
【００２４】連結用開閉弁（４Ａ、４Ｂ）は、マスフロ
ーコントローラ（１１Ａ、１１Ｂ）を各別に検定するた
めに備えられるものである。すなわち、詳細は後述する
が、マスフローコントローラ１１Ａを検定するときは、
連結用開閉弁４Ａを開き連結用開閉弁４Ｂを閉じる。マ
スフローコントローラ１１Ｂを検定するときは開閉を逆
にする。一方、パージ弁１４はパイロット式開閉弁であ
って、これを駆動するためのエアを供給、遮断する電磁
弁２１が接続されている。また、パージ弁１４と連結用
開閉弁（４Ａ、４Ｂ）との間に圧力センサ１３が設けら
れ、計測用窒素ガスの圧力を検知するようになってい
る。The connection on-off valves (4A, 4B) are provided for individually calibrating the mass flow controllers (11A, 11B). That is, although details will be described later, when the mass flow controller 11A is tested,
The connecting on-off valve 4A is opened and the connecting on-off valve 4B is closed. When testing the mass flow controller 11B, opening and closing are reversed. On the other hand, the purge valve 14 is a pilot type on-off valve, and is connected with an electromagnetic valve 21 for supplying and shutting off air for driving the purge valve. Further, a pressure sensor 13 is provided between the purge valve 14 and the connection opening / closing valve (4A, 4B) to detect the pressure of the measuring nitrogen gas.
【００２５】この実施例のガスシステムは、流量検定制
御装置２２を有している。流量検定制御装置２２は、演
算手段であるＣＰＵ２３、入出力インターフェイスであ
るＩ／Ｏ２４、アナログデータをデジタルデータに変換
するためのＡ／Ｄコンバータ２５、種々のデータやステ
ータスを表示する表示装置２６、上位コンピュータ２８
とのインターフェイスであるＩ／Ｏ２７により構成され
ている。ここで、ＣＰＵ２３には、制御プログラムを格
納するＲＯＭ、及び一時的にデータ等を記憶するＲＡＭ
を含んでいる。The gas system of this embodiment has a flow rate verification controller 22. The flow rate verification control device 22 includes a CPU 23 as an arithmetic unit, an I / O 24 as an input / output interface, an A / D converter 25 for converting analog data into digital data, a display device 26 for displaying various data and status, Host computer 28
It is composed of an I / O 27 which is an interface with. Here, the CPU 23 includes a ROM that stores a control program and a RAM that temporarily stores data and the like.
Is included.
【００２６】圧力センサ１３の出力は、Ａ／Ｄコンバー
タ２５に接続されている。また、電磁弁２１は、Ｉ／Ｏ
２４に接続している。一方、流量検定制御装置２２は、
プロセス全体を制御している上位コンピュータ２８に接
続している。すなわち、Ｉ／Ｏ２７はデータ通信線３
１、３１を介して、上位コンピュータ２８側のインター
フェイスであるＩ／Ｏ２９に接続している。Ｉ／Ｏ２９
は、上位コンピュータ２８のＣＰＵ３０に接続してい
る。The output of the pressure sensor 13 is connected to the A / D converter 25. Further, the solenoid valve 21 is an I / O
Connected to 24. On the other hand, the flow rate verification control device 22
It is connected to a host computer 28 that controls the entire process. That is, the I / O 27 is the data communication line 3
It is connected to the I / O 29, which is an interface on the higher-level computer 28 side, through the terminals 1 and 31. I / O29
Is connected to the CPU 30 of the host computer 28.
【００２７】次に、上記構成を有するこの実施例のガス
システムの作用を説明する。始めに、通常のプロセスを
実行する場合の作用を説明する。かかるガスシステムに
おいて通常のプロセスレシピを実行する際には、遮断弁
（４Ａ、４Ｂ）を閉として、計測ガスライン１２からの
窒素が各ガスラインに流れることがなく、かつ、各プロ
セスガスが圧力センサ１３の方に逆流することのないよ
うにした上で、マスフローコントローラ（１１Ａ、１１
Ｂ）に設定電圧を印加し、第１開閉弁（１５Ａ、１５
Ｂ）及び第２開閉弁（２Ａ、２Ｂ）を開として、プロセ
スチャンバに各プロセスガスを必要な流量だけ流すので
ある。プロセスチャンバ内には、処理しようとするウェ
ハが収納されており、適宜加熱、プラズマ印加等を行
い、プロセスガスの作用と併せて必要な処理が行われ
る。Next, the operation of the gas system of this embodiment having the above construction will be described. First, the effect of executing a normal process will be described. When executing a normal process recipe in such a gas system, the shutoff valves (4A, 4B) are closed so that nitrogen from the measurement gas line 12 does not flow to each gas line, and each process gas is pressurized. After preventing the backflow to the sensor 13, the mass flow controller (11A, 11A
Applying the set voltage to B), the first on-off valve (15A, 15A
B) and the second on-off valve (2A, 2B) are opened to allow each process gas to flow through the process chamber at a required flow rate. A wafer to be processed is housed in the process chamber, and heating, plasma application, and the like are appropriately performed, and necessary processing is performed together with the action of the process gas.
【００２８】かかるガスシステムにおいて、マスフロー
コントローラ（１１Ａ、１１Ｂ）を新品に交換した場合
について考察する。一般にマスフローコントローラは内
部に細管を有するので、同一形式のものであっても、そ
の印加電圧と実流量との関係の個体差は無視しえず、ま
た配管とのジョイントの締め付け具合い等の制御しにく
い要因によっても影響を受ける。このため、システムに
組み込んだ状態での実流量を計測して、必要とする実流
量に対する印加電圧を設定し直しておくのが、プロセス
の良好な操業を図る上で望ましい。Consider the case where the mass flow controller (11A, 11B) is replaced with a new one in such a gas system. In general, since mass flow controllers have thin tubes inside, even if they are of the same type, individual differences in the relationship between the applied voltage and the actual flow rate cannot be ignored, and the tightening of joints with pipes can be controlled. It is also affected by difficult factors. For this reason, it is desirable to measure the actual flow rate in the state of being incorporated in the system and reset the applied voltage for the required actual flow rate in order to achieve a good process operation.
【００２９】また、実レシピを多数回数実行することに
より、細管の詰まり等が発生してマスフローコントロー
ラ（１１Ａ、１１Ｂ）の特性が変化することがあるの
で、実流量の精度が品質に直接与える影響のきわめて大
きい半導体製造工程においては、適当な頻度でマスフロ
ーコントローラ（１１Ａ、１１Ｂ）が計測する実流量を
検定することが必要である。この実施例のガスシステム
では、マスフローコントローラ流量検定システムが組み
込まれているので、各マスフローコントローラ（１１
Ａ、１１Ｂ）のガス実流量を検定し、必要とする実流量
に対する印加電圧を設定し直すことが可能である。Further, since the characteristic of the mass flow controller (11A, 11B) may change due to clogging of the thin tube and the like when the actual recipe is executed many times, the accuracy of the actual flow rate directly affects the quality. In an extremely large semiconductor manufacturing process, it is necessary to verify the actual flow rate measured by the mass flow controllers (11A, 11B) at an appropriate frequency. In the gas system of this embodiment, since the mass flow controller flow rate verification system is incorporated, each mass flow controller (11
It is possible to verify the actual gas flow rate of A and 11B) and reset the applied voltage for the required actual flow rate.
【００３０】この実施例のガスシステムにおけるガス流
量検定の手順を図２及び図３のフローチャートに基づい
て説明する。まず図２で、正常時の圧力降下時間を測定
する手順について説明する。このフローは、前記ＣＰＵ
２３のＲＯＭに格納されている制御プログラムにより実
行されるものである。新品のマスフローコントローラ１
１Ａを装着したらまず、第１開閉弁１５Ａを閉として、
マスフローコントローラ１１ＡへのプロセスガスＡの供
給を遮断する。そして、第２開閉弁２Ａ及びマスフロー
コントローラ１１Ａを開いて、マスフローコントローラ
１１内に残っているプロセスガスＡを排出する。そし
て、パージ弁１４及び遮断弁４Ａを開いて計測ガスライ
ン１２から窒素ガスをプロセスガスライン１６Ａに導入
する（Ｓ１）。尚、このとき遮断弁４Ｂは閉じて他のプ
ロセスガスラインとは遮断しておく。The procedure of gas flow rate verification in the gas system of this embodiment will be described with reference to the flow charts of FIGS. First, the procedure for measuring the pressure drop time during normal operation will be described with reference to FIG. This flow is based on the CPU
23 is executed by the control program stored in the ROM. New mass flow controller 1
After mounting 1A, first close the first on-off valve 15A,
The supply of the process gas A to the mass flow controller 11A is shut off. Then, the second on-off valve 2A and the mass flow controller 11A are opened, and the process gas A remaining in the mass flow controller 11 is discharged. Then, the purge valve 14 and the shutoff valve 4A are opened to introduce the nitrogen gas into the process gas line 16A from the measurement gas line 12 (S1). At this time, the shutoff valve 4B is closed to shut off the other process gas lines.
【００３１】次に、マスフローコントローラ１１Ａの流
量設定を通常プロセスで使用する所定の値とする（Ｓ
２）。この状態では、プロセスガスライン１６Ａには計
測ガスライン１２に含まれるレギュレータにより定めら
れる圧力の窒素ガスが充填され、マスフローコントロー
ラ１１Ａからは通常の設定流量の窒素ガスが流出してい
る。このときの窒素ガスの圧力は、圧力センサ１３によ
りモニタされている。次に、パージ弁１４を閉じる（Ｓ
３）。これにより、計測ガスライン１２からの窒素ガス
の供給が停止される。このため圧力センサ１３が検知す
る窒素ガスの圧力はマスフローコントローラ１１Ａから
の流出と共に低下する。Next, the flow rate setting of the mass flow controller 11A is set to a predetermined value used in the normal process (S).
2). In this state, the process gas line 16A is filled with nitrogen gas having a pressure determined by a regulator included in the measurement gas line 12, and the mass flow controller 11A has a normal set flow rate of nitrogen gas flowing out. The pressure of the nitrogen gas at this time is monitored by the pressure sensor 13. Next, the purge valve 14 is closed (S
3). As a result, the supply of nitrogen gas from the measurement gas line 12 is stopped. Therefore, the pressure of the nitrogen gas detected by the pressure sensor 13 decreases with the outflow from the mass flow controller 11A.
【００３２】この圧力低下が起こっている期間中には、
所定の時間間隔（１０乃至２００ｍｓｅｃ程度、Ａ／Ｄ
コンバータ２５の分解能が高いほどこまかくできる）で
圧力センサ１３の検知圧力が読み取られ、ＣＰＵ２３の
ＲＡＭに記憶される（Ｓ４）。以下、この検知圧力をＰ
n で表示する。このときＣＰＵ２３では、検知圧力の変
化値ΔＰn （＝Ｐn −Ｐn-1 ）を算出し、これも記憶す
る。ＣＰＵ２３は、ΔＰn を算出するごとに前回の変化
値ΔＰn-1 と比較する。そして、ΔＰn とΔＰn-1 との
差の絶対値ＡＢＳ（ΔＰn −ΔＰn-1 ）が所定の臨界値
ｄＰ以下であるか否かを判断する（Ｓ５）。ｄＰを越え
ている場合には（Ｓ５：Ｎｏ）、Ｓ４へ戻り更に測定を
続行する。During this period of pressure drop,
Predetermined time interval (10 to 200 msec, A / D
The higher the resolution of the converter 25, the more detailed it can be.) The pressure detected by the pressure sensor 13 is read and stored in the RAM of the CPU 23 (S4). Below, this detected pressure is P
Display with n . At this time, the CPU 23 calculates the change value ΔP n (= P n −P n−1 ) of the detected pressure and stores it as well. Each time the CPU 23 calculates ΔP n , it compares it with the previous change value ΔP n-1 . Then, it is determined whether or not the absolute value ABS (ΔP n −ΔP n-1 ) of the difference between ΔP n and ΔP n-1 is less than or equal to a predetermined critical value dP (S5). If it exceeds dP (S5: No), the process returns to S4 to continue the measurement.
【００３３】ＡＢＳ（ΔＰn −ΔＰn-1 ）がｄＰ以下で
あると（Ｓ５：Ｙｅｓ）、そのときのＰn の値を初期圧
力Ｐ1 としてＣＰＵ２３のＲＡＭに設定し、そのときの
時刻（Ｓ３でパージ弁１４を閉じたときを基準とする、
以下同じ）を時間計測開始時刻ｔ1 とする（Ｓ６）。即
ち、パージ弁１４を閉じた直後は流量が安定せず精度の
高い測定ができないので、これを圧力降下速度演算の対
象外とするためである。そして更に所定の間隔での圧力
測定を続行し、Ｐn 及びΔＰn をＲＡＭに記憶する（Ｓ
７）。ＣＰＵ２３は、ΔＰn を算出するごとに前回の変
化値ΔＰn-1 と比較する。そして、ＡＢＳ（ΔＰn −Δ
Ｐn-1 ）がｄＰを越えているか否かを判断する（Ｓ
８）。ｄＰ以下である場合には（Ｓ８：Ｎｏ）、Ｓ７へ
戻り更に測定を続行する。圧力降下速度が未だ一定と見
なせるからである。When ABS (ΔP n -ΔP n-1 ) is less than or equal to dP (S5: Yes), the value of P n at that time is set in the RAM of the CPU 23 as the initial pressure P 1 , and the time (at that time) Based on when the purge valve 14 is closed in S3,
The same applies hereinafter) is set as the time measurement start time t 1 (S6). That is, since the flow rate is not stable immediately after the purge valve 14 is closed and highly accurate measurement cannot be performed, this is excluded from the target of the pressure drop rate calculation. Then, the pressure measurement at a predetermined interval is continued, and P n and ΔP n are stored in the RAM (S
7). Each time the CPU 23 calculates ΔP n , it compares it with the previous change value ΔP n-1 . Then, ABS (ΔP n −Δ
It is determined whether P n-1 ) exceeds dP (S
8). If it is less than or equal to dP (S8: No), the process returns to S7 to continue the measurement. This is because the pressure drop rate can still be regarded as constant.
【００３４】ＡＢＳ（ΔＰn −ΔＰn-1 ）がｄＰを越え
ていると（Ｓ８：Ｙｅｓ）、そのときのＰn の値を終期
圧力Ｐ2 としてＣＰＵ２３のＲＡＭに設定し、そのとき
の時刻を時間計測終了時刻ｔ2 とする（Ｓ９）。そし
て、時刻ｔ1 と時刻ｔ2 との差を正常圧力降下時間ｔs
としてＣＰＵ２３のＲＡＭに記憶する（Ｓ１０）。そし
て、マスフローコントローラ１１Ａの設定流量を表示装
置２６に表示する（Ｓ１１）。かくして、正常時の圧力
降下時間ｔs の測定が終了する。When ABS (ΔP n -ΔP n-1 ) exceeds dP (S8: Yes), the value of P n at that time is set in the RAM of the CPU 23 as the final pressure P 2 , and the time at that time is set. Is set as the time measurement end time t 2 (S9). Then, the difference between time t 1 and time t 2 is calculated as the normal pressure drop time t s.
Is stored in the RAM of the CPU 23 (S10). Then, the set flow rate of the mass flow controller 11A is displayed on the display device 26 (S11). Thus, the measurement of the pressure drop time t s in the normal state is completed.
【００３５】そして、実レシピを何度か実行してマスフ
ローコントローラの流量を検定する必要が生じた場合に
は、再び、圧力降下時間を測定して正常圧力降下時間ｔ
s と比較する。このフローを図３に示す。図３のフロー
のＳ２１からＳ２３までは図２のフローのＳ１からＳ３
までと全く同様である。即ち、第１開閉弁１５Ａ、遮断
弁４Ｂを閉とし、第２開閉弁２Ａ、マスフローコントロ
ーラ１１Ａ、パージ弁１４、及び遮断弁４Ａを開いて、
計測ガスライン１２の窒素ガスをプロセスガスライン１
６Ａに導入し（Ｓ２１）、マスフローコントローラ１１
Ａを流量設定し（Ｓ２２）、パージ弁１４を閉じて圧力
降下を開始する（Ｓ２３）。If it is necessary to execute the actual recipe several times to verify the flow rate of the mass flow controller, the pressure drop time is measured again to determine the normal pressure drop time t.
Compare with s . This flow is shown in FIG. The steps S21 to S23 of the flow of FIG. 3 are steps S1 to S3 of the flow of FIG.
Is exactly the same as above. That is, the first opening / closing valve 15A and the shutoff valve 4B are closed, and the second opening / closing valve 2A, the mass flow controller 11A, the purge valve 14, and the shutoff valve 4A are opened,
Nitrogen gas in the measurement gas line 12 is used as the process gas line 1
6A (S21), mass flow controller 11
The flow rate of A is set (S22), the purge valve 14 is closed, and pressure drop is started (S23).
【００３６】そして、圧力センサ１３の計測値が図２の
フローで測定した初期圧力Ｐ1 を切るときを時間計測開
始時刻ｔ3 とし（Ｓ２４）、圧力センサ１３の計測値が
終期圧力Ｐ2 を切るときを時間計測終了時刻ｔ4 とする
（Ｓ２５）。そして、両時刻の差を計測圧力降下時間ｔ
e としてＣＰＵ２３のＲＡＭに記憶する（Ｓ２６）。Ｃ
ＰＵ２３は、計測圧力降下時間ｔe を正常圧力降下時間
ｔs と比較して許容範囲内にあるか否かを判断する（Ｓ
２７）。許容範囲内にある場合には（Ｓ２７：Ｙｅ
ｓ）、マスフローコントローラ１１Ａが正常である旨を
出力し（Ｓ２８）、圧力降下時間と設定流量との関係よ
り実流量を計算し（Ｓ２９）、その計算の結果得られた
実流量を表示装置２６に表示する（Ｓ３０）。計測圧力
降下時間ｔe が許容範囲内でない場合には（Ｓ２７：Ｎ
ｏ）、マスフローコントローラ１１Ａが異常である旨を
出力する（Ｓ３１）。When the measured value of the pressure sensor 13 falls below the initial pressure P 1 measured in the flow of FIG. 2, the time measurement start time t 3 is set (S24), and the measured value of the pressure sensor 13 indicates the final pressure P 2 . The time of turning off is set as the time measurement end time t 4 (S25). Then, the difference between both times is measured as the pressure drop time t
It is stored in the RAM of the CPU 23 as e (S26). C
The PU 23 compares the measured pressure drop time t e with the normal pressure drop time t s to determine whether it is within the allowable range (S).
27). If it is within the allowable range (S27: Ye
s), the fact that the mass flow controller 11A is normal is output (S28), the actual flow rate is calculated from the relationship between the pressure drop time and the set flow rate (S29), and the actual flow rate obtained as a result of the calculation is displayed on the display device 26. (S30). If the measured pressure drop time t e is not within the allowable range (S27: N
o), the fact that the mass flow controller 11A is abnormal is output (S31).
【００３７】ここで、Ｓ２７で行われる、計測圧力降下
時間ｔe と正常圧力降下時間ｔs との比較によるマスフ
ローコントローラ１１Ａの状態の判断について説明す
る。Ｓ２７では、次の（１）式により流量変化率ｒを求
める。 ｒ ＝ （ｔe −ｔs ）／ｔe （１） このｒが所定の値より０に近ければ、Ｓ２７ではＹｅｓ
と判断される。ｒの値を精度よく求めるためには、ｔe
をなるべく大きくとる必要がある。このため、図２のフ
ローでは、流量が一定と認められる範囲内でＰ1 からＰ
2 に至る範囲をなるべく大きくとり、図３のフローにお
いてｔe がなるべく大きくとられるようにしているので
ある。The determination of the state of the mass flow controller 11A based on the comparison between the measured pressure drop time t e and the normal pressure drop time t s , which is performed in S27, will now be described. In S27, the flow rate change rate r is calculated by the following equation (1). r = (t e −t s ) / t e (1) If this r is closer to 0 than a predetermined value, Yes in S27.
Is judged. In order to accurately obtain the value of r, t e
Should be as large as possible. Therefore, in the flow of FIG. 2, the flow rate from P 1 to P
The range up to 2 is set as large as possible, and t e is set as large as possible in the flow of FIG.
【００３８】かくしてマスフローコントローラ１１Ａの
検定がなされる。この図２、図３のフローによれば、流
量検定制御装置２２の制御により最適な測定圧力が決定
され、その圧力値により流量測定が行われるので、従来
のように個々のマスフローコントローラごとに手動測定
を繰り返しながら圧力設定をする必要は全くない。Thus, the mass flow controller 11A is verified. According to the flow charts of FIGS. 2 and 3, the optimum measurement pressure is determined by the control of the flow rate verification control device 22, and the flow rate is measured by the pressure value, so that the conventional manual operation is performed for each mass flow controller. There is no need to set the pressure while repeating the measurement.
【００３９】次に、第２の実施例について説明する。こ
の実施例は、前記した第１の実施例の制御フローの一部
を変形したものであり、図２の初期測定のフロー中Ｓ
５、Ｓ８の圧力降下速度が一定であるか否かの判断を、
圧力の差でなく比で行うものである。即ち、圧力値ΔＰ
n とΔＰn-1 との比が１に近い値であれば圧力降下速度
を一定とみなして圧力Ｐ1 と圧力Ｐ2 とを決定するもの
である。従ってＳ５では、（ΔＰn-1 ／ΔＰn ）の値が
予め定めた範囲（例えば、０．９８５〜１．０１５等）
外にあればＮｏと判断し、その範囲内にあればＹｅｓと
判断してＳ６で圧力Ｐ1 を決定する。そしてＳ８では、
その範囲内にあればＮｏと判断し、その範囲外にあれば
Ｙｅｓと判断してＳ９で圧力Ｐ2 を決定する。これ以外
は特に違いはない。Next, the second embodiment will be described. This embodiment is a modification of a part of the control flow of the first embodiment described above, and is represented by S in the initial measurement flow of FIG.
5, the determination of whether the pressure drop rate of S8 is constant,
It is not a difference in pressure but a ratio. That is, the pressure value ΔP
If the ratio between n and ΔP n-1 is a value close to 1, the pressure drop rate is regarded as constant and the pressures P 1 and P 2 are determined. Therefore, in S5, the value of (ΔP n-1 / ΔP n ) is in a predetermined range (for example, 0.985 to 1.015).
If it is outside, it is determined as No, and if it is within that range, it is determined as Yes and the pressure P 1 is determined in S6. And in S8,
If it is within the range, it is determined as No, and if it is out of the range, it is determined as Yes and the pressure P 2 is determined in S9. Other than this, there is no particular difference.
【００４０】次に、第３の実施例について説明する。こ
の実施例は、第１の実施例の制御フローの一部について
前記した第２の実施例とは別の変形を行ったものであ
り、図３の計測のフローにおいて、圧力センサ１３の指
示値が圧力Ｐ1 及び圧力Ｐ2 を切るときの時刻から圧力
降下速度を求めるかわりに、初期測定フローで決定した
時刻ｔ1 と時刻ｔ2 とを用い、それらの時点における圧
力センサ１３の指示値から圧力降下速度を求めるもので
ある。従って、Ｓ２４では時刻ｔ1 における圧力をＰ3
とし、Ｓ２５では時刻ｔ2 における圧力をＰ4 とする。
そして、圧力Ｐ3と圧力Ｐ4 との差と、図２のフローで
求めた圧力Ｐ1 と圧力Ｐ2 との差により流量変化率ｒを
求め、Ｓ２７以下の処理を行う。これ以外は特に違いは
ない。Next, a third embodiment will be described. This embodiment is a modification of the second embodiment described above with respect to a part of the control flow of the first embodiment. In the measurement flow of FIG. Instead of obtaining the pressure drop rate from the time when the pressure P 1 and the pressure P 2 are cut off, the time t 1 and the time t 2 determined in the initial measurement flow are used, and the values indicated by the pressure sensor 13 at those times are used. The pressure drop rate is obtained. Therefore, in S24, the pressure at time t 1 is set to P 3
Then, in S25, the pressure at time t 2 is set to P 4 .
Then, the flow rate change rate r is obtained from the difference between the pressure P 3 and the pressure P 4 and the difference between the pressure P 1 and the pressure P 2 obtained in the flow of FIG. Other than this, there is no particular difference.
【００４１】次に、第４の実施例について説明する。こ
の実施例は、図４に示すように計測ガスライン１２のパ
ージ弁１４より下流の位置にリザーブタンク１７を備え
た構成としたものである。リザーブタンク１７の取付位
置には、第２遮断弁１８が備えられている。第２遮断弁
１８を閉じている場合には、図１の構成のものと差はな
い。第２遮断弁１８を開いている場合には、パージ弁１
４より下流の部分の容積がリザーブタンク１７の分だけ
大きい。かかる構成のガスシステムにおいて、前記第１
実施例と同様の制御フローにより流量測定を行うもので
ある。即ちこの実施例では、第２遮断弁１８を開いた状
態で、前期図２、図３と同様のフローにより、初期測定
や使用後の流量測定を行う。Next, a fourth embodiment will be described. In this embodiment, as shown in FIG. 4, a reserve tank 17 is provided at a position downstream of the purge valve 14 in the measurement gas line 12. A second cutoff valve 18 is provided at the mounting position of the reserve tank 17. When the second cutoff valve 18 is closed, there is no difference from the configuration of FIG. When the second shutoff valve 18 is open, the purge valve 1
The volume of the portion downstream of 4 is larger by the amount of the reserve tank 17. In the gas system having such a configuration, the first
The flow rate is measured by the same control flow as in the embodiment. That is, in this embodiment, with the second shutoff valve 18 open, the initial measurement and the flow rate measurement after use are performed by the same flow as in FIGS.
【００４２】この実施例の特徴は、大流量のマスフロー
コントローラの流量を高精度で測定できる点にある。な
ぜなら、図１の構成のガスシステムでは、パージ弁１４
からマスフローコントローラ１１Ａに至る配管の容積は
小さい。このためマスフローコントローラ１１Ａの流量
が大きい場合には、圧力降下速度が速すぎて図２のフロ
ーでの圧力降下時間の測定精度が不十分となるのであ
る。そこで、この実施例では第２遮断弁１８を開いた状
態で種々の測定を行うことにより、リザーブタンク１７
の分だけ配管容積を大きくし、大流量のマスフローコン
トローラについても十分長い圧力降下時間を確保して、
高い測定精度での検定を可能とするのである。具体的に
は、図５に示すように前記図２のフロー中Ｓ１の直後及
び図３のフロー中Ｓ２１の直後に、第２遮断弁１８を開
く操作（Ｓ４１）が挿入される。The feature of this embodiment is that the flow rate of a large flow rate mass flow controller can be measured with high accuracy. This is because the purge valve 14 is used in the gas system configured as shown in FIG.
The volume of the pipe from the mass flow controller 11A to the mass flow controller 11A is small. Therefore, when the flow rate of the mass flow controller 11A is large, the pressure drop rate is too fast and the measurement accuracy of the pressure drop time in the flow of FIG. 2 becomes insufficient. Therefore, in this embodiment, various measurements are performed with the second shut-off valve 18 open so that the reserve tank 17
By increasing the pipe volume by the amount of, and ensuring a sufficiently long pressure drop time for a large flow mass flow controller,
This enables the test with high measurement accuracy. Specifically, as shown in FIG. 5, an operation (S41) of opening the second cutoff valve 18 is inserted immediately after S1 in the flow of FIG. 2 and immediately after S21 in the flow of FIG.
【００４３】小流量のマスフローコントローラについて
は、第２遮断弁１８を閉じて測定すれば第１実施例の場
合とほとんど同等であり、不当に長い測定時間を要する
ことはない。尚、この実施例では、リザーブタンク１７
及び第２遮断弁１８を、各１個に限らず２組以上設けて
もよい。例えば２組のリザーブタンク１７及び第２遮断
弁１８を設けた場合には、小流量、中流量、大流量のマ
スフローコントローラごとに最適の測定を行うことがで
きる。この場合、測定するガスラインごとに、リザーブ
タンク１７を使用するか否かを予め定めておく。また、
制御フローとしては、前記第１実施例のものに限らず、
第２実施例のもの又は第３実施例のものを使用してもよ
い。For a mass flow controller with a small flow rate, if the second shut-off valve 18 is closed for measurement, the measurement is almost the same as in the first embodiment, and there is no need for an unreasonably long measurement time. In this embodiment, the reserve tank 17
The second shutoff valves 18 are not limited to one each, and two or more sets may be provided. For example, when two sets of the reserve tank 17 and the second cutoff valve 18 are provided, optimum measurement can be performed for each of the small flow rate, medium flow rate, and large flow rate mass flow controllers. In this case, whether or not to use the reserve tank 17 is predetermined for each gas line to be measured. Also,
The control flow is not limited to that of the first embodiment,
The one of the second embodiment or the one of the third embodiment may be used.
【００４４】次に、第５の実施例について説明する。こ
の実施例は、図６に示すように計測ガスライン１２のパ
ージ弁１４より下流の位置にマスフローセンサ１９を備
えた構成としたものである。マスフローセンサ１９は、
流れるガスの流量を直接測定して出力するものであっ
て、大流量のマスフローコントローラにおいて使用され
る流量レンジに適したものを用いる。マスフローセンサ
１９の出力は、圧力センサ１３の出力と同様にＡ／Ｄコ
ンバータを介してＣＰＵ２３に入力される。これ以外に
は、図１のものと構成上の差はない。Next, a fifth embodiment will be described. In this embodiment, as shown in FIG. 6, a mass flow sensor 19 is provided at a position downstream of the purge valve 14 in the measurement gas line 12. The mass flow sensor 19 is
A device that directly measures and outputs the flow rate of the flowing gas and is suitable for a flow range used in a large flow mass flow controller is used. The output of the mass flow sensor 19 is input to the CPU 23 via the A / D converter similarly to the output of the pressure sensor 13. Other than this, there is no difference in structure from that of FIG.
【００４５】この実施例では、小流量のマスフローコン
トローラを測定するときは前記第１実施例と同様に、マ
スフローコントローラ１１Ａから放流したときの圧力降
下速度により流量測定を行う。小流量のマスフローコン
トローラの測定の場合には圧力降下速度が小さく圧力降
下時間が比較的長いので、この方法で十分高い精度の測
定ができるからである。一方、大流量のマスフローコン
トローラを測定するときにマスフローセンサ１９を使用
する。大流量の場合には圧力降下時間が短いので圧力降
下速度による測定の精度が低くなりやすいからである。
マスフローセンサ１９による流量測定をする場合には、
第１開閉弁１５Ａを閉じ、パージ弁１４、遮断弁４Ａ、
第２開閉弁２Ａを開いて、マスフローコントローラ１１
Ａの流量設定をし、その状態でマスフローセンサ１９の
流量値を読めばよい。In this embodiment, when a mass flow controller with a small flow rate is measured, the flow rate is measured by the pressure drop rate when the mass flow controller 11A discharges the same as in the first embodiment. This is because the pressure drop rate is small and the pressure drop time is relatively long in the case of the measurement of the mass flow controller with a small flow rate, and therefore the measurement can be performed with sufficiently high accuracy by this method. On the other hand, the mass flow sensor 19 is used when measuring a mass flow mass flow controller. This is because when the flow rate is large, the pressure drop time is short and the measurement accuracy based on the pressure drop rate tends to be low.
When measuring the flow rate by the mass flow sensor 19,
The first on-off valve 15A is closed, the purge valve 14, the shutoff valve 4A,
The second on-off valve 2A is opened, and the mass flow controller 11
The flow rate of A may be set and the flow rate value of the mass flow sensor 19 may be read in that state.
【００４６】従ってこの実施例での初期測定のフロー
は、図２に示したフローに測定方法の選択の判断とマス
フローセンサ１９による流量測定とを挿入したものとな
る。これを図７に示す。図２のＳ２の処理（マスフロー
コントローラ１１Ａを通常流量に設定）の後、Ｓ４２に
おいて、いずれの測定方式で測定すべきかの判断を行
う。マスフローセンサ１９による流量測定を行う場合、
即ち大流量のマスフローコントローラを測定する場合
（Ｓ４２：Ｙｅｓ）にはＳ４３へ進み、マスフローセン
サ１９での測定を行う。この状態では図２で説明したよ
うに、Ｓ２までの処理で第１開閉弁１５Ａが閉じられ、
パージ弁１４、遮断弁４Ａ、第２開閉弁２Ａが開かれて
いるので、そのままパージ弁１４を閉じることなくマス
フローセンサ１９の指示値を読み取ればよい。Therefore, the flow of the initial measurement in this embodiment is the flow shown in FIG. 2 with the judgment of the selection of the measurement method and the flow rate measurement by the mass flow sensor 19 inserted. This is shown in FIG. After the process of S2 in FIG. 2 (setting the mass flow controller 11A to the normal flow rate), in S42, it is determined which measurement method should be used for measurement. When measuring the flow rate by the mass flow sensor 19,
That is, when measuring a mass flow mass flow controller (S42: Yes), the process proceeds to S43, and the mass flow sensor 19 performs measurement. In this state, as described in FIG. 2, the first opening / closing valve 15A is closed by the processing up to S2,
Since the purge valve 14, the shutoff valve 4A, and the second opening / closing valve 2A are open, the instruction value of the mass flow sensor 19 may be read without closing the purge valve 14.
【００４７】そして、その測定値をＣＰＵ２３のＲＡＭ
に記憶する（Ｓ４４）。そして、図２のＳ１１へ進んで
その流量値を表示装置２６に表示する。Ｓ４２でマスフ
ローセンサ１９による流量測定を行わない場合、即ち小
流量のマスフローコントローラを測定する場合には（Ｓ
４２：Ｎｏ）、図２のＳ３へ進み、前記したＳ３以下Ｓ
１１に至る圧力降下速度による測定が行われる。Then, the measured value is stored in the RAM of the CPU 23.
(S44). Then, the process proceeds to S11 of FIG. 2 and the flow rate value is displayed on the display device 26. When the flow rate measurement by the mass flow sensor 19 is not performed in S42, that is, when the mass flow controller with a small flow rate is measured (S
42: No), the process proceeds to S3 of FIG.
Measurements are made by the rate of pressure drop down to 11.
【００４８】またこの実施例では、マスフローコントロ
ーラを実プロセスに使用した後での検定のフローにも、
同様に測定方法の選択の判断とマスフローセンサ１９に
よる流量測定とが挿入される。これを図８に示す。図３
のＳ２２の処理（マスフローコントローラ１１Ａを通常
流量に設定）の後、Ｓ４５において、いずれの測定方式
で検定すべきかの判断を行う。マスフローセンサ１９に
よる流量測定を行う場合、即ち大流量のマスフローコン
トローラを検定する場合（Ｓ４５：Ｙｅｓ）にはＳ４６
へ進み、マスフローセンサ１９での測定を行う。この状
態では図３で説明したように、Ｓ２２までの処理で第１
開閉弁１５Ａが閉じられ、パージ弁１４、遮断弁４Ａ、
第２開閉弁２Ａが開かれているので、そのままパージ弁
１４を閉じることなくマスフローセンサ１９の指示値を
読み取ればよい。Also, in this embodiment, the flow of the verification after using the mass flow controller in the actual process is as follows.
Similarly, the determination of the measurement method selection and the flow rate measurement by the mass flow sensor 19 are inserted. This is shown in FIG. Figure 3
After the process of S22 (setting the mass flow controller 11A to the normal flow rate), it is determined in S45 which measurement method should be used for the verification. When the flow rate is measured by the mass flow sensor 19, that is, when the mass flow controller with a large flow rate is tested (S45: Yes), S46.
Proceed to and the measurement is performed by the mass flow sensor 19. In this state, as described in FIG. 3, the first processing is performed up to S22.
The on-off valve 15A is closed, the purge valve 14, the shutoff valve 4A,
Since the second opening / closing valve 2A is opened, the instruction value of the mass flow sensor 19 may be read without closing the purge valve 14.
【００４９】そして、その測定値をＣＰＵ２３のＲＡＭ
に記憶する（Ｓ４７）。そして、図３のＳ２７へ進んで
以後の処理を行う。Ｓ４５でマスフローセンサ１９によ
る流量測定を行わない場合、即ち大流量のマスフローコ
ントローラを検定する場合には（Ｓ４５：Ｎｏ）、図３
のＳ２３へ進み、前記したＳ２３以後の検定が行われ
る。このようにこの実施例では、マスフローセンサ１９
により直接流量測定が行われる。ここで、マスフローセ
ンサ１９には計測ガスライン１２からの窒素ガスのみが
流れ、シランガス等のプロセスガスは流れないので、マ
スフローセンサ１９自体に特性変化が生じることはな
い。The measured value is stored in the RAM of the CPU 23.
(S47). Then, the process proceeds to S27 in FIG. 3 to perform the subsequent processing. When the flow rate measurement by the mass flow sensor 19 is not performed in S45, that is, when the mass flow controller having a large flow rate is tested (S45: No), FIG.
Then, the procedure proceeds to S23 and the above-mentioned verification after S23 is performed. Thus, in this embodiment, the mass flow sensor 19
The flow rate is measured directly by. Here, since only the nitrogen gas from the measurement gas line 12 flows into the mass flow sensor 19 and the process gas such as silane gas does not flow, the mass flow sensor 19 itself does not change its characteristics.
【００５０】以上詳細に説明したように、前記各実施例
に係るマスフローコントローラ流量検定システムによれ
ば、マスフローコントローラ１１Ａを通して窒素ガスを
放流して圧力が低下するときの、圧力低下速度が一定で
ある期間を利用して流量測定を行うので、じゅうぶんな
圧力降下時間が確保され、かつ、圧力低下速度が一定で
ない期間が測定に含まれることがなく、高い精度で流量
検定を行うことができる。ここで、圧力計の指示値を一
定の時間間隔でモニタリングし、前回のモニタ値との差
の絶対値の変動により圧力低下速度が一定である期間を
決定するので、手動測定操作によることなく適切に、検
定期間の決定が行われる。前回のモニタ値との比の変動
により圧力低下速度が一定である期間を決定してもよ
い。As described in detail above, according to the mass flow controller flow rate verification system according to each of the embodiments, the pressure decrease rate is constant when the nitrogen gas is discharged through the mass flow controller 11A and the pressure decreases. Since the flow rate is measured by using the period, a sufficient pressure drop time is secured, and the measurement does not include the period in which the pressure drop rate is not constant, and the flow rate verification can be performed with high accuracy. Here, the pressure gauge reading is monitored at fixed time intervals, and the period during which the pressure drop rate is constant is determined by the fluctuation of the absolute value of the difference from the previous monitor value. Then, the examination period is determined. The period during which the pressure decrease rate is constant may be determined by the change in the ratio with the previous monitor value.
【００５１】また、新品のマスフローコントローラ１１
Ａを装着したときに流量測定を行い正常値を記憶してお
けば、実プロセス稼働後に再度測定して清浄値と比較す
ることにより、マスフローコントローラ１１Ａをいちい
ち取り外すことなく容易に検定することができる。ま
た、リザーブタンク１７と第２遮断弁１８とを備えたシ
ステムとすれば、検定しようとするマスフローコントロ
ーラ１１Ａが大流量のものであるときには第２遮断弁１
８を開いてリザーブタンク１７の容積を配管系に加える
ことにより、大流量のマスフローコントローラをも高精
度に検定することができる。また、マスフローセンサ１
９を備えたシステムとすれば、検定しようとするマスフ
ローコントローラ１１Ａが大流量のものであるときには
マスフローセンサ１９を用いて直接マスフローコントロ
ーラ１１Ａの実流量を読み取って精度よく検定すること
ができる。Also, a new mass flow controller 11
If the flow rate is measured when A is mounted and the normal value is stored, the mass flow controller 11A can be easily verified without removing the mass flow controller 11A by measuring again after the actual process operation and comparing with the clean value. . Further, when the system including the reserve tank 17 and the second cutoff valve 18 is used, when the mass flow controller 11A to be verified has a large flow rate, the second cutoff valve 1
By opening 8 and adding the volume of the reserve tank 17 to the piping system, a mass flow controller with a large flow rate can be tested with high accuracy. In addition, the mass flow sensor 1
In the system including 9, when the mass flow controller 11A to be verified has a large flow rate, the mass flow sensor 19 can be used to directly read the actual flow rate of the mass flow controller 11A for accurate verification.
【００５２】なお、前記実施例は本発明を限定するもの
ではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種
々の変形、改良が可能であることはもちろんである。例
えば、計測用ガスとしてここでは窒素ガスを使用した
が、窒素ガスに限らず不活性であってかつクリーンなも
のが入手可能なガスであれば他のガスでもよい。The above embodiments are not intended to limit the present invention, and it goes without saying that various modifications and improvements can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, although nitrogen gas is used here as the measurement gas, it is not limited to nitrogen gas, and any other gas may be used as long as it is an inert and clean gas.
【００５３】[0053]
【発明の効果】以上説明したことから明かなように本発
明のマスフローコントローラ流量検定システムでは、個
々のマスフローコントローラごとの検定用圧力設定を必
要としないで、特性の異なる複数のマスフローコントロ
ーラを備えた系にも適用でき、特に大流量のマスフロー
コントローラについても高精度で流量検定可能とするこ
とにより、マスフローコントローラの個体差や経時変化
に適切に対応し、もってガスを使用するプロセスの安定
運転と高稼動率操業とを可能とするマスフローコントロ
ーラ流量検定システムを提供することができるものであ
る。As is apparent from the above description, the mass flow controller flow rate verification system of the present invention does not require a verification pressure setting for each individual mass flow controller, and includes a plurality of mass flow controllers having different characteristics. It can also be applied to systems, and in particular, mass flow controllers with a large flow rate can be verified with high accuracy, so that it is possible to respond appropriately to individual differences and changes over time in mass flow controllers, and to ensure stable operation and high performance of gas-using processes. It is possible to provide a mass flow controller flow rate verification system that enables operation at an operating rate.
【図１】第１実施例に係るマスフローコントローラ流量
検定システムの構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a mass flow controller flow rate verification system according to a first embodiment.
【図２】正常時の圧力降下時間を測定する場合のフロー
チャートである。FIG. 2 is a flowchart for measuring a pressure drop time in a normal state.
【図３】実プロセス実行後における圧力降下時間を測定
する場合のフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart for measuring a pressure drop time after execution of an actual process.
【図４】第４実施例に係るマスフローコントローラ流量
検定システムの構成を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a mass flow controller flow rate verification system according to a fourth example.
【図５】第４実施例の場合の圧力降下時間の測定の特徴
部分である。FIG. 5 is a characteristic part of the measurement of the pressure drop time in the case of the fourth embodiment.
【図６】第５実施例に係るマスフローコントローラ流量
検定システムの構成を示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a mass flow controller flow rate verification system according to a fifth example.
【図７】第５実施例の場合の正常時の圧力降下時間の測
定の特徴部分である。FIG. 7 is a characteristic part of the measurement of the pressure drop time during normal time in the case of the fifth embodiment.
【図８】第５実施例の場合の実プロセス実行後の圧力降
下時間の測定の特徴部分である。FIG. 8 is a characteristic part of the measurement of the pressure drop time after the execution of the actual process in the case of the fifth embodiment.
【図９】一般にマスフローコントローラからガスを放流
する場合に流量及び圧力が変化する様子を示すグラフで
ある。FIG. 9 is a graph showing how a flow rate and a pressure generally change when a gas is discharged from a mass flow controller.
１１Ａ マスフローコントローラ １２ 計測ガスライン １３ 圧力センサ １４ パージ弁 １５ 第１遮断弁 １７ リザーブタンク １８ 第２遮断弁 １９ マスフローセンサ ２３ ＣＰＵ ２５ Ａ／Ｄコンバータ 11A Mass flow controller 12 Measurement gas line 13 Pressure sensor 14 Purge valve 15 First shutoff valve 17 Reserve tank 18 Second shutoff valve 19 Mass flow sensor 23 CPU 25 A / D converter
Claims (6)
スフローコントローラを順次経由してプロセスチャンバ
にプロセスガスを供給するガス配管系において、 計測用ガスを供給する計測用ガス源と、 入口側が前記計測用ガス源に接続し、出口側が前記ガス
配管系の前記マスフローコントローラの入口側に接続す
るパージ弁と、 前記パージ弁の出口側の圧力を計測する圧力計と、 前記圧力計の指示値を一定の時間間隔でモニタするモニ
タリング手段とを有し、 前記マスフローコントローラへの前記プロセスガスの供
給を前記第１遮断弁により遮断し、前記パージ弁を開い
て前記圧力計の指示値を所定の圧力にした後パージ弁を
閉じて圧力を低下させ、前記圧力計の指示値が一定速度
で低下する検定期間を前記モニタリング手段のモニタ結
果より決定し、 前記検定期間の開始時の圧力と、検定期間の終了時の圧
力と、前記開始時から前記終了時に至るまでの所要時間
とによりマスフローコントローラの計測精度を検定する
ことを特徴とするマスフローコントローラ流量検定シス
テム。1. In a gas piping system for supplying a process gas from a process gas source to a process chamber sequentially through a first shutoff valve and a mass flow controller, a measuring gas source for supplying a measuring gas, and an inlet side for the measurement. Connected to a gas source for use, the outlet side of which is connected to the inlet side of the mass flow controller of the gas piping system, a pressure gauge that measures the pressure on the outlet side of the purge valve, and the indicated value of the pressure gauge is constant. Monitoring means at a time interval of, the supply of the process gas to the mass flow controller is shut off by the first shutoff valve, the purge valve is opened to bring the indicated value of the pressure gauge to a predetermined pressure. After that, the purge valve is closed to lower the pressure, and the verification period during which the indicated value of the pressure gauge decreases at a constant speed is monitored by the monitoring means. The measurement accuracy of the mass flow controller is verified by the pressure at the start of the verification period, the pressure at the end of the verification period, and the time required from the start to the end. Mass flow controller Flow rate verification system.
ーラ流量検定システムにおいて、 前記モニタリング手段がモニタした前記圧力計の指示値
を前回のモニタ時の指示値と比較してその差の絶対値を
算出する絶対値算出手段を有し、 前記絶対値算出手段が算出した絶対値と前回の算出値と
の差が所定の値以下となった時を前記検定期間の開始時
とし、その後その差が所定の値を越えた時を検定期間の
終了時とすることを特徴とするマスフローコントローラ
流量検定システム。2. The mass flow controller flow rate verification system according to claim 1, wherein an absolute value of the difference is calculated by comparing the indication value of the pressure gauge monitored by the monitoring means with the indication value of the previous monitoring. Having an absolute value calculating means, when the difference between the absolute value calculated by the absolute value calculating means and the previous calculated value is equal to or less than a predetermined value is the start of the test period, and then the difference is a predetermined value. A mass flow controller flow rate verification system characterized in that the time when the value is exceeded is regarded as the end of the verification period.
ーラ流量検定システムにおいて、 前記モニタリング手段がモニタした前記圧力計の指示値
を前回のモニタ時の指示値と比較してその変化率を算出
する変化率算出手段を有し、 前記変化率算出手段が算出した変化率と前回の算出値と
の比率が１を含む所定の範囲内となった時を前記検定期
間の開始時とし、その後その比率が１を含む所定の範囲
外となった時を検定期間の終了時とすることを特徴とす
るマスフローコントローラ流量検定システム。3. The mass flow controller flow rate verification system according to claim 1, wherein the rate of change is calculated by comparing the instruction value of the pressure gauge monitored by the monitoring means with the instruction value of the previous monitoring. When the ratio of the change rate calculated by the change rate calculating means and the previous calculated value is within a predetermined range including 1, the start of the test period is followed by the ratio of 1 A mass flow controller flow rate verification system, characterized in that the time when the verification period ends is outside the predetermined range including.
ローコントローラ流量検定システムにおいて、 前記配管系にマスフローコントローラを取り付けた時に
前記検定を行い、前記圧力の低下の正常時データを記憶
する記憶手段と、 前記プロセスが稼働した後、前記検定を行って計測した
圧力の低下のデータと前記正常時データとを比較してマ
スフローコントローラの異常を検定する制御手段とを有
することを特徴とするマスフローコントローラ流量検定
システム。4. The mass flow controller flow rate verification system according to claim 1, wherein the verification is performed when a mass flow controller is attached to the piping system, and storage means stores the normal time data of the pressure drop. And a control means for comparing the data of the decrease in pressure measured by performing the verification and the normal time data after the operation of the process to verify the abnormality of the mass flow controller. Flow rate verification system.
ローコントローラ流量検定システムにおいて、 前記パージ弁の出口側に設けられたリザーブタンクと、 前記リザーブタンクの入口に設けられた第２遮断弁とを
有し、 大流量のマスフローコントローラについては前記第２遮
断弁を開いて検定を行い、小流量のマスフローコントロ
ーラについては前記第２遮断弁を閉じて検定を行うこと
を特徴とするマスフローコントローラ流量検定システ
ム。5. The mass flow controller flow rate verification system according to claim 1, further comprising: a reserve tank provided on the outlet side of the purge valve, and a second cutoff valve provided at the inlet of the reserve tank. The mass flow controller mass flow controller for mass flow controller has the second shut-off valve opened for the verification, and the mass flow controller for small flow mass has the second shut-off valve closed for the mass verification. system.
ローコントローラ流量検定システムにおいて、 前記パージ弁の出口側に設けられたマスフローセンサを
有し、 大流量のマスフローコントローラについては、前記パー
ジ弁を開いて前記計測用ガスを前記マスフローセンサ及
び前記マスフローコントローラに流し、そのときの前記
マスフローセンサの指示値により検定を行い、小流量の
マスフローコントローラについては前記の各手段により
検定を行うことを特徴とするマスフローコントローラ流
量検定システム。6. The mass flow controller flow rate verification system according to claim 1, further comprising a mass flow sensor provided on an outlet side of the purge valve, wherein the purge valve is provided for a large flow rate mass flow controller. The measurement gas is opened to flow through the mass flow sensor and the mass flow controller, and the mass flow sensor is calibrated by the indicated value at that time, and the mass flow controller for small flow rate is calibrated by each of the above means. Mass flow controller Flow rate verification system.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6124319A JP2659334B2 (en) | 1994-05-12 | 1994-05-12 | Mass flow controller flow rate verification system |
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| JPH07306084A true JPH07306084A (en) | 1995-11-21 |
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