CN1573632A - 分压控制系统、流量控制系统以及用于分压控制系统的喷头板 - Google Patents

分压控制系统、流量控制系统以及用于分压控制系统的喷头板 Download PDF

Info

Publication number
CN1573632A
CN1573632A CNA2004100479277A CN200410047927A CN1573632A CN 1573632 A CN1573632 A CN 1573632A CN A2004100479277 A CNA2004100479277 A CN A2004100479277A CN 200410047927 A CN200410047927 A CN 200410047927A CN 1573632 A CN1573632 A CN 1573632A
Authority
CN
China
Prior art keywords
pressure
control system
pressure control
control
gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2004100479277A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1313894C (zh
Inventor
长冈秀树
小泉浩
大藪淳
嵨津强
远藤宏纪
伊藤惠贵
林大辅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Electron Ltd
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Electron Ltd filed Critical Tokyo Electron Ltd
Priority to CN200610107864.9A priority Critical patent/CN1880504B/zh
Publication of CN1573632A publication Critical patent/CN1573632A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1313894C publication Critical patent/CN1313894C/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67253—Process monitoring, e.g. flow or thickness monitoring
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/2496—Self-proportioning or correlating systems
    • Y10T137/2499—Mixture condition maintaining or sensing
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/7722—Line condition change responsive valves
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/7722—Line condition change responsive valves
    • Y10T137/7758—Pilot or servo controlled
    • Y10T137/7759—Responsive to change in rate of fluid flow
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/7722—Line condition change responsive valves
    • Y10T137/7758—Pilot or servo controlled
    • Y10T137/7761—Electrically actuated valve
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/8593—Systems
    • Y10T137/87265—Dividing into parallel flow paths with recombining
    • Y10T137/8733—Fluid pressure regulator in at least one branch

Abstract

本发明提供一种分压控制系统，其能够减少作用气体的白白浪费，同时能够提高对设定改变等的响应性能。在分压控制系统(45)中设置：并联设置在作用气体供给管路中，可变地控制作用气体的二个阀门(8)；相对各个阀门(8)串联连接，检测作用气体的压力的压力传感器(3)；基于压力传感器(3)的检测结果来按比例控制阀门(8)的操作，由此相对地控制二个阀门(8)的输出压力P1，P2的控制器(25)。

Description

分压控制系统、流量控制系统以及用于分压控制系统的喷头板
技术领域
本发明涉及一种以规定的分压比来输出作用气体的分压控制系统、流量控制系统、以及分压控制系统所使用的喷头板。
背景技术
一直以来，例如，在将作用气体提供给晶片的流量控制系统中，为了均匀地对晶片提供作用气体，要控制提供给晶片的中心区域和边缘区域的作用气体的流量。图6是现有的流量控制系统100的概略构成图。图7和图8是现有的喷头板122的平面图。
流量控制系统100中，例如，流量控制装置101A，101B，101C，101D分别连接O2，Ar，C4F8，CO等气体供给源。流量控制装置101A～101D具有流量控制阀102A，102B，102C，102D和流量计103A，103B，103C，103D，基于流量计103A～103D所检测出的流量来进行流量控制阀102A～102D的开度调整。
流量控制装置101A～101D通过作用气体供给管路104与流量控制装置110连接，将作用气体提供给蚀刻装置120。流量控制装置110中，流量控制阀111A，111B并联连接作用气体供给管路104，流量计112A，112B串联连接流量控制阀111A，111B。流量控制阀111A，111B和流量计112A，112B与控制器113连接，基于流量计112A，112B所检测的流量来控制流量控制阀111A，111B。该流量控制装置110的流量控制阀111A，111B分别与内设于蚀刻装置120内的喷头板122的中心喷头125和边缘喷头126连接。
喷头板122配置在对晶片W进行加热的下部电极121的上方。如图7和图8所示，喷头板122在与晶片W相对的面上设置多个气体孔123，通过安装正圆状的间隔环124，区分为圆形的中心喷头125和环形的边缘喷头126。图7所示的喷头板122A中，气体孔123A布置成正方形，相对晶片W从中心向其周围配置成正方形状。另外，图8所示的喷头板122B中，气体孔123B布置成同心圆状，相对晶片W从中心向其周围配置成同心圆状。
因此，流量控制系统100中，例如，如果打开流量控制装置101B的流量控制阀102B，Ar就从作用气体供给管路104分支到流量控制装置110的流量控制阀111A，111B，从中心喷头125和边缘喷头126提供到晶片W上。此时，流量控制装置110基于流量计112A，112B的检测流量来控制流量控制阀111A，111B的开闭操作，从中心喷头125和边缘喷头126以规定流量排出Ar，所以，能够对晶片W整体均匀地提供Ar(例如，参照专利文献1)。
专利文献1：特开平10-121253号公报(段落0032，段落0037，段落0039，图1，图5，图7，图8)。
但是，现有技术的流量控制系统100具有对设定变更等的响应性能差，从而不能对晶片W均匀提供作用气体的情况。流量控制系统100中，通常将流量控制装置110设置在蚀刻装置120中，将气体供给源或者流量控制装置101A～101D设置在从蚀刻装置120离开的气体箱中，作用气体供给管路104的配管容积大。而且，流量控制装置110基于流量计112A，112B所输出的流量来控制流量控制阀111A，111B，要有控制时间。为此，在流量控制系统100中，例如，在利用流量控制装置101A～101D来改变作用气体的流量的情况下，需要直到在作用气体供给管路104中流动的作用气体的流量稳定为止的时间，此外，要有流量控制装置110的控制时间，所以与设定改变等对应的响应性能变差。这里，为了防止作用气体的化学反应蚀刻处理要短时间进行。因此，流量控制系统100具有下列情况，即在蚀刻处理结束时作用气体的控制结束，不能对晶片W均匀提供作用气体。
作为改善响应性能的对策，考虑到使用由流量控制装置110的改变，利用绝对值来控制从中心喷头125和边缘喷头126排出的作用气体的压力。但是，利用绝对值来控制作用气体的压力的系统，在流量控制阀111A，111B一级侧设置大型管道等，需要以对应于绝对值的压力存下作用气体，存在白白浪费作用气体的问题。此外，以压力绝对值来控制作用气体的系统其对设定改变等的响应性能变差。即，例如，在改变从流量控制阀111A，111B输出的作用气体的压力比的情况下，必须改变存入大型管道等的作用气体的压力，要有控制时间。另外，在改变作用气体的种类的情况下，由于作用气体的特性，从作用气体供给管路104提供给流量控制装置110的作用气体的流量发生变化，所以迅速确定从流量控制阀111A，111B输出的作用气体的流量是困难的。
另外，喷头板122的气体孔123的布置也成为不能对晶片W均匀提供作用气体的因素。即，在如图7所示那样将气体孔123A布置为正方形的情况下，气体孔123A的间隔是恒定的，所以作用气体的排出密度理论上是恒定的，但是，在安装间隔环124时破坏气体孔123A的可能性变高。即，如图9所示，间隔环124A尽管不破坏气体孔123A，但间隔环124B，124C，124D会破坏某一个气体孔123A。如果破坏了气体孔123A，气体孔123A的间隔有偏差，作用气体的排出密度不均匀。另一方面，如果使得不破坏气体孔123A那样来安装间隔环124，间隔环124的形状就有变形，在喷头板122A上安装间隔环124就困难。另外，如图8所示在将气体孔123B布置成同心圆状的情况下，使得不破坏气体孔123B那样来安装间隔环124是容易的，然而气体孔123B的间隔是散乱的，作用气体的排出密度不均匀。
发明内容
这里，本发明是为了解决上述问题而作出的，其第一目的在于，提供一种分压控制系统，其能够减少作用气体的白白浪费，同时能够提高对设定改变等的响应性能。另外，本发明的第二目的在于，提供一种流量控制系统，其具有较好的响应性能，能够以正确的分压比来输出作用气体。另外，本发明的第三目的在于，提供一种分压控制系统所使用的喷头板，其能够使得供给对象物体上的作用气体的排出密度均匀。
本发明的分压控制系统，为了实现上述第一目的，具有下述的构成。
(1)其特征在于，具有：并联设置在作用气体供给管路中，可变地控制作用气体压力的多个压力控制部件；相对各个压力控制部件串联连接，检测作用气体的压力的压力检测部件；基于压力检测部件的检测结果来按比例控制压力控制部件的操作，由此相对控制多个压力控制部件的输出压力的控制部件。
(2)根据(1)所述的分压控制系统，其特征在于，控制部件基于压力检测部件的检测结果，由多个压力控制部件来确定控制对象。
(3)根据(1)或(2)所述的发明，其特征在于，具有零点确认部件，其在全部打开压力控制部件停止作用气体的供给时，确认压力检测部件的检测的压力是否在相对零点的容许范围内。
另外，为了实现上述第二目的，本发明的流量控制系统具有下面的构成。
(4)其特征在于，包括：
具有与气体供给源连接的流量控制阀、检测流量控制阀输出的流量的流量检测部件，基于流量检测部件的检测结果来控制流量控制阀的流量控制装置；
与流量控制装置连接的作用气体供给管路；
分压控制系统，具有：与作用气体供给管路并联设置的、可变地控制作用气体的压力的多个压力控制部件；相对各个压力控制部件串联连接，检测作用气体的压力的压力检测部件；基于压力检测部件的检测结果来按比例控制压力控制部件的操作，由此相对地控制多个压力控制部件的输出压力的控制部件。
(5)根据(4)所述的发明，其特征在于，具有零点确认部件，其在全部打开压力控制部件、停止作用气体的供给时，确认压力检测部件的检测的压力是否在相对零点的容许范围内。
另外，为了实现上述第三个目的，本发明的分压控制系统所使用的喷头板具有以下的构成。
(6)一种用于分压控制系统的喷头板，由间隔部件隔开，分割成多个区域，各个区域与分压控制系统连接，控制从各个区域向供给对象物排出的作用气体，其特征在于，排出作用气体的气体孔配置为正三角形，相对供给对象物体从中心向周围配置为六角形。
具有上述构成的发明具有如下的作用。
从气体供给源供给的作用气体，在打开流量控制装置的流量控制阀的同时，被提供给作用气体供给管路。此时，流量控制装置利用流量检测部件检测流量控制阀输出的流量，基于该检测结果来控制流量控制阀，由此将作用气体以规定的流量提供给作用气体供给管路。
作用气体从作用气体供给管路分支输出到分压控制系统的压力控制部件。分压控制系统通过压力检测部件来检测压力控制部件的输出压力，基于压力检测部件的检测结果来按比例控制压力控制部件。分压控制系统的压力控制部件，相对作用气体供给管路并联连接，所以如按比例控制某些压力控制部件并改变输出压力，其它的压力控制部件的输出压力也相对改变。由此，分压控制系统与从作用气体供给管路供给的作用气体的流量没有关系，能够以规定的分压比从压力控制部件输出作用气体。
为此，流量控制系统设置在例如离开流量控制装置和分压控制系统的位置，在作用气体供给管路的配管容积大的情况下，利用流量控制装置来设定变更作用气体的流量时，分压控制系统不管从作用气体供给管路供给的作用气体的流量，基于由压力检测部件检测的压力来按比例控制压力控制部件，以规定的分压比来输出作用气体，所以缩短了控制时间。因此，根据本发明的流量控制系统，与设定变更等相对应的响应性能好，能够以正确的分压比来输出作用气体。
另外，分压控制系统基于压力控制部件输出的压力以相对的压力来控制作用气体，所以如以绝对的压力来控制作用气体的情况那样，不必在压力控制部件的一级侧设置大型管道来存入作用气体。另外，分压控制系统在改变由各个压力控制部件输出的作用气体的压力比的情况下，能够仅对应地控制压力控制部件，另外，在改变作用气体的种类的情况下，由于以相对的压力来控制作用气体，所以与作用气体的种类无关，能够迅速确定由各个压力控制部件输出的作用气体的压力比。因此，根据分压控制系统，能够减少作用气体的白白浪费，同时能够提高相对设定变更等的响应性能。
这里，在分压控制作用气体的情况下，例如，将输出压力最小的压力控制部件确定为控制对象，如果这样操作控制，就能够相牵制地控制多个压力控制部件。
该分压控制系统和流量控制系统具有零点确认部件，确认控制状态是否为恒定。
零点确认部件在全部打开全部的压力控制部件的状态来停止作用气体的供给时，残留在作用气体供给管路中的作用气体通过压力控制部件流向下游，随之，各个压力检测部件检测的压力也向零点下降，所以基于其压力的下降来确认零点位置。通过这样，流量控制系统和分压控制系统能够最早发现系统的故障。
下面，说明用于分压控制系统中的喷头板的作用。
用于分压控制系统的喷头板中由分隔部件隔开的区域分别与分压控制系统连接，控制从各个区域输出的作用气体的压力。喷头板中，排出作用气体的气体孔配置为三角形，所以相邻的气体孔的间隔基本上恒定。而且，该气体孔相对供给对象物体从中心向周围配置为六角形，所以，例如，在利用正圆形间隔部件来分割喷头板时，难于破坏气体孔。因此，由间隔部件破坏气体孔的概率降低，能够在供给对象物体上将作用气体的排出密度均匀化。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式的分压控制系统的方框图。
图2是本发明的第一实施方式的流量控制系统的构成示意图。
图3是表示本发明的第一实施方式的零点确认的一个例子的图，纵轴表示压力，横轴表示时间。
图4是本发明的第二实施方式的喷头板的平面图。
图5是表示本发明的第二实施方式的间隔部件的配置例子的图。
图6是现有的流量控制系统的构成示意图。
图7是现有的喷头板的平面图。
图8是现有的喷头板的平面图。
图9是表示将气体孔布置成正方形的喷头板中间隔部件的配置例子的图。
符号说明
3压力传感器；8阀门；25控制器；27控制对象确定部；30，36控制部；41A～41D流量控制装置；42A～42D流量控制阀；43A～43D流量计；44作用气体供给管路；45分压控制系统；50A流量控制系统；80喷头板；81中心喷头；82边缘喷头；83间隔环；84气体孔。
具体实施方式
下面，参照附图来说明本发明的分压控制系统、流量控制系统和分压控制系统所使用的喷头板的第一实施方式。图2是流量控制系统50A的概略构成图。
流量控制系统50A用于半导体制造装置的蚀刻处理。流量控制系统50A中，例如，多个流量控制装置41A，41B，41C，41D分别连接O2，Ar，C4F8，CO等气体供给源。流量控制装置41A～41D具有流量控制阀42A，42B，42C，42D和流量计(相当于“流量检测部件”)43A，43B，43C，43D，基于流量计43A～43D所检测出的流量来进行流量控制阀42A～42D的开度调整。
由流量控制装置41A～41D提供的作用气体通过作用气体供给管路44、分压控制系统45从腔室51的喷头板52排出。此时，分压控制系统45控制作用气体，使得来自喷头板52的中心喷头53和边缘喷头54的作用气体以规定的分压比来提供。
分压控制系统45具有与中心喷头53连接的压力控制装置1A和与边缘喷头54连接的压力控制装置1B。压力控制装置1A，1B具有压力控制阀2和压力传感器3，分别与控制器(相当于分压控制系统45的“控制装置”)25连接，使得基于压力传感器3的检测结果来输出调整任何一个。控制器25与控制半导体制造装置整体的中央控制器(包含相当于流量控制系统50A的“控制装置”)46连接，常时监视作用气体的流量控制状态。
图1是分压控制系统45的方框图。
分压控制系统45的控制器25与内置于压力控制装置1A，1B中的阀控制器9连接，对常开类型的阀8进行开度调整。利用阀控制器9和阀8的压力控制部件来控制输出的作用气体的压力。能够使用压力阀等作为阀8。
控制器25具有中央运算处理部(下面称为“CPU”)26，将输出压力大的阀8设为全开状态，将输出压力小的阀8确定为控制对象，以此控制压力比。CPU26具有：输入向中央控制器46的装置操作画面输入的压力比命令K(这里，K＝目标压力P1/目标压力P2)，确定控制对象的控制对象确定部27。控制对象确定部27并联连接运算部28和运算部34，该运算部28基于压力比命令K运算压力控制装置1B侧的目标压力P2(＝P1/K)；该运算部34基于压力比命令K运算压力控制装置1A侧的目标压力P1(＝KP2)。
运算部28与控制部30连接。控制部30基于来自压力控制装置1B的压力传感器3的反馈的压力P2和从运算部28输入的压力控制装置1B侧的目标压力P2(＝P1/K)的偏差，来确定控制信号。控制部30通过D/A变换器32与压力控制装置1B的阀控制器9连接。压力控制装置1B的压力传感器3通过A/D变换器33与运算部34连接，同时与控制部30的上游侧反馈连接。
运算部34与控制部36连接。控制部36基于来自压力控制装置1A的压力传感器3的反馈的压力P1和从运算部34输入的压力控制装置1A侧的目标压力P1(＝KP2)的偏差，来确定控制信号。控制部36通过D/A变换器38与压力控制装置1A的阀控制器9连接。压力控制装置1A的压力传感器3通过A/D变换器39与运算部28连接，同时与控制部36的上游侧反馈连接。
这样的分压控制系统45如下操作。
在图2的流量控制系统50A中，在关闭流量控制装置41A～41D的流量调整阀42A～42D，不提供任何作用气体的情况下，对图1所示的控制器25的CPU26输入遮断信号。CPU26接收该遮断信号，通过D/A变换器32，38来停止压力控制装置1A，1B的阀控制器9的操作。为此，压力控制装置1A，1B的阀8，不提供控制信号，全部打开。
下面，对于图2的流量控制系统50A，例如对晶片W提供Ar的情况加以说明。
流量控制系统50A从中央控制器46的装置操作画面输入压力比，在过程的传送时根据接收的设定画面的参数来控制Ar。
与流量控制装置41B的流量控制阀42B的打开同时将从气体供给源供给的Ar提供给作用气体供给管路44。此时，流量控制装置41B利用流量计43B检测流量控制阀41B的输出流量，基于该检测结果来控制流量控制阀41B，由此将Ar以规定的流量提供给作用气体供给管路44。
Ar通过作用气体供给管路44、分压控制系统45从喷头板52提供给晶片W。即，在分压控制系统45中，为了分别全部打开压力控制装置1A，1B的阀8，压力控制装置1A，1B的压力传感器3上升到大致相同的压力，Ar从作用气体供给管路44分支到压力控制装置1A，1B的阀8，从喷头板52的中心喷头53和边缘喷头54提供给晶片W。
此时，压力控制装置1A的压力传感器3检测阀8输出的Ar的压力P1，通过A/D变换器39对CPU26的运算部28输出，同时，反馈到控制部36。
另一方面，压力控制装置1B的压力传感器3检测阀8输出的Ar的压力P2，通过A/D变换器33对CPU26的运算部34输出，同时，反馈到控制部30。
在CPU26中，输入任意的压力比命令K(这里，K＝目标压力P1/目标压力P2)，判断压力比命令K是否小于1。在压力比命令K比1小的情况下，即在压力控制装置1B侧的目标压力P2比压力控制装置1A侧的目标压力P1大的情况下，将压力控制装置1A的阀8判断为控制对象，立即开始压力控制装置1A的阀8的控制。此时，由于压力控制装置1B的阀8全部打开，所以压力控制装置1B侧的压力P2上升。这里，在CPU26中，监视压力控制装置1B的压力P2，控制压力控制装置1A的阀8，使得压力比为指示值。即，CPU26的控制部36基于压力控制装置1A侧的目标压力P1(＝KP2)和从压力控制装置1A的压力传感器3反馈的压力P1的偏差，确定对压力控制装置1A的阀8的控制信号，使得压力控制装置1A侧的压力P1和压力控制装置1B侧的压力P2具有规定的压力比。因此，在压力控制装置1A中，阀控制器9进行阀8的开度调整。由此，Ar从中心喷头53和边缘喷头54以规定的分压比对晶片W输出，均匀地提供给晶片W整体。
而且，在压力比命令K比1小的情况下，即，流体控制装置1A侧的压力P1是压力控制装置1B侧的压力P2以上的情况下，与上述同样来控制压力控制装置1B的阀8，由此将压力控制装置1B侧的压力P2瞬时达到目标值，能够以规定的分压比将Ar提供给晶片W的中心区域和边缘区域。同时，这种情况下，对于压力控制装置1B的目标压力P2，使用运算部28中压力控制装置1A的压力传感器3所检测的压力P1除以压力比命令K得到的压力(P1/K)。
下面说明流量控制系统50A改变作用气体的流量的情况。
流量控制系统50A中，通常情况下，将气体供给源或者流量控制装置41设置在离开腔室51的气体箱中，将分压控制系统45设置在腔室51中，所以作用气体供给管路44的配管容积大。在这样的流量控制系统50A中，如果改变流量控制装置41B的流量控制阀42B的开度，改变提供给作用气体供给管路44的作用气体的流量，则分压控制系统45就不管从作用气体供给管路44提供的Ar的流量，而基于由压力控制装置1A，1B的压力传感器3所检测的压力P1，P2，按比例控制压力控制装置1A，1B的阀门8，以规定的分压比来输出Ar，所以缩短了控制时间。为此，流量控制系统50A与设定变更等对应的响应性能良好，能够以正确的分压比输出作用气体。
另外，分压控制系统45基于压力控制装置1A，1B的阀门8输出的压力P1，P2，以相对的压力来控制Ar，所以如同以绝对的压力控制作用气体的情况，不必在压力控制装置1A，1B的阀门8的一级侧设置大型管道等来存入Ar。另外，分压控制系统45在改变从压力控制装置1A，1B的阀门8输出的Ar的压力比的情况下，能够仅对应控制压力控制装置1A，1B的阀门8中的输出压力P1，P2小的一方。
下面，说明流量控制系统50A改变作用气体的种类的情况。
流量控制系统50A在将作用气体的种类变更为其它种类的作用气体的情况下(在本实施方式中，由Ar变更为CO)，首先，关闭流量控制装置41B的流量控制阀42B，同时，停止对压力控制装置1A，1B的阀门控制器9的通电，全部打开阀门8。通过这样，残留在流量控制装置41A～41B的下游的Ar从压力控制装置1A，1B中向腔室51排出。之后，打开流量控制装置41D的流量控制阀42D，将CO从作用气体供给管路44提供给分压控制系统45，从喷头板52的中心喷头53和边缘喷头54以规定的分压比排出CO。
分压控制系统45与上述一样，由压力传感器3检测压力控制装置1A，1B的阀门8输出的CO的压力P1，P2，基于该检测结果以相对的压力来控制CO。为此，分压控制系统45既使在CO与Ar压缩率等特性不同的情况下，也与该特性的改变没有关系，能够迅速确定压力控制装置1A，1B的阀门8输出的CO的压力比。
因此，根据本实施方式的流量控制系统，包括：具有与气体供给源连接的流量控制阀42A～42D、检测流量控制阀42A～42D输出的流量的流量计43A～43D，基于流量计43A～43D的检测结果来控制流量控制阀42A～42D的流量控制装置41A～41D；与流量控制装置41A～41D连接的作用气体供给管路44；分压控制系统45，具有与作用气体供给管路44并联设置、可变地控制作用气体的2个阀门8；相对各个阀门8串联连接，检测作用气体的压力P1，P2的压力传感器3；基于压力传感器3的检测结果来按比例控制阀门8的操作，由此相对地控制2个阀门8的输出压力P1，P2的控制器25。所以，对设定变更等的响应性能好，能够以正确的分压比输出作用气体。
另外，根据本实施方式的分压控制系统45，具有：与作用气体供给管路44并联设置、可变地控制作用气体的2个阀门8；对各个阀门8串联连接，检测作用气体的压力P1、P1的压力传感器3；基于压力传感器3的检测结果来按比例控制阀门8的操作，由此相对地控制2个阀门8的输出压力P1，P2的控制器25。所以，能够减少作用气体的白白浪费，同时能够提高对设定变更等的响应性能。
另外，本实施方式的分压控制系统45中，控制器25基于压力传感器3的检测结果，将压力控制装置1A，1B的阀门8中的输出压力P1，P2较小的一方确定为控制对象来操作控制，所以，能够牵制地控制压力控制装置1A，1B的阀门8。
此时，分压控制系统45在控制从压力控制装置1A侧输出的压力P1的情况下，由压力控制装置1B所检测的压力P2和压力比命令K来运算压力控制装置1A的目标压力P1(＝KP2)，在对压力控制装置1A的阀门8的开闭操作进行控制，而且对从压力控制装置1B侧输出的压力P2进行控制的情况下，由压力控制装置1A检测的压力P1和压力比命令K来运算压力控制装置1B的目标压力P2(＝P1/K)，控制压力控制装置1B的阀门8的开闭操作，所以能够缩短阀门8的控制时间，提高系统整体的处理能力。
该进行分压控制的分压控制系统45和流量控制系统50A在控制器25具有零点确认部件，确认控制状态是否为恒定。即，例如在停止作用气体的分压比控制时或者改变作用气体的种类时，启动零点确认部件，进行分压控制系统45的异常检测。
在关闭流量控制阀41A～41D时使零点确认部件工作。如图3所示，零点确认部件，在关闭流量控制阀41A～41D，停止作用气体的供给，且压力传感器3检测的压力P1，P2为规定的阈值D以下时，基于压力传感器3的压力下降来确认零点偏移。
具体地说，如果在基于压力控制装置1A，1B的阀控制器9停止阀门8的控制时，同时关闭流量控制阀41A～41D，残留在流量控制阀41A～41D的下游侧的作用气体从压力控制装置1A，1B的阀门8提供给腔室51，随之，压力传感器3所检测的压力P1，P2向着零点下降。
这里，在任何一个阀门8的输出压力P1，P2变为规定的阈值D以下时，利用压力传感器3在每一定间隔(例如500msec)检测阀门8的输出压力P1，P2，判断检测的输出压力P1，P2是否在允许范围内。即，例如，计算压力P1，P2的压力差(P1-P2)，判断压力差是否在相对零点的允许误差范围C(例如0.1kPa)内，以及判断各个阀门8的输出压力P1，P2是否比规定的阈值B(例如-0.15kPa)小。这里，将允许误差范围C称为功能上不能允许的零点位置的偏差量，将阈值B称为压力传感器3原来没有表示的值。
在判断压力P1，P2的压力差为允许误差范围C之外的情况下，或者判断输出压力P1，P2的任何一个比规定的阈值B小的情况下，判断输出压力P1，P2为允许范围外。这种情况下，没有显示本来应该显示的压力，检测出异常。然后，在多次(本实施方式中是3次)连续算出异常检测时，输出警报等，向操作者通知分压控制系统45的异常。而且，之所以需要多次异常检测，是为了防止错误检测。通过这样，流量控制系统50A和分压控制系统45能够最早发现系统的故障。
(第二实施方式)
接着，说明关于本发明的分压控制系统、流量控制系统和分压控制系统所使用的喷头板的第二实施方式。图4是喷头板80的平面图。图5是表示间隔环83的配置例子的图。
图4所示的喷头板80与第一实施方式的喷头板52一样内设于腔室51中，用于以规定的分压比对晶片(相当于“供给对象物体”)57的中心区域和边缘区域提供作用气体。喷头板80为圆板形，安装正圆形的间隔环(相当于“间隔部件”)83，区分为圆板形的中心喷头81和环形的边缘喷头82。这样的喷头板80在与晶片W相对的表面上形成多个喷出作用气体的气体孔84。气体孔84配置为正三角形，此外相对晶片W从中心向周围配置为六角形。
这种喷头板80将由未图示的分压控制系统所控制的作用气体从中心喷头81和边缘喷头82的气体孔84提供给晶片W。对于喷头板80，由于气体孔84配置为正三角形，所以相邻的气体孔84的间隔是一定的。而且，该气体孔84相对晶片W从中心向周围配置为正六角形，所以，例如在由间隔环83划分喷头板80时，难于破坏气体孔84。即，如图5所示，间隔环83D安装时破坏气体孔84，但间隔环83A，83B，83C安装时不破坏气体孔84。因此，对于喷头板80，与将气体孔123A布置成正方形的喷头板122A(参照图9)比较，在安装正圆形的间隔环83时极大地降低了破坏气体孔84的概率，容易安装间隔环83。
因此，根据本实施方式的分压控制系统所使用的喷头板80，通过间隔环83间隔成同心圆状，分割成多个区域，通过分压控制系统来控制从各个区域提供给晶片W的作用气体的压力，将排出作用气体的气体孔84配置为正三角形，相对晶片W从中心向周围配置为六角形，所以降低了由间隔环83破坏气体孔84的概率，能够在晶片W上使得作用气体的排出密度均匀。
上面说明了本发明的实施方式，但本发明不限于上述实施方式，能够有各种应用。
(1)例如，在上述实施方式中，调整2个阀门8输出的作用气体的压力而成压力比命令K。与此相对，也可以调整3个以上的阀门8输出的作用气体的分压比。
(2)例如，在上述第一实施方式中，在控制开始时全部打开阀门8，全部打开输出压力大的阀门8，将输出压力小的阀门8设为控制对象来进行控制。与此相对，也可以在控制开始时全部关闭阀门8，来控制压力控制装置1A，1B的阀门8。
(3)例如，在上述第一实施方式中，在半导体制造装置所使用的流量控制系统50A中使用分压控制系统45。但是，如果将以规定的分压比来输出作用气体作为目的，适用对象不限于半导体制造装置等。
发明效果
因此，本发明的分压控制系统具有：并联设置在作用气体供给管路中，可变地控制作用气体压力的多个压力控制部件；相对各个压力控制部件串联连接，检测作用气体的压力的压力检测部件；基于压力检测部件的检测结果来按比例控制压力控制部件的操作，由此相对控制多个压力控制部件的输出压力的控制部件，所以，能够减少作用气体的白白浪费，同时能够提高相对设定变更的响应性能。
另外，本发明的流量控制系统包括：具有与气体供给源连接的流量控制阀、检测流量控制阀输出的流量的流量检测部件，基于流量检测部件的检测结果来控制流量控制阀的流量控制装置；与流量控制装置连接的作用气体供给管路；分压控制系统，其具有：与作用气体供给管路并联设置的、可变地控制作用气体的压力的多个压力控制部件；相对各个压力控制部件串联连接，检测作用气体的压力的压力检测部件；基于压力检测部件的检测结果来按比例控制压力控制部件的操作，由此相对地控制多个压力控制部件的输出压力的控制部件。所以，其相对设定变更等的响应性能好，能够以正确的分压比来输出作用气体。
此外，本发明的分压控制系统所使用的喷头板由间隔部件隔开，分割成多个区域，各个区域与分压控制系统连接，控制从各个区域向供给对象物排出的作用气体，排出作用气体的气体孔配置为正三角形，相对供给对象物体从中心向周围配置为六角形，所以，由间隔部件破坏气体孔的概率降低，能够在供给对象物体上将作用气体的排出密度均匀化。

Claims (6)

1.一种分压控制系统，其特征在于，具有：
并联设置在作用气体供给管路中，可变地控制作用气体压力的多个压力控制部件；
相对各个所述压力控制部件串联连接，检测作用气体的压力的压力检测部件；
基于所述压力检测部件的检测结果来按比例控制所述压力控制部件的操作，由此相对地控制所述多个压力控制部件的输出压力的控制部件。
2.根据权利要求1所述的分压控制系统，其特征在于，
所述控制部件基于所述压力检测部件的检测结果，由所述多个压力控制部件来确定控制对象。
3.根据权利要求1或2所述的分压控制系统，其特征在于，
具有零点确认部件，其在使全部所述压力控制部件为全开、停止作用气体的供给时，确认所述压力检测部件的检测的压力是否在相对零点的容许范围内。
4.一种流量控制系统，其特征在于，包括：
具有与气体供给源连接的流量控制阀、检测所述流量控制阀输出的流量的流量检测部件，基于所述流量检测部件的检测结果来控制所述流量控制阀的流量控制装置；
与所述流量控制装置连接的作用气体供给管路；以及
分压控制系统，该分压控制系统具有：与所述作用气体供给管路并联设置的、可变地控制作用气体的压力的多个压力控制部件；相对所述各个压力控制部件串联连接，检测作用气体的压力的压力检测部件；基于所述压力检测部件的检测结果来按比例控制压力控制部件的操作，由此相对地控制所述多个压力控制部件的输出压力的控制部件。
5.根据权利要求4所述的流量控制系统，其特征在于，
具有零点确认部件，其在使全部所述压力控制部件为全开、停止作用气体的供给时，确认所述压力检测部件的检测的压力是否在相对零点的容许范围内。
6.一种分压控制系统所使用的喷头板，由间隔部件隔开，分割成多个区域，各个区域与分压控制系统连接，对从各个区域向供给对象物排出的作用气体加以控制，其特征在于，
排出作用气体的气体孔配置为正三角形，相对所述供给对象物体从中心向周围配置为六角形。
CNB2004100479277A 2003-06-09 2004-06-09 分压控制系统、流量控制系统以及用于分压控制系统的喷头板 Active CN1313894C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN200610107864.9A CN1880504B (zh) 2003-06-09 2004-06-09 分压控制系统、流量控制系统以及用于分压控制系统的喷头板

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003163696A JP4454964B2 (ja) 2003-06-09 2003-06-09 分圧制御システム及び流量制御システム
JP2003163696 2003-06-09

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200610107864.9A Division CN1880504B (zh) 2003-06-09 2004-06-09 分压控制系统、流量控制系统以及用于分压控制系统的喷头板

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1573632A true CN1573632A (zh) 2005-02-02
CN1313894C CN1313894C (zh) 2007-05-02

Family

ID=34090730

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2004100479277A Active CN1313894C (zh) 2003-06-09 2004-06-09 分压控制系统、流量控制系统以及用于分压控制系统的喷头板
CN200610107864.9A Active CN1880504B (zh) 2003-06-09 2004-06-09 分压控制系统、流量控制系统以及用于分压控制系统的喷头板

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200610107864.9A Active CN1880504B (zh) 2003-06-09 2004-06-09 分压控制系统、流量控制系统以及用于分压控制系统的喷头板

Country Status (3)

Country Link
US (2) US7481240B2 (zh)
JP (1) JP4454964B2 (zh)
CN (2) CN1313894C (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104900508A (zh) * 2014-03-04 2015-09-09 上海华虹宏力半导体制造有限公司 一种设有泵送管道压力监控装置的化学干法蚀刻机

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4550507B2 (ja) * 2004-07-26 2010-09-22 株式会社日立ハイテクノロジーズ プラズマ処理装置
US20080078746A1 (en) 2006-08-15 2008-04-03 Noriiki Masuda Substrate processing system, gas supply unit, method of substrate processing, computer program, and storage medium
JP5211450B2 (ja) * 2006-08-15 2013-06-12 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置、基板処理方法及び記憶媒体
JP5134841B2 (ja) * 2007-03-16 2013-01-30 Ｃｋｄ株式会社 ガス供給ユニット
JP2009088229A (ja) * 2007-09-28 2009-04-23 Tokyo Electron Ltd 成膜装置、成膜方法、記憶媒体及びガス供給装置
JP5192214B2 (ja) 2007-11-02 2013-05-08 東京エレクトロン株式会社 ガス供給装置、基板処理装置および基板処理方法
US8876024B2 (en) 2008-01-10 2014-11-04 Applied Materials, Inc. Heated showerhead assembly
US20090178714A1 (en) * 2008-01-14 2009-07-16 Tokyo Electron Limited Flow control system and method for multizone gas distribution
JP6005334B2 (ja) * 2010-12-24 2016-10-12 株式会社堀場エステック 材料ガス制御システム
JP5506655B2 (ja) * 2010-12-28 2014-05-28 株式会社堀場エステック 材料ガス制御装置、材料ガス制御方法、材料ガス制御プログラム及び材料ガス制御システム
US8979021B2 (en) * 2011-10-17 2015-03-17 Easton Corporation Hydraulic air bleed valve system
US9581255B2 (en) 2012-07-23 2017-02-28 Henning, Inc. Multiple proportion delivery systems and methods
US10312119B2 (en) * 2016-02-17 2019-06-04 Lam Research Corporation Line charge volume with integrated pressure measurement
US10515783B2 (en) 2016-02-23 2019-12-24 Lam Research Corporation Flow through line charge volume
JP6462613B2 (ja) * 2016-03-15 2019-01-30 株式会社東芝 分流構造
CN109594061B (zh) * 2016-05-20 2021-02-09 应用材料公司 用于半导体处理的气体分配喷头
CN108231620B (zh) * 2016-12-15 2021-01-19 中微半导体设备(上海)股份有限公司 一种气体流量控制装置及其气体流量控制方法
US10865635B2 (en) 2017-03-14 2020-12-15 Baker Hughes Oilfield Operations, Llc Method of controlling a gas vent system for horizontal wells
KR102482272B1 (ko) 2017-07-11 2022-12-27 산레모 커피 머신즈 에스알엘 에스프레소 샷의 항상성을 개선하기 위한 방법 및 장치
JP2023105636A (ja) 2022-01-19 2023-07-31 東京エレクトロン株式会社 ガス供給システム、プラズマ処理装置及びガス供給方法

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4631482A (en) * 1984-10-09 1986-12-23 Auburn International, Inc. Dust flow inducing monitor
DE3606625A1 (de) * 1985-03-04 1986-09-04 Kraftwerk Union AG, 4330 Mülheim Pilotbrenner mit geringer no(pfeil abwaerts)x(pfeil abwaerts)-emission fuer feuerungsanlagen, insbesondere von gasturbinenanlagen, und verfahren zu seinem betrieb
JPH05315290A (ja) 1992-05-12 1993-11-26 Fujitsu Ltd ガス流量制御装置
US5453124A (en) * 1992-12-30 1995-09-26 Texas Instruments Incorporated Programmable multizone gas injector for single-wafer semiconductor processing equipment
US6090210A (en) * 1996-07-24 2000-07-18 Applied Materials, Inc. Multi-zone gas flow control in a process chamber
FR2763678B1 (fr) * 1997-05-23 1999-08-13 Gaz De France Dispositif compact de comptage de gaz a pression variable
GB9719858D0 (en) * 1997-09-19 1997-11-19 Aea Technology Plc Corona discharge reactor
US6237394B1 (en) * 1999-02-25 2001-05-29 Redwood Microsystems, Inc. Apparatus and method for correcting drift in a sensor
KR100427563B1 (ko) * 1999-04-16 2004-04-27 가부시키가이샤 후지킨 병렬분류형 유체공급장치와, 이것에 사용하는 유체가변형압력식 유량제어방법 및 유체가변형 압력식 유량제어장치
JP4388627B2 (ja) 1999-07-05 2009-12-24 東京エレクトロン株式会社 処理装置
US6138708A (en) * 1999-07-28 2000-10-31 Controls Corporation Of America Mass flow controller having automatic pressure compensator
US6444040B1 (en) * 2000-05-05 2002-09-03 Applied Materials Inc. Gas distribution plate
JP2002110570A (ja) * 2000-10-04 2002-04-12 Asm Japan Kk 半導体製造装置用ガスラインシステム
US6333272B1 (en) * 2000-10-06 2001-12-25 Lam Research Corporation Gas distribution apparatus for semiconductor processing
US6631334B2 (en) * 2000-12-26 2003-10-07 Mks Instruments, Inc. Pressure-based mass flow controller system
JP2002261036A (ja) 2001-02-28 2002-09-13 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 熱処理装置
CN2473209Y (zh) * 2001-03-23 2002-01-23 中国科学院化工冶金研究所 斜臂式泡载分离器
EP1399789A1 (en) * 2001-05-24 2004-03-24 Unit Instruments, Inc. Method and apparatus for providing a determined ratio of process fluids
US20030003696A1 (en) * 2001-06-29 2003-01-02 Avgerinos Gelatos Method and apparatus for tuning a plurality of processing chambers
US6821347B2 (en) * 2002-07-08 2004-11-23 Micron Technology, Inc. Apparatus and method for depositing materials onto microelectronic workpieces
US6986359B2 (en) * 2004-03-09 2006-01-17 Mks Instruments, Inc. System and method for controlling pressure in remote zones

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104900508A (zh) * 2014-03-04 2015-09-09 上海华虹宏力半导体制造有限公司 一种设有泵送管道压力监控装置的化学干法蚀刻机

Also Published As

Publication number Publication date
CN1313894C (zh) 2007-05-02
CN1880504B (zh) 2015-07-08
CN1880504A (zh) 2006-12-20
JP4454964B2 (ja) 2010-04-21
JP2005000723A (ja) 2005-01-06
US20050029369A1 (en) 2005-02-10
US20080300728A1 (en) 2008-12-04
US7481240B2 (en) 2009-01-27
US8109288B2 (en) 2012-02-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1313894C (zh) 分压控制系统、流量控制系统以及用于分压控制系统的喷头板
CN1225680C (zh) 流体可变式流量控制装置
KR102110610B1 (ko) 에지-중심 가스 전달을 갖는 이중 플리넘 축대칭성 샤워헤드
JP5562712B2 (ja) 半導体製造装置用のガス供給装置
CN1809794A (zh) 从具有流量控制装置的气体供给设备向容器分流地供给气体的气体分流供给装置及气体分流供给方法
US9169558B2 (en) Fluid control apparatus
US9080576B2 (en) Method and apparatus for controlling a processing system
BRPI0520513A2 (pt) sistema e método para realização de experimentos quìmicos paralelos
CN1776400A (zh) 粒子监测装置和真空处理装置
CN111403256A (zh) 半导体工艺装置
CN100355019C (zh) 基板处理装置和基板处理装置的压力控制方法
WO2020068338A1 (en) Atomic oxygen and ozone device for cleaning and surface treatment
US20220238354A1 (en) Multiple vacuum chamber exhaust system and method of evacuating multiple chambers
Wang et al. Relationship between scouring efficiency and overall concentration of fluidized granular activated carbon (GAC) in microfiltration
AU2021215102A1 (en) Work vehicle sprayer system and method with nozzle monitoring
JP2004207703A5 (zh)
US20130156610A1 (en) Pump power consumption enhancement
RU2022101722A (ru) Способ и система риформинга нафты
KR102588233B1 (ko) 반도체 장치용 배기 댐퍼
KR102401199B1 (ko) 복합악취 정보를 이용한 악취발생현장의 공조 제어 시스템
US11939760B2 (en) Vacuum sewage system with monitoring system and variable speed pump and methods of use
JPS614875A (ja) プラズマエツチング装置の真空排気方法
EP4095449A3 (en) A method, system and computer program product for controlling an hvac system
CN101400875B (zh) 改进除污系统操作的方法及设备
CN117000157A (zh) 聚烯烃流化床反应器及稳定运行方法、系统、终端和介质

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant