[发明专利]使用了质量流量控制装置的流量控制

说明书

技术领域

本发明涉及对气体等流量比较小的流体的质量流量进行测量的质量流量控制装置中的流量控制。 

背景技术

一般，为了制造半导体集成电路等半导体产品等，而在各种半导体制造装置中，对半导体硅片(wafer)等反复进行例如CVD成膜或蚀刻操作等。在该情况下，需要高精度地控制微量的工艺气体(process gas)的供给量，所以采用例如质量流量控制器(mass flow controller)这样的质量流量控制装置。以下，在本说明书中以质量流量控制器为例进行说明。 

在这种半导体制造装置中，对多种工艺气体进行从微小流量到大流量的处理。因此，在该种半导体制造装置中，希望采用适合各个半导体制造装置中所使用的气体、且适合各个半导体制造装置的使用流量范围的质量流量控制装置。另外，还希望利用流量控制阀对流量设定信号所表示的质量流量(以下，仅称作“流量”。)进行控制而实际流出的流量(以下，称作“实际流量”。)高精度一致。因而，希望校正流量设定信号和实际气体流量的关系。 

因此，在某现有技术中，半导体制造装置具有：流入多个气体的室(chamber)；与多个气体对应而设置的多个质量流量控制器；对多个气体流量进行测量的质量流量表(mass flow meter)；以及控制多个气体的流向的多个阀(valve)，在该半导体制造装置中进行如下的处理。即，在半导体制造装置运转时对上述多个阀的开闭进行控制，以使多个气体直接流入上述室中。另一方面，在质量流量控制器进行检查时，根据在检查对象的质量流量控制器中所设定的流量及转换系数(conversion factor)来计算气体的实际流量。并且，按照多个质量流量表中的具有最优流量范围的 质量流量表来控制上述多个阀的开闭，以便流入气体。 

在上述现有技术的半导体制造装置中，根据转换系数来计算使用气体的实际流量。通常，在质量流量控制器的制造中，在出厂前的初始状态下，按照每一个质量流量控制器例如将氮气作为校正气体来进行调整，以使与流量设定信号相对的实际流量的直线性在基准值内。但是，在调整中所使用的氮气、和在实际出厂目的地在半导体制造装置中所使用的实际使用气体(例如，氩气)的气体物理性质不同。因此，当在出厂目的地的半导体制造装置中原样使用将氮气作为校正气体进行了调整的质量流量控制器时，具有无法取得与氮气相同精度的直线性的问题。 

因此，如上述现有技术那样，按照气体种类采用预定的一个转换系数来进行补正。但是，当在出厂目的地的半导体制造装置中实际流入了实际使用气体(以下，称作“实际气体”。)时，有时因为转换系数而产生不能完全弥补的偏差。另外，当满标度(full scale)流量从微小流量到大流量的幅度大时，即使是在规定流量范围内可适用的质量流量控制器，关于串行100％满标度流量和10％满标度流量也大多在控制精度上产生偏差。在这样的情况下不能仅利用一个转换系数来进行一样的补正。 

这里，若进行如针对与一个流量区域的流量范围相应地进行调整的质量流量控制器流入1种气体这样的专用设备的使用方法、且进行预先使用了实际气体的校正(流量传感器的输出特性的调整)，则此后的实际气体的流量控制成为高精度。但是，如这样使用1机种对应1气体的方法过于浪费。实际上，当考虑实际气体的种类和流量范围的数量时，需要200种以上的质量流量控制器。由此，对于制造方来说难以进行对应，而且对于用户方来说也难以对这些机种进行库存管理。 

本发明用于处理上述问题点的至少一部分，其目的是在流量控制装置中进行高精度的流量控制。 

另外，为了参考，将日本国专利申请、日本专利2006-212226号的公开内容写入该说明书内。 

发明内容