WO2003102707A1 - Method for supplying gas while dividing to chamber from gas supply facility equipped with flow controller - Google Patents

Method for supplying gas while dividing to chamber from gas supply facility equipped with flow controller Download PDF

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WO2003102707A1
WO2003102707A1 PCT/JP2003/000437 JP0300437W WO03102707A1 WO 2003102707 A1 WO2003102707 A1 WO 2003102707A1 JP 0300437 W JP0300437 W JP 0300437W WO 03102707 A1 WO03102707 A1 WO 03102707A1
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Kazuhiko Sugiyama
Nobukazu Ikeda
Kouji Nishino
Ryousuke Dohi
Toyomi Uenoyama
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Tokyo Electron Ltd
Fujikin Inc
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
Fujikin Inc
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    • Y10T137/7758Pilot or servo controlled
    • Y10T137/7761Electrically actuated valve

Definitions

  • the present invention is used in a semiconductor manufacturing apparatus or the like.
  • the present invention relates to a method of automatically dividing and supplying a gas from a gas supply facility provided with a pressure type flow control device to a semiconductor manufacturing chamber. It is about improvement.
  • a so-called pressure type flow rate control device is widely used for controlling the flow rate of a supplied gas in a semiconductor manufacturing apparatus.
  • FIG. 7 shows an example in which a processing gas G is supplied to a chamber C for forming a silicon oxide film by using a pressure type flow controller FCS, and the chamber C is depressurized by a vacuum pump Vp.
  • a processing gas G having a predetermined flow rate Q is supplied into C through a pressure type flow control device FCS, and a processing gas G having a flow rate Q is released to a wafer 1H on a supporting device I through a gas discharger D.
  • the pressure-type flow control device FCS indicates that, when the condition of critical expansion pressure condition P i> about 2 XP 2 is maintained, the gas flow rate Q flowing through the orifice L is the gas pressure on the upstream side of the orifice. It is determined by the following equation: Q ⁇ CPi (C is a constant determined by the diameter of the orifice L and the gas temperature). The pressure is adjusted by the control valve CV. Thus, the flow rate Q downstream of the orifice is maintained at a desired set value.
  • P Q is the supply pressure of the processing gas G
  • P M is a pressure gauge
  • F is a filter
  • CPU is a computation unit
  • Q s is a flow rate setting input signal
  • Q e is the control flow rate output. Signal.
  • the pressure type flow rate control device itself is known from Japanese Patent Application Laid-Open Nos. H8-3385946 and H11-63265, etc., a detailed description thereof is omitted here.
  • the essential condition is that the gas pressure P i on the upstream side of the orifice and the gas pressure P 2 on the downstream side of the orifice are within the frame of the critical expansion pressure condition. For example, if the rise in the gas pressure P 2 downstream of the orifice is greater than the gas pressure upstream of the orifice, the critical expansion B length pressure condition There is a drawback in that the flow is collapsed and flow control becomes impossible.
  • the gas flow control by the pressure type flow control device has a drawback that various problems occur when the pressure P 2 on the downstream side of the orifice L increases, but the pressure type flow control device FCS
  • the gas supply method to the chamber using the gas supply method can easily perform high-precision gas flow control, and the gas supply source does not require a separate high-precision pressure regulator. It can be reduced and has excellent practical utility.
  • the outer diameter of silicon wafers used in semiconductor manufacturing has been increasing.
  • the outer diameter of wafer H is 300 mm ⁇
  • the center of the wafer (one part of the center) and the outer peripheral edge (edge part) It becomes necessary to adjust the supply amount of the processing gas to each of them individually.
  • supply of the processing gas to the center portion and supply of the processing gas to the edge portion are performed using separate supply lines G 1 ⁇ and GL 2 as shown in FIG. if the gas supply line GLi with pressure type flow rate control apparatus FCS, even GL 2, can be supplied without a predetermined flow rate from the gas supply source S, the processing gas G with by Q 2 problem.
  • each independent pressure type flow rate control device FC S! Gas supply line G with FCS 2, that Nau line the supply of gas using a GL 2 is This is not a desirable measure, as it not only increases the size of semiconductor manufacturing equipment and soars equipment costs, but also necessitates maintenance.
  • two gas supply lines G 1 ⁇ and GL 2 are branched from one pressure type flow control device FCS, and flow control valves provided in each gas supply line and GL 2 , V by adjusting the 2, the gas supply line G 1 ⁇ , the flow rate of the GL 2, scheme so as to control the Q 2 will be desirable.
  • FCS a pressure-type flow controller for gas supply equipment that is currently widely used
  • the downstream pressure P 2 of the orifice is 0 to 100T.
  • FCS a pressure type flow rate control apparatus
  • P 2 the orifice downstream side pressure P 2 as mentioned above more than about 1 0 OTO rr, greatly limit the flow control range in terms of the flow rate control accuracy Will be done.
  • the present invention relates to a method of splitting and supplying gas to a chamber C from a gas supply facility provided with a conventional pressure type flow control device FCS, wherein a constant flow rate Q adjusted by a pressure type flow control device FCS is provided.
  • a predetermined flow rate, Q 2 namely, (1) simply a flow control valve interposed in each branch supply line GLi, GL 2 , V 2 fully closed (or deep throttle)
  • the control flow rate Q itself by the pressure type flow controller FCS may become a flow rate greatly deviating from the set value, and not only the flow rate Q but also the flow rate, Q 2 It is difficult to adjust the flow rate, and even if the adjustment of Q 2 is successful, the flow control accuracy is low or the flow control takes too much time.
  • An object of the present invention is to provide a method of supplying gas to a chamber from a gas supply facility equipped with a pressure-type flow control device and capable of branch supply.
  • V, Toko all closed or the N v 2 are sequentially opened completely converted ideas from measures say going from deep or stop state, both of the flow control valve V, and v 2 and the state close to the fully open or fully open furnace shell both flow control valves, and more to stepwise opening degree control towards the V 2 in the closing direction, while controlling the flow rate with high precision by connexion total flow rate Q on the pressure type flow control apparatus FCS, each branch supply line G
  • the idea was to quickly and precisely adjust the flow rate of 1 ⁇ , GL 2 and Q 2 to the desired flow rate ratio / Q 2 . Based on this idea, a number of gas split tests were performed.
  • the invention of the present application has been created based on the results of the above-described idea and the split flow test.
  • the invention of Claim 1 provides a plurality of branches of a gas G having a predetermined flow rate Q from a gas supply facility 1 having a flow rate supply device.
  • the bipartite flow rate controller starts the opening control of the FV 2 and adjusts the downstream pressures P 3 ′ and P 3 ′′ of the control valve CV to control the shower plate.
  • the invention according to claim 2 is the invention according to claim 1, wherein the distribution flow control panel FRC equipped with a CPU is provided with a start and stop signal input terminal T 2 , an initial flow rate setting ratio signal input terminal T 3 , and a shower plate.
  • the distribution flow control panel FRC equipped with a CPU is provided with a start and stop signal input terminal T 2 , an initial flow rate setting ratio signal input terminal T 3 , and a shower plate.
  • each pressure-type shunt regulator FVi, FV 2 of the flow rate setting input signal and the control flow rate output ON transmits a signal by deviation of the signal ⁇ output abnormality alarm output terminal T 91, provided T 92.
  • step 5 the activation type the activation signal to the (start) signal input terminal T 2 (step 5), an activation input signal is confirmed (step 6), the combination identification signal ⁇ beauty the initial flow rate setting of the shower plate check the presence of the specific signal (step 7), then the initial flow rate setting ratio both pressure-type partial flow controller FV were determined from the signal, the initial flow rate setting signal V. of FV 2 , V. XP 3 "ZP 3 'is increased step by step at the same ratio (steps 8 and 10), and the deviation between the flow rate setting input signal and the control flow rate output signal at that time is checked.
  • each partial flow controller, Input the flow rate setting signal to FV 2 ⁇ Return to the value of the flow rate setting signal at the time of the step change one step before the output deviation falls within the setting range (Step 11), and continue the bow I for each minute.
  • the flow rate setting signal to 2 is ramped at the same ratio (steps 13 and 14), and the input / output signal deviation is continuously checked (step 15). If it is within the range, the flow rate setting signal at that time is fixed and held as a flow rate setting signal to each of the diverting flow rate controllers FV 1 and FV 2 (step 16). It is something to do.
  • the invention of claim 3 is the invention according to claim 2, wherein the step change of the flow rate setting signal is set to 50%, 30%, 20%, 10% every 0.5 seconds from the initial flow rate setting value (100%). And 5%, the two flow rate setting signals are increased in the same ratio stepwise.
  • the ramp change of the flow rate setting signal is such that 10% of both the flow rate setting signals are increased in the same ratio in 0.5 seconds.
  • a fifth aspect of the present invention in the invention of claim 2, when no longer continuously certain period of time there is a deviation of the input and output, the shunt volume controllers each flow rate setting signal at that time, the flow rate setting of FV 2 The signal is fixed and held.
  • the invention of claim 6 is, in the invention of claim 1 or claim 2, pressure-type partial flow controller F, the downstream side of the gas pressure FV 2 to 100 T orr below, the total flow rate Q 100 secm ⁇ At 1600 sccm, the split flow rate / Q 2 is set to 14, 1/2, 1/1, 2/1, 31 and 4Zl.
  • the invention of claim 7 is, in the invention of claim 1 or claim 2, shunt flow or Q 2 the larger pressure-type partial flow controller FVi or FV 2 the initial flow rate setting signal
  • a control valve CV of Is set to the voltage input when fully opened the control voltage input when the control valve CV is fully opened is set to 0 V, and the control voltage range is set to 0 to 5 V.
  • the invention of claim 8 is the invention of claim 2, wherein the input / output signal of each terminal of the distribution flow control panel FRC is an input / output signal by serial communication.
  • FIG. 1 shows a gas supply device having a flow control device according to the present invention.
  • FIG. 2 is an overall system diagram for explaining a gas split supply method.
  • Fig. 2 is a block diagram of the pressure type flow controller FVi.
  • Figure 3 is a characteristic curve showing the relationship between the flow setting signal of the pressure type flow controller FVi, the flow control pressure, and the flow output signal.
  • FIG. 4 is, in the shunt supply of FIG. 1, in the case of the shower plate 3, 4 combining pattern 1 to be used, flow control pressures in both pressure-type partial flow controller (P 3 ', P 3 ⁇ )
  • FIG. 4 is a diagram (calculated value) showing the relationship between the total flow rate Q and the split flow ratio / Q 2 .
  • FIG. 5 is a diagram (calculated value) showing the same relationship as in FIG. 4 when the combination of shower plates 3 and 4 used is pattern 2.
  • FIG. 6 is a flow chart of a gas flow control by a pressure-type flow controller that explains a method of supplying a gas flow to a chamber.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram showing a method of supplying a processing gas to the chamber C using a conventional pressure type flow rate control device FCS.
  • Figure 8 shows the use of multiple pressure-based flow controllers from a single gas source S.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram in the case where a processing gas is separately supplied to 1C.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram in the case where the processing gas is separately supplied to the bar C from the gas supply source equipped with the pressure type flow rate control device using the control valve.
  • S is a processing gas supply source
  • V Is a gas source valve
  • FCS is a pressure type flow controller
  • G is a processing gas
  • 2 is a partial flow controller
  • FVi is a pressure type flow controller (No 1 minute flow controller)
  • FV 2 is a pressure type flow controller.
  • Flow controller (No 2 minute flow controller), FRC is a partial flow control panel, C is a chamber, D is a gas discharger, Dc is a gas discharger for part of the center, 3 is a shower plate for the center, 3 a is an orifice hole, De is an edge gas discharger, 4 is an edge shower plate, 4a is an orifice hole, GLi is a branch supply line for the center, GL 2 is a branch supply line for the edge, Q the total gas flow rate, the shunt flow rate, Q 2 is diverted flow, ELi ⁇ EL 2 is a signal connection line, I is the power input terminal (DC 15V), ⁇ 2 Starting 'stop signal input terminal, T 3 initial input terminal of the flow rate setting ratio signal (4-bit input), T 4 shower Plate combined identification signal input terminal (2 bits), T 5 is the output terminal of the input terminal, T 61 ⁇ T 62 is automatic zero setting error signal of the automatic zero-point adjustment signal, the T 71 ⁇ T 72 control the flow rate signal output terminal
  • FIG. 1 is an overall system diagram for explaining a method of supplying a gas to a chamber from a gas supply facility provided with a pressure-type flow control device according to the present invention.
  • reference numeral 1 denotes a gas supply system, which includes a supply source S of a processing gas G and a gas supply valve V. And pressure type flow controller FCS etc.
  • Reference numeral 2 denotes a distribution flow control device, which is composed of pressure-type distribution flow controllers FVi and FV2, a distribution flow control panel FRC, and the like.
  • C is the chamber
  • D is the gas discharger
  • Dc is the gas discharger for the center
  • De is the gas discharger for the edge
  • GLi is the branch supply line for the center
  • GL 2 is a branch supply line for the edge
  • Q is the total gas flow
  • Qi-Q 2 is the partial flow
  • P 2 is the pressure type flow control device
  • the pressure downstream of the orifice of FCS, P 3 ' ⁇ P 3 "is the pressure type flow flow controller FVi, the outlet side pressure of the FV 2, P 3 the pressure in the chamber one C, the shower plate of gas discharger D c for the center portion 3, 3 a are Orifisu holes provided in the shower pre Ichito
  • Reference numeral 4 denotes a shower plate of the gas discharger De for the wedge portion
  • reference numeral 4a denotes an orifice hole provided in the shower plate.
  • EL 1 ⁇ EL 2 In Figure 1 a flow rate control board FRC and pressure-type partial flow control vessels FVi, signal connection lines between the FV 2, ⁇ ⁇ the power input terminal, T 2 is activated 'stop Stop signal input terminal, ⁇ 3 is the input terminal of the initial flow ratio setting signal, ⁇ 4 is the input terminal of the combination identification signal of the orifice plate, ⁇ 5 is the input terminal of the signal for automatic zero adjustment, ⁇ 61 and ⁇ 52 are Output terminal of the automatic zero point setting error signal, ⁇ 71 ⁇ ⁇ 72 is the output terminal of the control flow signal ( ⁇ 3 -- ⁇ 3 "equivalent output voltage), T ai 82 is the input terminal of the flow setting signal, ⁇ 91 ⁇ No. 92 is an input / output error alarm output terminal.
  • the gas supply system 1 is composed of a processing gas supply source (supply pressure 25 OKP a G or more) S and a plurality of pressure type flow control devices FCS shown in FIG.
  • a processing gas supply source supply pressure 25 OKP a G or more
  • FCS pressure type flow control devices
  • control device CPU
  • the control device outputs a control flow output signal Qe corresponding to the adjusted flow rate, and in the unlikely event that there is a deviation between the flow setting input signal Qs and the control flow output signal Qc. If exceeds the set value for more than the specified time, although not shown in FIG. 7, an input / output deviation error signal is transmitted from the CPU as described later.
  • the partial flow rate control device 2 a plurality of pressure-type partial flow controller FVi, and FV 2, a shunt quantity control board FRC for controlling the like, each pressure-type partial flow controller FVi, is connected to the FV 2 Orifice plates 3 and 4 are formed.
  • two pressure type flow controllers are used. However, it is needless to say that two or more pressure type flow controllers may be provided. In this case, two or more orifice plates are naturally used. There will be two or more supply ports.
  • the pressure type partial flow controller FVi, FV 2 is the 7 removed in orifice plate L to the basic configuration of a pressure type flow control apparatus FCS shown in, the orifice plate 3 for the center portion and its alternatives (Or the orifice plate 4 for the edge) orifice holes 3a (or 4a).
  • the pressure-type partial flow controller FVi, FV 2 is decreased to the configuration shown in FIG. 2, in the present embodiment is used a solenoid valve driven main barrel diaphragm valve as the control valve CV Therefore, even if the flow rate and Q 2 are large, it can be easily handled.
  • C is a constant determined by the cross-sectional area of the orifice hole 3a, its shape, gas temperature, and the like.
  • the distribution flow control panel FRC has a power input terminal T, start and stop (both FVi and one of the control valves CV of FV 2 are fully opened, and the other is at a set opening degree.
  • Signal input terminal T 2 initial flow rate setting ratio signal input terminal ⁇ 3 , shower plate combination identification number input terminal ⁇ 4 described later, automatic zero adjustment signal input terminal ⁇ 5 , automatic zero adjustment error signal Output terminal ⁇ 61 ⁇ ⁇ 62 , Control flow signal output terminal ⁇ 71 ⁇ ⁇ 72 , Set flow signal, Q 2 input terminal T 81 ⁇ ⁇ 82 , Input / output abnormal alarm output terminal ⁇ 9 ⁇ ⁇ 92 etc.
  • the pressure-type partial flow controller F, FV 2 operates by the initial set flow rate ratio which is pre beforehand set (i.e., minutes as described below flow rate, the control Bal flop CV of the larger partial flow controller Q 2 'is fully opened, respectively adjusted to less than one factor opening is fully opened X pre beforehand calculation of the control valve CV of the other minute flow rate controller Is done.)
  • both pressure-type partial flow controller FVi, controller ports Rubarubu CV of FV 2 is fully closed.
  • the general zero setting signal to the automatic zero point adjustment signal input terminal T 5 is input to both the pressure-type partial flow controller, automatic zero point adjustment of the FV 2 Done.
  • the automatic zero adjustment to the if not implemented as applicable, the alarm to the automatic zero point adjustment error signal output terminal T 61 ⁇ T 62 is output.
  • Said initial to the flow ratio setting signal input terminal T 3 each branch supply line GLi, based on feed flow rate / Q 2 to GL 2, the initial flow rate is calculated using the values listed in Table 1 below A ratio setting signal is input.
  • the flow rate ratio / 0 2 1 1, 1/2, 1/3, 1/4, 2/1 can be set to any of 3 1 and 4 1, this group initial flow rate ratio setting signal calculated by the is input to the input terminal T 3 in the form of 4 B it the digital signal. Note that the flow rate ratio / Q 2 and the initial flow rate setting ratio signal are not the same.
  • the numerical values shown in Table 1 above are based on the orifice holes 3a and 4a of the shower plates 3 and 4 connected to the end of each branch gas supply line, and their numerical powers.
  • the predetermined flow rates, the control pressures P 3 ′, P 3 ′′ on the upstream side of the orifice holes 3 a and 4 a required to release the gas G of Q 2 are calculated, and the calculated required It shows the ratio P 3 ′′ / P 3 ′ between the upstream control pressure P 3 ′ and P 3 ′′.
  • a combination of a shower plate 3 having 420 orifice holes 3a and a shower plate 4 having 360 orifice holes 4a (hereinafter referred to as pattern 1) and 480
  • pattern 1 a combination of a shower plate 3 having three orifice holes 3a and a shower plate 4 having 476 orifice holes 4a
  • pattern 2 A digital signal of 2 bits indicating 1 and pattern 2 is input to the terminal 4.
  • the control flow rate output signal terminal T 7 i ⁇ T 72 is an output terminal for displaying the control flow rate (actual flow rate) Qi, Q 2 of the two pressure type flow controllers FV, FV 2 in operation. Please rate (actual flow rate), Q 2 is output in the form of voltage output (0 to 5 v).
  • the flow rate setting signal input terminal T 81 ⁇ T 82 is the input terminal of the voltage signals of each branch supply line GLi, flow rate supplied to the GL 2, corresponding to Q 2 0 ⁇ 5 v. PT / JP03 / 00437 Note that the total flow rate Q is set by the upstream pressure type flow control device FCS, and the initial flow rate setting ratio signal calculated based on the flow rate ratio ZQ is input to the terminal T 3.
  • a flow rate G, the magnitude of the flow rate setting signal Q 2 is capable of automatically calculating within the CPU.
  • the input / output abnormal alarm output terminal ⁇ 91 ⁇ ⁇ 92 compares the flow rate, the set flow rate signal of Q 2 and the control flow rate signal (actual flow rate, Q 2 ), and sets the set flow rate signal and the actual control flow rate signal. If the deviation between the values is greater than or equal to the specified value even after the elapse of the predetermined time, an abnormal signal is issued.
  • the input / output signal of a predetermined size is directly input / output to each terminal of the flow control panel FRC. Needless to say, it may be an input / output signal by real communication.
  • the two pressure-type partial flow controller FVi control in shunt amount FV 2, due as controller port Rubarubu CV described above
  • the downstream pressure P 3 ' made by Rukoto adjusting the P 3 ⁇
  • the flow rate, the setting signal of Q 2 (0 to 5 V), the control pressure P 3 (To rr), and the output signal of the actual flow rate (control flow rate) (0 to 5 V) the pressure-type partial flow controller equipped with such characteristics in FIG. 3, FV 2 are used.
  • Fig. 4 shows the shower plate 3 of the center gas discharger Dc having 420 orifices with an inner diameter of 0.2 mm mm and the shower plate 4 of the edge gas discharger De having an inner diameter of 0 mm.
  • FIG. 5 shows a gas discharger Dc for the center part having 480 orifice holes with an inner diameter of 0.2 mm as the shower plate 3 of the center part gas discharger Dc and a gas discharger De for the edge part De shower plate 4 having an inner diameter of 0%.
  • Table 1 the ratio of 4 and a respective flow amount ratio ZQ in the patterns 1 and 2 were shown in Figure 5, the center portion side control pressure P 3 'and the edge portion side control pressure P 3 "(P 3 "/ Pi).
  • the control pressure P 3 of the central pressure type flow controller FVi is used.
  • the ratio P 3 "/ P 3 'between the' and the pressure P 3 " of the edge pressure type flow controller FV 2 is calculated to be 0.961.
  • C is the conductance (LZs ec)
  • D is the pipe diameter (cm)
  • L is the pipe length (cm)
  • P i is the pipe upstream pressure (To rr)
  • P 2 is the pipe downstream pressure (T orr)
  • Q is the flow rate (Torr ⁇ LZs ec).
  • D represents the outer diameter of the orifice hole of the shower plate
  • L represents the length of the orifice hole of the shower plate
  • each of the branch supply lines GI ⁇ and GL 2 is connected to an end.
  • An initial flow ratio setting signal is obtained based on the above, and this is input to the input terminal ⁇ 3 .
  • the present embodiment calculates the initial flow rate setting ratio for input using the pre beforehand Table 1 to both pressure-type partial flow controller, but so as to enter it to the input terminal T 3, the flow amount Set signal input terminals ⁇ 81 ⁇ ⁇ 82 are provided, and the shunt flow rate and Q 2 are input to them, respectively, and the data in Table 1 is stored in advance in the internal CPU, and the initial flow rate is set in the CPU.
  • the ratio OZ1.32 may be calculated.
  • the control flow output signal of each pressure type flow controller is compared with the flow setting input signal in step 9 to check whether there is a deviation between the input and output signals. If deviation between exceeds the set value I for a predetermined time, the branch flow control vessels FVi, causes MM a flow rate setting signal in the same ratio stepwise to FV 2 (scan Tetsupu 1 0).
  • the input value of the flow setting signal to the high flow side partial flow controller FV side is 100. /. ⁇ 50% ⁇ 30% ⁇ 20% ⁇ 10% ⁇ 5. /. / 0. at a rate of 5 seconds step causes flops to increase, adjusted to be the flow rate setting signal input to the low flow rate Q 2 side of the minute flow rate controller FV 2 in the same flow ratio.
  • the step change is repeated in the order of 7 5 (5-5 X 0. 05) / 4. 8 1 6 (5-0.25 X 0. 7 3 6) (5th stage).
  • step 9 Due to the step change of the flow rate setting signal input, the input / output signal of step 9 is changed.
  • the input value of the set flow rate signal to each of the flow rate controllers FVi and FV 2 is returned to the signal input value of the previous step change in step 11, and the input / output signal is input again.
  • the presence or absence of a deviation is checked (step 12).
  • step 9 If the deviation of the input / output signal in step 9 exceeds a value corresponding to 3% of the full scale (that is, 5 V) for about 0.5 seconds, it is determined that the deviation is abnormal. The next step change is performed.
  • Step 13 Lamp control is started.
  • the ramp change of the flow rate setting signal is, specifically, the flow rate controller FV! Flow rate setting signal inputs along with varying lamp change of 10% / 0.5 seconds to a flow rate setting signal input to the low flow rate Q 2 side of the minute flow rate controller FV 2 continuously increased in the same proportion ( Step 14) Check the deviation between the flow rate cut-off signal input after the ramp change and the control flow rate signal output at that time in step 15.
  • each of the flow rate controllers FV, FV The flow setting signal to 2 is returned to the state of the third stage of step 10 (flow setting ratio 4.0 / 4.264) and the flow setting input to the pressure type flow controller FVi is set to 4.0 V and the flow rate setting input to the pressure-type partial flow controller FV 2 was 4.
  • step 15 The deviation between the ramp-changed flow setting signal input and the control flow signal output at that time is checked in step 15. If the deviation between the two continuously disappears for a certain period of time, for example, 0.1 second (that is, if the specified value or less), in step 16 the set flow rate signal input to each shunt weight controllers FV 1, FV 2 is a flow when the step 14 The value is fixedly held for the input signal value of the amount setting.
  • step 17 the presence or absence of the input of the fixed and held set flow rate signal is confirmed, whereby the source gas (flow rate Q) from the gas supply source S is diverted and supplied.
  • each shunt amount controller FVi, auto Prep flow control FV 2 is completed. That is, the raw material gas G of a predetermined flow rate Q from the gas supply source S, is diverted to a predetermined flow ratio ZQ 2, gas discharger D c, it will be supplied to the chamber one C in wafer H through D e.
  • both pressure type min flow controller FVi since the substantially assumes the same pressure type flow rate control device FC S the FV 2, performed with implementation very easily yet inexpensive equipment cost of the process invention.
  • the larger the flow rate is determined by the initial flow rate setting signal.
  • the controller port one Rubarubu pressure type partial flow controller is fully opened, and also fully open X a (a the degree of opening of the controller port Rubarubu of the other pressure-type partial flow controller depending on the final flow rate ratio Q 2 / Q 1 Start flow distribution control as the calculated opening ratio P 3 "/ P 3 ') calculated in advance, and make coarse adjustment of the flow distribution ratio / Q 2 by first changing the flow rate setting signal stepwise.
  • the flow setting signal is changed to a ramp from where the flow setting signal for the previous step was returned to the step adjustment signal, and the flow setting input signal and control flow output were output.
  • the flow rate setting signal both pressure-type partial flow controller, ultimately to FV 2 It is configured to be fixedly held as an appropriate flow setting signal.
  • the present invention has excellent practical utility as described above.

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Description

明 細 書
流量制御装置を備えたガス供給設備からのチヤンバーへのガス分流供給方法 技術分野 '
本発明は半導体製造装置等に於いて使用されるものであり、 圧力式流量制御装 置を備えたガス供給設備から半導体製造用のチャンバ一へガスを自動的に分流さ せて供給する方法の改良に関するものである。
背景技術
半導体製造装置のチヤンバ一^ ·供給するガスの流量制御には、 所謂圧力式流量 制御装置が広く利用されている。
図 7はシリコン酸化膜を形成するためのチャンバ一 Cへ圧力式流量制御装置 F C Sを用いて処理用ガス Gを供給する場合の一例を示すものであり、 真空ポンプ V pにより減圧されたチャンバ一 C内へ圧力式流量制御装置 F C Sを通して所定 流量 Qの処理用ガス Gが供給され、 ガス放出器 Dを通して支持装置 I上のウェハ 一 Hへ流量 Qの処理用ガス Gが放出されている。
一方、 前記圧力式流量制御装置 F C Sは、 「臨界膨脹圧力条件である P i >約 2 X P 2 の条件が保持されているとき、 オリフィス Lを流通するガス流量 Qは、 オリフィス上流側のガス圧力 のみによって決まり、 Q ^ C P i ( Cはオリフ イス Lの口径やガス温度により決まる定数) なる関係式で表わされる。 」 ことを 利用するものであり、 コントロールバルブ C Vにより前記圧力 を調整するこ とにより、オリフィス下流側の流量 Qを所望の設定値に保持するようにしている。 尚、 図 7に於いて P Q は処理用ガス Gの供給圧力、 P M は圧力計、 Fはフィル タ、 C P Uは演算ユニット、 Q sは流量設定の入力信号、 Q eは制御流量の出力 信号である。
また、 圧力式流量制御装置そのものは特開平 8— 3 3 8 5 4 6号ゃ特開平 1 1 - 6 3 2 6 5号等により公知であるため、 ここではその詳細な説明は省略する。 上記圧力式流量制御装置 F C Sでは、 前述の通り 「オリフィス上流側のガス圧 力 P i とオリフィス下流側のガス圧力 P 2 とが前記臨界膨脹圧力条件の枠内にあ ること」 が必須条件となっており、 例えば、 オリフィス上流側のガス圧力 に 比較してオリフィス下流側のガス圧力 P 2 の上昇が大きいと、 臨界膨 B長圧力条件 が崩れて、 流量制御が不能になると云う難点がある。
また、 オリフィス下流側の圧力 P2 が上昇し、 /P2 が前記臨界膨脹圧力 条件の限界値に近づいてくると、 現実には流量制御精度が低下する。 そのため、 オリフィス下流側の圧力 P 2 が上昇すると、 使用可能な流量制御範囲が制約され ると云う難点、がある。
このように、 圧力式流量制御装置によるガス流量の制御には、 オリフィス Lの 下流側の圧力 P 2 が上昇したときに様々な問題を生ずると云う難点があるものの、 当該圧力式流量制御装置 F C Sを用いたチャンバ一へのガス供給方法は、 高精度 なガス流量制御を簡単に行なえるうえ、 ガス供給源に高精度な圧力調整装置を別 に設ける必要が無いためガス供給設備費の大幅な引下げが可能となり、 優れた実 用的効用を有するものである。
—方、 近年半導体製造に用いるシリコンウェハの外径が大きくなりつつあり、 例えばウェハー Hの外径が 300 mm φになれば、 ウェハーの中心部 (センタ一 部分) と外周縁部 (エッジ部分) への処理ガスの供給量を夫々個別に調整する必 要が生じてくる。
これに対応する方策として、 前記センター部分への処理ガスの供給とエッジ部 分への処理ガスの供給を図 8に示すように夫々別個の供給ライン G 1^、 GL2 を用いて行なうようにすれば、 圧力式流量制御装置 F C Sを用いたガス供給ライ ン GLi、 GL2 であっても、 ガス供給源 Sから所定の流量 、 Q2 でもって 処理ガス Gを問題なく供給することが出来る。
し力 し、 一基のチャンバ一 Cに対して、 夫々独立した圧力式流量制御装置 FC S! 、 FCS2 を有するガス供給ライン G 、 GL2 を用いてガスの供給を行 なうことは、 半導体製造設備の大形化や設備費の高騰を招くだけでなく、 メンテ ナンス等にも手数が掛かることになり、 好ましい方策でない。
そのため、 図 9に示すように、 一基の圧力式流量制御装置 FCSから二系統の ガス供給ライン G 1^、 GL2 を分岐させ、 各ガス供給ライン 、 GL2 に 設けた流量制御弁 、 V2 を調整することにより、 各ガス供給ライン G 1^、 GL2 の流量 、 Q2 を制御するようにした方式が望ましいことになる。
—方、 現在汎用されているガス供給設備の圧力式流量制御装置 FCSには、 一 般にォリフィス下流側圧力 P2 が 0〜100T。 r rの範囲で最適状態の使用が 可能な流量制御特性のものが多く使用されている。 そのため、 これ等の圧力式流 量制御装置 FCSに於いては、 前述したようにオリフィス下流側圧力 P 2 が約 1 0 OTo r rを超えると、 流量制御精度の点から流量制御範囲が大幅に制限され ることになる。
例えば、 いま図 9に於いて、 流量 Q= 300 S CCMの処理ガス Gを供給ライ ン 及び供給ライン GL2 を通して =130 S C CM、 Q2 = 170 S CCMの流量でチャンバ一 Cへ供給するとする。 もしも、 ガス供給設備が圧力式 流量制御装置 FCSを用いないガス供給設備であれば、先ず両制御弁 V 、V2 を 閉にし、次に流量制御装置の処理ガス流量を Q= 300 SC CMに設定したあと、 制御弁 、 v2 の開度を調整して、 自動的又は流量計 (図示省略) を参照しつ つ各流量 、 Q2 を設定値に調整する方法を採用することができる。
し力 し、 ガス供給設備の流量制御装置に、 図 9のように圧力式流量制御装置 F CSが用いられている場合には、 両制御弁 、 V2 を全閉にした状態で先ず圧 力式流量制御装置 FCSの流量 Q (300 SCCM) を設定し、 その後、 両制御 弁 V 、 V2 の開度を調整して各分岐供給ライン GLi 、 GL2 の流量 (1 30 SCCM) 及び Q2 (170 SCCM) を高精度でもって迅速に調整するこ とは困難である。
何故なら、 両制御弁 V 、 V2 の開度が低いときには両制御弁 V 、 V2 の上 流側圧力 P 2 が上昇し、 ZP2 の値が前記圧力式流量制御装置 FCSの限界 値から外れる可能性があり、 その結果、 圧力式流量制御装置 FCSによる制御流 量 Qそのものが、 設定流量 (Q=300 SCCM) から大きく異なる流量値とな るからである。
発明が解決しょうとする課題
本発明は、 従前の圧力式流量制御装置 F C Sを備えたガス供給設備からのチヤ ンバー Cへのガスの分流供給方法に於いて、 圧力式流量制御装置 FC Sにより調 整された一定流量 Qのガス Gを、 所定の流量 、 Q2 でもって分岐供給ライン GL, 、 GL2 へ分流させる場合に生ずる上述の如き問題、 即ち、 ①単に各分岐 供給ライン GLi 、 GL2 に介設した流量制御弁 、 V2 を全閉 (又は深力絞 り) 状態から順次開放して行くと云う制御方法では、 圧力式流量制御装置 FCS による制御流量 Qそのものが設定値から大きく外れた流量となる可能性があり、 流量 Qのみならず流量 、 Q2 の調整も著しく困難になること、 及び②万一う まく 、 Q2 の調整ができたとしても、 流量制御精度が低かったり、 或いは流 量制御に時間が掛かり過ぎること、 等の問題を解決せんとするものであり、 圧力 式流量制御装置 F C Sを備えたガス供給装置からのガスの分流供給であっても、 高精度で迅速に、 所定流量 Qのガスを任意の流量比 /Q2 でもって分岐供給 できるようにした、 圧力式流量制御装置を備えたガス供給設備からのチヤンバー へのガス分流供給方法を提供するものである。
発明の開示
本願発明者等は上記課題を解決するため、 従前のこの種ガス供給設備からのガ スの分流供給制御に於ける常とう手段、 即ち分岐ラインに介設した各流量制御弁
V, N v2 を全閉又は深か絞り状態から順次開放して行くと云う方策から発想を 全く転換し、 両方の流量制御弁 V 、 v2 を全開又は全開に近い状態としたとこ ろから両流量制御弁 、 V2 を閉鎖方向へ向けて段階的に開度制御することに より、 圧力式流量制御装置 F C Sによつて総流量 Qを高精度で流量制御しつつ、 各分岐供給ライン G 1^ 、 GL2 の流量 、 Q2 を迅速且つ高精度で所望の流 量比 /Q2 に調整することを着想した。 そして、 この着想に基づいて多数の ガス分流試験を実施した。
本願発明は上記着想及び分流試験の結果を基にして創作されたものであり、 請 求項 1の発明は、 流量供給装置を備えたガス供給設備 1から所定流量 Qのガス G を複数の分岐供給ライン G 、 GL2 及びその端末に固定したシャワープレー ト 3、 4を通して、 減圧されたチャンバ一 C内へ所定の流量比 /Q2 でもつ て分流供給する方法であって、 前記複数の分岐供給ライン G 、 GL2 に圧力 式分流量制御器 FVi、 FV2 を介設すると共に、 流量の大きい方の圧力式分流 量制御器のコント口ールバルブ C Vの開度を全開とする分流量制御盤 F R Cから の初期流量設定制御信号により、 前記両分流量制御器 、 FV2 の開度制御 を開始し、 前記コントロールバルブ CVの下流側圧力 P 3 ' 、 P3 " を夫々調整 することによりシャワープレート 3、 4に設けたオリフィス孔 3 a、 4 aを通し て、 式 =d P3 ' 及び Q2 =C2 P3 " (但し 、 C2 はオリフィス孔 3 a、 4 aの断面積ゃォリフィス上流側のガス温度により決まる定数) により表 わされる所望の分流量 、 Q2 でもって前記チャンバ一 C内へ総量 + Q 2 のガスを分流供給することを発明の基本構成とするものである。
請求項 2の発明は、 請求項 1の発明に於いて、 CPUを備えた分流量制御盤 F RCに、 起動 '停止信号入力端子 T 2 、 初期流量設定比信号入力端子 T 3 、 シャ ワープレートの組合せ識別信号入力端子 T4 、各圧力式分流制御器 FVi 、 FV2 の制御流量信号出力端子 T 7 · T72、各圧力式分流制御器 FVi 、 FV2 の流量 設定入力信号と制御流量出力信号との偏差により信号を発信する入■出力異常警 報出力端子 T91、 Τ 92を設ける。 そして、 前記シャワープレート 3、 4の複数の 組合せについて、 各シャワープレート 3、 4を流量比 /Qでもって総量 Q = Q1 +Q2 のガス Gが流通する際の各圧力式分流制御器 FV 、 FV2 のコント ロールバルブ CVの下流側圧力 P 3 ' 、 P3 " を、 前記 =d P3 ' 及び Q2 =C2 P3 " の演算式によって複数の総流量 Qについて流量比 /Q2 をパ ラメータとして算出し、 流量の大きい方の圧力式分流量制御器 FVi への初期流 量設定信号をコントロールバルブ全開時の入力信号電圧 V。 とするとともに、 他 方の圧力式分流量制御器 FV 2 の初期流量設定信号を前記 P 3 " /P3 ' XV。 とする。 次に、 各シャワープレート 3、 4の組合せの識別信号を前記入力端子 4 へ、 また前記両圧力式分流量制御器 FV 、 FV2 への初期流量設定信号の比 P 3 ! /P3 "を初期流量比設定信号入力端子 T 3 へ夫々入力したあと、両圧力式分 流量制御器 FV 、 FV2 の各コントロールバルブ CVを全開状態にした状態で ガス供給設備 1からのガス供給流量 Qを所望流量に設定する。 その後、 前記起動 (スタート) 信号入力端子 T2 へ起動信号を入力し (ステップ 5) 、 起動信号の 入力が確認される (ステップ 6) と、 前記シャワープレートの組合せ識別信号及 び前記初期流量設定比信号の存否を確認し (ステップ 7) 、 その後前記初期流量 設定比信号から求めた両圧力式分流量制御器 FV 、 FV2 の初期流量設定信号 V。 、 V。 XP3 " ZP3 ' をステップ的に同比率で増加させ (ステップ 8、 1 0) 、 その時の流量設定入力信号と制御流量出力信号との偏差をチェックし (ス 、 前記入 ·出力偏差が設定範囲内になれば、 各分流量制御器 、 FV2 への流量設定信号を入 ·出力偏差が設定範囲内になる一段前のステップ変 化時の流量設定信号の値に戻し (ステップ 1 1) 、 弓 Iき続き各分流量制御器 、 FV2 への流量設定信号を同比率でランプ変化させる (ステップ 13、 14) と共に入 ·出力信号の偏差を連続的にチェックし (ステップ 15) 、 ランプ変化 時の入 ·出力信号の偏差が設定範囲内になれば、 その時の流量設定信号を各分流 量制御器 F V 1 、 F V 2 への流量設定信号として固定■保持し(ステップ 16 )、 当該各流量設定信号の下でガス Gの分流供給をするようにしたものである。 請求項 3の発明は、請求項 2の発明に於いて、流量設定信号のステップ変化を、 初期流量設定値 (100%) から 0. 5秒毎に 50 %、 30 %、 20 %、 10 % 及び 5 %の順にステップ的に両流量設定信号を同比率で増加させるものとしたも のである。
請求項 4の発明は、請求項 2の発明に於いて流量設定信号のランプ変化を、 0. 5秒間に両流量設定信号の 10%を同比率で増加させるものとしたものである。 請求項 5の発明は、 請求項 2の発明に於いて、 入 ·出力の偏差がある一定時間 以上連続して無くなれば、 その時の各流量設定信号を各分流量制御器 、 F V2 の流量設定信号として固定 '保持するようにしたものである。
請求項 6の発明は、 請求項 1又は請求項 2の発明に於いて、 圧力式分流量制御 器 F 、 F V2 の下流側のガス圧を 100 T o r r以下に、 総流量 Qを 100 s e c m〜 1600 s c c mに、 分流流量比 /Q2 を 1 4、 1/2、 1/ 1、 2/1, 3 1及び 4Zlとするようにしたものである。
請求項 7の発明は、 請求項 1又は請求項 2の発明に於いて、 分流流量 又は Q2 の大きい方の圧力式分流量制御器 FVi 又は FV2 の初期流量設定信号をそ のコントロールバルブ CVを全開にするときの電圧入力とすると共に、 当該コン ト口ールバルブ C Vの全開時の制御電圧入力を 0 Vに、 また制御電圧範囲を 0〜 5 Vとするようにしたものである。
また、 請求項 8の発明は、 請求項 2の発明に於いて、 分流量制御盤 FRCの各 端子の入 ·出力信号をシリアル通信による入■出力信号とするようにしたもので ある。
図面の簡単な説明 図 1は、 本発明に係る流量制御装置を備えたガス供給装置 ί'
のガス分流供給方法を説明する全体系統図である。
図 2は、 圧力式分流量制御器 FVi の構成図である。
図 3は、 圧力式分流量制御器 FVi の流量設定信号と流量制御圧力及び流量出 力信号の関係を示す特性曲線である。
図 4は、 図 1の分流供給に於いて、 使用するシャワープレート 3、 4の組合せ をパターン 1とした場合の、 両圧力式分流量制御器の流量制御圧力 (P3 ' 、 P3 〃 ) と全流量 Qと分流比 /Q2 との関係を示す線図 (計算値) である。 図 5は、使用するシャワープレート 3、 4の組合せをパターン 2とした場合の、 図 4と同一の関係を示す線図 (計算値) である。
図 6は、 チヤンバーへのガスの分流供給方法を説明する圧力式流量制御装置に よるガスの分流制御のフローチヤ一トである。
図 7は、 従前の圧力式流量制御装置 F C Sを用いたチヤンバー Cへの処理ガス の供給方法を示す説明図である。
図 8は、 単独のガス供給源 Sから複数の圧力式流量制御装置を用
一 Cへ処理ガスを分流供給する場合の、 説明図である。
図 9は、 圧力式流量制御装置を備えたガス供給源から、 制御弁を用い バー Cへ処理ガスを分流供給する場合の説明図である。
符号の説明
1はガス供給設備、 Sは処理用ガス供給源、 V。 はガス元弁、 FCSは圧力式 流量制御装置、 Gは処理用ガス、 2は分流量制御装置、 FVi は圧力式分流量制 御器 (No 1分流量制御器) 、 FV2 は圧力式分流量制御器 (No 2分流量制御 器) 、 FRCは分流量制御盤、 Cはチャンバ一、 Dはガス放出器、 D cはセンタ 一部用ガス放出器、 3はセンター部用シャワープレート、 3 aはオリフィス孔、 D eはエッジ用ガス放出器、 4はエッジ部用シャワープレート、 4 aはオリフィ ス孔、 GLi はセンター部用分岐供給ライン、 GL2 はエッジ部用分岐供給ライ ン、 Qは総ガス流量、 は分流流量、 Q2 は分流流量、 ELi ■ EL2 は信号 接続ライン、 Ί は電源入力端子 (DC 15V) 、 Τ2 は起動'停止信号入力端 子、 Τ3 は初期の流量設定比信号の入力端子 (4ビット入力) 、 Τ4 はシャワー プレートの組合せ識別信号入力端子 (2ビット) 、 T5 は自動零点調整用信号の 入力端子、 Τ61 · Τ62は自動零点設定エラー信号の出力端子、 Τ71 · Τ72は制御 流量信号出力端子、 Τ81■ Τ82は流量設定信号入力端子、 Τ91■ Τ92は入■出力 異常警報出力端子、 5はスタート (起動) のステップ、 6はスタート信号の確認 のステップ、 7はパターン識別信号及び初期流量設定信号の確認のステップ、 8 は流量設定信号のステップ変化の開始のステップ、 9は入■出力信号の偏差の判 別ステツプ、 10は流量設定信号のステツプ状減少のステツプ、 1 1は一段前の 流量設定信号への切換へのステップ、 12は入'出力信号の偏差の判別ステップ、 13は流量設定信号のランプ変化の開始のステップ、 14は流量設定信号のラン プ変化のステップ、 15は入■出力信号の偏差の判別ステップ、 16は流量設定 信号の保持ステップ、 17は流量設定信号の保持確認ステップである。
発明を実施するための形態
以下、 図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。
図 1は、 本発明に係る圧力式流量制御装置を備えたガス供給設備からのチャン バ^ ·のガス分流供給方法を説明する全体系統図である。
図 1に於いて、 1はガス供給設備であり、 処理用ガス Gの供給源 Sとガス元弁 V。 と圧力式流量制御装置 FCS等から形成されている。
また、 2は分流量制御装置であり、 圧力式分流量制御器 FVi 、 FV2 及び分 流量制御盤 FRC等から形成されている。
更に、 図 1に於いて、 · Cはチャンバ一、 Dはガス放出器、 Dcはセンター部用 ガス放出器、 D eはエッジ部用ガス放出器、 GLi はセンター部用分岐供給ライ ン、 GL2 はエッジ部用分岐供給ライン、 Qは総ガス流量、 Qi - Q2 は分流量、 P 2 は圧力式流量制御装置 FCSのオリフィス下流側の圧力、 P 3 ' ■ P 3 " は 圧力式分流量制御器 FVi、 FV2 の出口側の圧力、 P3 はチャンバ一 C内の圧 力、 3はセンター部用ガス放出器 D cのシャワープレート、 3 aはシャワープレ 一トに設けたォリフィス孔、 4はェッジ部用ガス放出器 D eのシャワープレート、 4 aはシャワープレートに設けたオリフィス孔である。
加えて、 図 1に於いて E L1 ■ E L 2 は分流量制御盤 F R Cと圧力式分流量制 御器 FVi 、 FV2 との信号接続ライン、 Ί\ は電源入力端子、 Τ2 は起動 '停 止信号入力端子、 τ3 は初期の流量比設定信号の入力端子、 τ4 はオリフィスプ レートの組み合せ識別信号の入力端子、 τ5 は自動零点調整用信号の入力端子、 Τ61、 Τ 52は自動零点設定エラー信号の出力端子、 Τ71 · Τ72は制御流量信号の 出力端子 (Ρ3 ' - Ρ3 "相当の出力電圧) 、 Tai · τ82は流量設定信号の入力 端子、 Τ91■ Τ92は入■出力異常警報の出力端子である。
前記ガス供給設備 1は、 処理用ガス供給源 (供給圧力 25 OKP a G以上) S 及び前記図 7に示した複数の圧力式流量制御装置 F C S等から形成されており、 圧力式流量制御装置 F C Sの制御装置 (CPU) へ所定の流量設定信号 Q sを入 力することにより、 コント口ールバルブ CVによってオリフィス の上流側圧力 P! が調整され、 オリフィス下流側の流量 Qが自動的に設定流量 Q sに調整され る。
また、 制御装置 (CPU) からは、 調整された流量に対応する制御流量出力信 号 Q eが出力され、 万一、 流量設定入力信号 Q sと前記制御流量出力信号 Q cと の間の偏差が規定時間を越えて設定値をオーバーすれば、 図 7には図示されてい ないが、 後述するように CPUから入 ·出力偏差異常信号が発信される。
前記分流量制御装置 2は、 複数の圧力式分流量制御器 FVi 、 FV2 と、 これ 等を制御する分流量制御盤 FRCと、 各圧力式分流量制御器 FVi 、 FV2 に接 続されたオリフィスプレート 3、 4等から形成されている。
尚、 図 1の実施形態では圧力式分流量制御器を 2台としているが、 これを 2台 以上としてもよいことは勿論であり、 この場合にはオリフィスプレートの方も当 然 2枚以上或いは 2個所以上の供給口となる。
又、 前記圧力式分流量制御器 FVi 、 FV2 は前記図 7に示した圧力式流量制 御装置 F C Sの基本構成に於けるオリフィスプレート Lを取り除き、 その代替と してセンター部用オリフィスプレート 3 (又はエッジ用オリフィスプレート 4) のオリフィス孔 3 a (又は 4 a) を活用するようにしたものである。
即ち、 当該圧力式分流量制御器 FVi 、 FV2 は図 2に示すような構成になつ ており、 本実施態様に於いてはコントロールバルブ C Vとして電磁弁駆動型のメ タルダイヤフラムバルブが使用されており、 流量 、 Q2 が大流量の場合でも 容易に対応できるようにしている。 尚、 上記圧力式分流量制御器 FVi、 FV2 の作動は、 流量制御装置 FCSの 場合と全く同一であり、 図 2に於いてチャンバ一 C内の圧力 P3 とセンター部用 オリフィスプレート 3のオリフィス孔 3 aより上流側の圧力 P 3 ' との間に P 3 ' >2P3 の関係が保持されていれば、 コントロー/レバノレプ CVによって圧力 P 3 ' を調整することにより、 =CP3 ' によって分流流量 が制御される ことになる。 尚、 Cはオリフィス孔 3 aの断面積やその形態、 ガス温度等から決 まる定数である。
図 2を参照して、 前記分流量制御盤 FRCは、 電源入力端子 T 、 起動 .停止 (両 FVi 、 FV2 のコントロールバルブ CVの何れか一方を全開に、 また他方 を設定された開度にする) 信号の入力端子 T 2 、 初期の流量設定比信号入力端子 τ3 、 後述するシャワープレートの組合せ識別番号の入力端子 τ4 、 自動零点調 整信号の入力端子 τ5 、 自動零点調整エラー信号の出力端子 τ61■ τ62、 制御流 量信号の出力端子 Τ71■ Τ72、 設定流量信号 、 Q2 の入力端子 T81 · Τ82、 入'出力異常警報の出力端子 Τ 9 ■ Τ92等が設けられており、 信号接続ライン Ε La , EL2 を介して各圧力式流量制御器 FVi 、 FV2 と接続されている。 即ち、 前記入力端子 T 2 へ起動信号が入力されると、 各圧力式分流量制御器 F 、 FV2 は予かじめ設定された初期の設定流量比によって作動する (即ち、 後述するように分流量 、 Q2 の大きい方の分流量制御器のコントロールバル プ C Vが全開に、 他方の分流量制御器のコントロールバルブ CVの開度が全開 X 予かじめ計算された 1以下の係数に夫々調整される。 )
また、入力端子 T2 の停止信号が入力されると、両圧力式分流量制御器 FVi、 F V 2 のコント口ールバルブ C Vは全閉状態となる。
更に、 前記入力端子 T2 へ起動信号が入力される前に、 一般には自動零点調整 信号入力端子 Τ5 へ零点調整信号が入力され、 両圧力式分流量制御器 、 F V2 の自動零点調整が行なわれる。 当該自動零点調整が規定通り実施されない場 合には、 自動零点調整エラー信号出力端子 T61■ Τ62へ警報が出力される。 前記初期流量比設定信号入力端子 Τ 3 へは、各分岐供給ライン GLi、GL2 へ の供給流量比 /Q2 を基にして、 後述する表 1に記載の各数値を用いて演算 した初期流量比設定信号が入力される。 尚、 本実施形態では、 前記流量比 /02 は1 1、 1/2, 1/3、 1/ 4、 2/1, 3 1及び 4 1の何れかに設定可能であり、 これを基にして演算 した初期流量比設定信号が 4 B i tのディジタル信号の型で入力端子 T 3 へ入力 される。尚、流量比 /Q2 と初期流量設定比信号とが同一の でないことは、 勿論である。
また、 前記表 1に記載の各数値は、 後述するように、 各分岐ガス供給ラインの 末端に接続されるシャワープレート 3、 4のオリフィス孔 3 a ■ 4 aの口径やそ の数力 ら、 前記所定の流量 、 Q2 のガス Gを放出させるのに必要とするオリ フィス孔 3 a · 4 aの上流側の制御圧力 P 3 ' 、 P3 " を演算し、 その演算した 必要とする各上流側制御圧力 P 3 ' と P3 " との比 P3 " /P3 ' を示すもので ある。
前記端子 T 4 へは各ガス放出器 D c、 D eのシャワープレート (オリフィスプ レート) 3、 4の組合せを識別表示する信号が入力される。 即ち、 本実施形態で は、 前記センター部用シャワープレート 3として 420個のオリフィス孔 3 aを 有するものと、 480個のオリフィス孔 3 aを有するものの二種類が用意されて いる。 同様にエッジ部用シャワープレート 4としてオリフィス孔 4 aが 360個 のものと 476個のものが二種類用意されている。
前記シャワープレート 3、 4の組合せとしては 420個のオリフィス孔 3 aを 有するシャワープレート 3と 3 60個のオリフィス孔 4 aを有するシャワープレ ート 4との組合せ (以下パターン 1と呼ぶ) 及び 480個のオリフィス孔 3 aを 有するシャワープレート 3と 476個のオリフィス孔 4 aを有するシャワープレ ート 4との組合せ(以下パターン 2と呼ぶ)の二種類が予かじめ決められており、 前記パターン 1及びパターン 2を表示する 2 B i tのディジタル信号が前記端子 4へ入力される。
前記制御流量出力信号端子 T 7 i■ T72は、作動中の両圧力式分流量制御器 FV 、 FV2 の制御流量 (実流量) Qi , Q2 を表示するための出力端子であり、 制 御流量 (実流量) 、 Q2 が電圧出力 (0〜5 v) の型で出力される。
前記流量設定信号入力端子 Τ81 · Τ82は、 各分岐供給ライン GLi 、 GL2 へ 供給する流量 、 Q2 に対応する 0〜 5 vの電圧信号の入力端子である。 P T/JP03/00437 尚、上流側の圧力式流量制御装置 F C Sで総流量 Qが設定され、且つ端子 T 3 へ 流量比 ZQを基にして演算した初期流量設定比信号が入力されるため、 各分 流量 G 、 Q2 の流量設定信号の大きさは内部の CPUで自動的に演算すること が出来る。 その結果、 前記入力端子 T81■ Τ82への流量 、 Q2 の流量設定信 号を予かじめ入力することは現実には不要となるが、 万一上流側の圧力式流量制 御装置 F C Sにより総流量 Qを高精度で設定出来ない場合や処理用ガス供給源 S から直接に各圧力式分流量制御器 、 FV2 へガス供給を行なう場合に備え、 各圧力式分流量制御器 FVュ 、 FV2 に於いて、 夫々流量 、 Q2 を単独で設 定できる方がベターである。 そのため、 前記入力端子 T81 · Τ82を設ける方がよ り望ましい。
前記入■出力異常警報出力端子 Τ91■ Τ92は、 流量 、 Q2 の設定流量信号 と制御流量信号 (実流量 、 Q2 ) とを対比し、 設定流量信号と実際の制御流 量信号との間の偏差が所定時間経過後に於いても規定値以上の値であれば、 異常 信号が発せられる。
尚、 上記実施形態に於いては、 所定の大きさの入 ·出力信号を分流量制御盤 F RCの各端子に直接入'出力するようにしているが、 各端子の入 '出力信号をシ リアル通信による入 ·出力信号としてもよいことは勿論である。
尚、 前記両圧力式分流量制御器 FVi 、 FV2 に於ける分流量の制御は、 前述 の通りコント口ールバルブ C Vにより、 その下流側圧力 P 3 ' 、 P 3 〃 を調整す ることにより行なわれており、 本実施形態では、 流量 、 Q2 の設定信号 (0 ~5 v) と制御圧力 P3 (To r r) と実流量 (制御流量) の出力信号 (0〜5 V) との間に、 図 3の如き特性を備えた圧力式分流量制御器 、 FV2 が使 用されている。
また、 図 4は、 センター部用ガス放出器 D cのシャワープレート 3.として内径 0. 2 mm ψのオリフィス孔 420個を有するもの及びエッジ部用ガス放出器 D eのシャワープレート 4として内径 0. 2 mm φのオリフィス孔 360個を有す るものを組み合せ使用した場合 (パターン 1) に於けるトータル流量 (全流量) Qとセンター部用の圧力式分流量制御器 FVi の制御圧力 (P3 ' ) とエッジ部 用圧力式分流量制御器 FV2 の制御圧力 (P3 〃 ) との関係を、 流量比 (C/E ZQ2 ) をパラメータ'にして計算した数値をグラフ表示したものであり、 例えば /Q= 1で Q= 1600、 1200、 800、 400及び 100 S C CMとした場合、 センター部側の制御圧力 P3 ' とエッジ部側の制御圧力 P 3 " との比 P3 " / の平均値は 0. 961となる。
同様に、 図 5は、 センター部用ガス放出器 Dcのシャワープレート 3として内 径 0. 2 mm ψのオリフィス孔 480個を有するもの及ぴエッジ部用ガス放出器 D eシャワープレート 4として内径 0. 2 mm ψのオリフィス孔 4 aを 476個 を有するものを組み合せ使用した場合 (パターン 2) に於ける図 4と同一の計算 値をグラフ表示したものであり、 例えば /Q2 =1で0=1600、 120 0、 800、 400及び 100 S C CMの場合、 センター部側の制御圧力 P 3 ' とエッジ部側の制御圧力 P 3 " との比 P3 " /P3 ' の平均値は 0. 999とな る。
尚、 表 1は、 図 4及び図 5に表示したパターン 1及びパターン 2に於ける各流 量比 ZQと、 センター部側制御圧力 P 3 ' とエッジ部側制御圧力 P 3 "の比 (P3 " /Pi ) との関係を示す計算値をまとめたものである。 例えば図 1に於 いて、 使用するシャワープレート 3、 4の組み合せをパターン 1とし且つ流量比 Qi /Q2 を 1とした場合にはセンター部用圧力式分流量制御器 FVi の制御圧 力 P3 ' とエッジ部圧力式分流量制御器 FV2 の制御圧力 P 3 " との比 P3 " / P3 ' は計算上 0. 961になることを示している。
また、 ここでは、 上記 Q、 Q1 /Q2 及び P3 ;/ /P3 ' との関係を下記のコ ンダクタンスの計算式を用いて演算している。
即ち、 管路に流れるガスの流量 Qは、 Q = CX (Ρα 一 Ρ2 ) …①、 C=18 2 XD4 X (Pi +P2 ) /2 X 1/L…②として表わされる。 但し、 Cはコン ダクタンス (LZs e c) 、 Dは配管径 (cm) 、 Lは配管長さ ( c m) 、 P i は 配管上流圧 (To r r) 、 P2 は配管下流圧 (T o r r ) 、 Qは流量 (T o r r · LZs e c) である。
上記①及ぴ②に於いて、 Dとしてシャワープレートのオリフィス孔の外径を、 Lとしてシャワープレートのオリフィス孔の長さを、 下流側圧力 P 2 としてチヤ ンバー内圧 (P3 =0. 015To r r) を、 流量 Qとしてオリフィス孔 1個当 りの流量を夫々用いることにより、シャワープレートの上流側管路の内圧 及ぴ p 3 " ) を演算したものである。
【表 1】
Figure imgf000017_0001
以下、 本願発明によるチャンバ一へのガスの分流供給方法について説明する。 図 1及び図 2を参照、 分流量制御盤 E R Cの入力端子 T 2 へ起動信号が入力さ れていない場合には、 両圧力式分流量制御器 及び FV2 のコントロールバ ルプ CVは全開状態となっている。 その結果、 ガス供給源 Sから、 圧力式流量制 御装置 F C Sにより流量 Qに調整されて供給されて来た処理用ガス Gは、 両分流 量制御器 、 F V2 を通して、 各シャワープレート 3、 4のノズル孔 3 a、 3 bの全面積比にほぼ対応した比率で流通する。
次に、 前記総流量 Qのガス Gを所定の比率 /Q 2 (例えば /Q2 =2 /1) で分流供給するためには、 先ず各分岐供給ライン GI^ 、 GL2 の末端に 接続されているガス放出器 D c、 D eのシャワープレート 3、 4の組合せパター ンの識別信号 (パターン 1) を入力端子 T4 へ入力すると共に、所望の流量比 ZQ2 力 ら、前記表 1に基づいて初期の流量比設定信号を求め、 これを入力端子 τ3 へ入力する。
即ち、 シャワープレート 3、 4の糸且合せパターンがパターン 1で且つ分流比 /Q2 =2/1の場合、センター側の圧力式分流量制御器 FVi への流量設定信 号は表 1力、ら 5— 1. O O OX 5 = OVとなり、 またェッジ側の圧力式分流量制 御器 F V2 の初期流量設定信号入は表 1力 ら 5— 0. 736 X 5 = 1. 32Vと なる。 従って、 この場合には、 初期流量設定比信号として、 入力端子 τ 3 へ 0/
1. 32が入力される。
尚、 本実施形態では、 予かじめ表 1を用いて両圧力式分流量制御器へ入力する 初期流量設定比を演算し、 これを入力端子 Τ3 へ入力するようにしているが、 流 量設定信号入力端子 Τ81■ Τ82を設けてこれに分流流量 、 Q2 を夫々入力す ると共に、 内部の CPUに予かじめ表 1のデータを記憶させておき、 CPU内で 前記初期流量設定比 OZ1. 32を演算させるようにしてもよい。
また、 分流供給の開始前に自動零点調整用信号を入力端子 T 5 へ加え、 各圧力 式分流量制御器 FVi 、 FV2 の自動零点調整が行なわれることは勿論である。 図 6を参照して、 スタート (ステップ 5) 操作によって起動 (スタート) 信号 が端子 T2 へ加えられると、 スタート信号の存否が確^ >される (ステップ 6) 。 スタート信号の入力が確認されると、 端子 4へ入力されたシャワープレートの組 合せ識別信号 (パターン信号) の存否並びに端子 3へ入力された初期流量設定比 信号の存否が確認される (ステップ 7) 。
初期流量設定比信号の入力が確認されると、 当該初期流量設定比信号のステツ プ状変化が開始される
即ち、 初期流量設定比信号が端子 T 3 へ入力されると (本実施例の場合、 初期 流量設定比の値が 0. 7 3 6であって、 FVi の初期流量設定値 = 0 v、 FV2 の 初期流量設定値 = 1. 3 2 5 v) 、 各圧力式分流量制御器 FVi 、 FV2 へ初期 流量設定値が入力され、 両圧力式分流量制御器 、 FV2 が初期流量設定値 に応じた流量のガスを流通させると共に、 その時の流量に対応する制御流量出力 信号を端子 T71 ■ Τ72へ出力する。
当該各圧力式分流量制御器の制御流量出力信号はステップ 9でその流量設定入 力信号と対比され、 入"出力信号の間に偏差があるか否かがチェックされる。 入 ·出力信号の間の偏差が所定時間の間だ設定値を越えていると、 各分流量制 御器 FVi 、 FV2 への流量設定信号をステップ状に同じ比率で MMさせる (ス テツプ 1 0) 。
具体的には、 高流量 側の分流量制御器 FV 側への流量設定信号の入力値 を 1 00。/。→ 5 0 %→ 3 0 %→ 20 %→ 1 0 %→ 5。/。/ 0. 5秒の割合でステッ プ的に増加させると共に、 低流量 Q2側の分流量制御器 FV 2 への流量設定信号 入力を同じ流量比になるように調整する。
即ち、 本実施例では、 初期流量比設定値が 0. 7 3 6 (3. 6 8/5) (前記 FV1 の初期流量設定ィ直 = 0 (5 - 5 = 0) v、 FV2 の初期流量設定値 = 1. 3 2 (5 - 3. 6 8 = 1. 3 2) V) であり、 前記各初期流量設定値 0 (5 - 5 = 0) v、 1. 3 2 (5 - 3. 6 8 = 1. 3 2) vが同じ比率で 5 0 %→ 3 0 % → 2 0 %→ 1 0 %→ 5 %/ 0. 5秒の割合でステップ状に増加され、 第 1段の 5 0%変化により、 初期流量比設定は 2. 5 (5 - 5 X 0. 5 = 2. 5) /3. 1
6 (5- 2. 5 X 0. 7 3 6 = 3. 1 6) に増加され、 その後 0. 5秒経過毎に 3. 5 (5 - 5 X 0. 3) /3. 8 9 6 (5— 1. 5 X 0. 7 3 6) (第 2段) 、 4. 0 ( 5 - 5 X 0. 2) /A. 2 64 (5— 1 X 0. 7 3 6) (第 3段) 、 4. 5 (5 - 5 X 0. 1) /4. 6 3 2 (5— 0. 5 X 0. 7 3 6) (第 4段) 、 4.
7 5 (5- 5 X 0. 0 5) /4. 8 1 6 (5 -0. 2 5 X 0. 7 3 6) (第 5段) の順にステップ状変化が繰り返される。
前記流量設定信号入力のステップ状変化により、 ステップ 9の入■出力信号の 偏差が設定範囲内の値になると、ステップ 11で各分流量制御器 FVi 、 FV2 へ の設定流量信号の入力値が、 一段前のステップ変化の信号入力値に戻され、 再度 入'出力信号の偏差の存否がチェックされる (ステップ 12) 。
尚、 前記ステップ 9の入'出力信号の偏差が、 約 0. 5秒間に亘つてフルスケ ル (即ち 5V) の 3%に相当する値を越える場合には、 偏差の異常があると判 断され、 次段階のステップ状変化が行なわれる。
前記ステップ 12で入'出力信号間の偏差の存在が確認されると、 引き続きそ の時の流量設定信号から、 各分流量制御器 FVi 、 FV2 への流量設定信号入力 を同じ比率でランプ変化させる (ステップ 13) ランプ制御が開始される。 当該流量設定信号のランプ変化は、 具体的には高流量 側の分流量制御器 F V! への流量設定信号入力を 10 %/ 0. 5秒のランプ変化で変動させると共に、 低流量 Q2 側の分流量制御器 FV 2 への流量設定信号入力を同一比率で連続的に 増加させ (ステップ 14) 、 ランプ変化後の流量切低信号入力とその時の制御流 量信号出力との間の偏差をステップ 15でチェックする。
例えば、 前記実施例において、 ステップ 10の第 4段 (即ち、 流量設定比 4. 5/4. 632) に於いて入 ·出力間の偏差が無くなったとすると、 各分流量制 御器 FV 、 FV2 への流量設定信号がステップ 10の第 3段 (流量設定比 4. 0/4. 264) の状態に一旦戻され、 圧力式分流量制御器 FVi への流量設定 入力を 4. 0 V及び圧力式分流量制御器 F V 2 への流量設定入力を 4. 264 V とした (ステップ 1 1) うえ、 再度ステップ 12において入 ·出力信号間の偏差 の存否が確認されたあと、 ステップ 13に於いて流量設定信号のランプ変化が開 始され、 前記圧力式分流量制御器 FVi への流量設定信号入力 4. 0¥が0. 5 V/0. 5 s e cの割合でランプ変化されると共に、圧力式分流量制御器 FV2 へ の流量設定信号入力 4. 264Vも 0. 5 vX0. 736 = 0. 368 V/ 0. 5 s e cの割合で増加される。
前記ランプ変化された流量設定信号入力とその時の制御流量信号出力との偏差 がステップ 1 5でチェックされ、 両者の間の偏差が連続して一定時間の間、 例え ば 0. 1秒間無くなれば (即ち、 規定値以下になれば) 、 ステップ 16に於いて 各分流量制御器 F V1 、 F V 2 への設定流量信号入力が、 ステップ 14の時の流 量設定入力信号値に夫々固定■保持される。
そして、 最後にステップ 17に於いて、 前記固定'保持した設定流量信号の入 力の存否が確認され、 これによつてガス供給源 Sからの原料ガス (流量 Q) を分 流供給するための各分流量制御器 FVi 、 FV2 の自動分流量制御が完了する。 即ち、 ガス供給源 Sからの所定流量 Qの原料ガス Gは、所定の流量比 ZQ2 に分流され、 ガス放出器 D c、 D eを通してチャンバ一 C内ウェハー Hへ供給さ れていく。
発明の効果
本発明に於いては、 圧力式流量制御装置 F C Sを備えたガス供給設備からの流 量 Qの処理用ガス Gを圧力式分流量制御器 FVi 、 FV2 を通して圧力チャンバ 一 C内へ分流供給すると共に、 分流量の大きい方の圧力式分流量制御器のコント 口ールバルブ C Vの開度を全開とする分流量制御盤 F R Cからの初期流量設定信 号によって圧力式分流量制御器 FVi、 FV2 の流量制御を開始すると共に、 前 記各コント口一ノレバスレブ C Vの下流側圧力 P 3 ' 、 P3 " を調整することにより チャンバ一 C内に設けたシャワープレート 3、 4のオリフィス孔 3 a、 4 aを活 用し、両圧力式分流量制御器 FVi、FV2 の流量 、Q2 を =d P3 ' 、 Q2 =C2 P3 " (伹し、 d、 C2 は定数) で表わされる分流量でもって、 流 量 Qの処理用ガス Gを分流供給する構成としている。
その結果、 本発明に於いては、 圧力式流量制御装置 FCSを備えたガス供給設 備 1からの処理用ガスであっても、 分流時に圧力式流量制御装置 FC Sのオリフ ィス下流側の圧力 P 2 が大幅に上昇することが皆無となり、 結果として総流量 Q を圧力式分流量制御器 FVi、 FV2 による分流制御と無関係に正確に所望流量 値に制御することが可能となる。
また、 本発明ではチャンバ一 C内に設けたシャワープレート 3、 4のオリフィ ス孔 3 a、 4 aを有効に圧力式分流量制御器 FV 、 FV2 の構成材料として活 用し、 両圧力式分流量制御器 FVi、 FV2 を実質的に圧力式流量制御装置 FC Sと同一のものとしているため、 本方法発明の実施が極めて容易にしかも安価な 設備費でもって行なえる。
更に、 本願方法発明にあっては、 初期流量設定信号によって、 流量の大きい方 の圧力式分流量制御器のコント口一ルバルブを全開に、 また他方の圧力式分流量 制御器のコント口ールバルブの開度を全開 X a ( aは最終流量比 Q 2 /Q 1 に応 じて予かじめ算定した計算上の開度比率 P3 " /P3 ' ) として分流量制御を開 始し、 前記流量設定信号を先ずステップ状に変化させ分流比 /Q2 の粗調整 を行なうと共に、 入 ·出力信号間の偏差が規定内に納まると、 引き続き 1段前の ステツプ調整の流量設定信号に戻したところから流量設定信号をランプ状に変化 させ、 流量設定入力信号と制御流量出力信号との対比を行なって、 両入 ·出力信 号間の偏差が所定時間内に設定値以下となった場合に、 各流量設定信号を両圧力 式分流量制御器 、 FV2 への最終的な流量設定信号として固定保持す構成 としている。
その結果、 本方法発明に於いては、 極めて迅速且つ正確に、 しかも数多くの流 量比 Q2 /Qi について、 両圧力式分流量制御器 FVi 、 FV2 による分流制御 を行なうことが可能となる。
本発明は上述の通り優れた実用的効用を奏するものである。

Claims

請 求 の 範 囲
1. 流量制御装置を備えたガス供給設備 1から所定流量 Qのガス Gを複数の分岐 供給ライン GL^ 、 GL2 及びその端末に固定したシャワープレート 3、 4を 通して、 チャンバ一 C内へ所定の流量比 /Q2 でもって分流供給する方法 であって、 前記複数の分岐供給ライン GL 、 GL2 に圧力式分流量制御器 F V! 、 FV2 を介設すると共に、 供給流量の大きい方の圧力式分流量制御器の コント口ールバルブ C Vの開度を全開とする分流量制御盤 F R Cからの初期流 量設定信号により、 前記両分流量制御器 FV 、 FV2 の開度制御を開始し、 前記コント口一ルバルブ C Vの下流側圧力 P 3 ' 、 P3 "を夫々調整すること によりシャワープレート 3、 4に設けたオリフィス孔 3 a、 4 aを通して、 式 Qi =C1 P3 ' 及び Q2 =C2 P3 " (伹し 、 C2 はオリフィス孔の断 面積ゃォリフィス上流側のガス温度により決まる定数) により表わされる所望 の分流量 、 Q2 でもって前記チャンバ一 C内へ総量 Q-Qi +Q2 のガス を分流供給することを特徴とする流量制御装置を備えたガス供給設備からのチ ヤンバ一^■のガス分流供給方法。
2. C P Uを備えた分流量制御盤 F R Cに起動■停止信号入力端子 T 2 、 初期流 量設定比信号入力端子 T 3 、シャワープレートの組合せ識別信号入力端子 T 4 、 各圧力式分流制御器 、 FV2 の制御流量信号出力端子 T 7 i■ T72、 各圧 力式分流制御器 FV 、 FV2 の流量設定入力信号と制御流量出力信号との偏 差により信号を発信する入 ·出力異常警報出力端子 T 9 、 T 92を設けると共に、 前記シャワープレート 3、 4の複数の組合せについて、各シャワープレート 3、 4を流量比 /Q2 でもって総量 Q Qi +Q2 のガス Gが流通する際の各 圧力式分流制御器 FVi 、 FV2 のコントロールバルブ CVの下流側圧力 P 3 ' 、 P3 " を、前記 =C1 P3 ' 及び Q2 =C2 P3 " の演算式によって 複数の総流量 Qについて流量比 ZQ2 をパラメータとして算出し、 供給流 量の大きい方の圧力式分流量制御器 FVi への初期流量設定信号をコントロー ルパルプ全開時の入力信号電圧 V。 とするとともに、 他方の圧力式分流量制御 器 FV2 の初期流量設定信号を前記 P 3 " /P3 ' XV。 とし、 次に、 各シャ ワープレート 3、 4の糸且合せの識別信号を前記入力端子 4へ、 また前記両圧力 式分流量制御器 FVi 、 FV2 への初期流量設定信号の比 P 3 ' //P3 〃 を初 期流量比設定信号入力端子 T 3 へ夫々入力したあと、 両圧力式分流量制御器 F Va 、 FV2 の各コントロールバルブ CVを全開状態にした状態でガス供給設 備 1からのガス供給流量 Qを所望流量に設定し、 次に、 前記起動 (スタート) 信号入力端子 T 2 へ起動信号を入力し (ステップ 5) 、 起動信号の入力が確認 される (ステップ 6) と、 前記シャワープレートの組合せ識別信号及び前記初 期流量設定比信号の存否を確認し (ステップ 7) 、 その後前記初期流量設定比 信号から求めた両圧力式分流量制御器 FVi 、 FV2 の初期流量設定信号 V。 、 V。 XP3 " ZP をステップ的に同比率で増加させ(ステップ 8、 1 0)、 その時の流量設定入力信号と制御流量出力信号との偏差をチェックし (ステツ プ 9) 、 前記入 ·出力偏差が設定範囲内になれば、 各分流量制御器 、 F V2 への流量設定信号を入■出力偏差が設定範囲内になる一段前のステップ変 化時の流量設定信号の値に戻し (ステップ 1 1) 、 引き続き各分流量制御器 F Vi 、 FV2 への流量設定信号を同比率でランプ変化させる (ステップ 1 3、 14) と共に入 ·出力信号の偏差を連続的にチェックし (ステップ 1 5) 、 ラ ンプ変化時の入 ·出力信号の偏差が設定範囲内になれば、 その時の流量設定信 号を各分流量制御器 FVi 、 FV2 への流量設定信号として固定 '保持し (ス テツプ 1 6) 、 当該各流量設定信号の下でガス Gの分流供給をするようにした 請求項 1に記載の流量制御装置を備えたガス供給設備からのチャンバ一へのガ ス分流供給方法。
3. 流量設定信号のステップ変化を、 初期流量設定値 (100%) から 0. 5秒 毎に 50 %、 30 %、 20 %、 10 %及び 5 %の順にステップ的に両流量設定 信号を同比率で増加させるものとした請求項 2に記載の流量制御装置を備えた ガス供給設備からのチャンバ一へのガス分流供給方法。
4. 流量設定信号のランプ変化を、 0. 5秒間に両流量設定信号の 1 0 %を同比 率で増加させるものとした請求項 2に記載の流量制御装置を備えたガス供給設 備からのチャンバ一へのガスの分流供給方法。 .
5. 入'出力の偏差がある一定時間以上連続して無くなれば、 その時の各流量設 定信号を各分流量制御器 FV 、 FV2 の流量設定信号として固定'保持する ようにした請求項 2に記載の流量制御装置を備えたガス供給設備からのチャン バ一^■のガス分流供給方法。
6. チャンバ一 Cの内圧を 5〜30 T o r rに、 圧力式分流量制御器 FV! 、 F V2 の下流側のガス圧を 100 T o r r以下に、 総流量 Qを 100 s c c m〜 1600 s e emに、 分流流量比 /Q2 を 1Z4、 1 2、 1/1、 2/ 1、 3/1及び 4Z1とするようにした請求項 1又は請求項 2に記載の流量制 御装置を備えたガス供給設備からのチャンバ一^ ^ガス分流供給方法。
7. 分流流量 又は Q2 の大きい方の圧力式分流量制御器 FVi 又は FV2 の 初期流量設定信号をそのコントロールバノレブ CVを全開にするときの電圧入力 とすると共に、当該コントロールバルブ CVの全開時の制御電圧入力を 0 Vに、 また制御電圧範囲を 0〜5 vとするようにした請求項 1又は請求項 2に記載の 流量制御装置を備えたガス供給設備からのチャンバ一^■のガス分流供給方法。
8. 分流量制御盤 FRCの各端子の入 ·出力信号をシリアル通信による入 ·出力 信号とするようにした請求項 2に記載の流量制御装置を備えたガス供給設備か らのチヤンバーへのガス分流供給方法。
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