JPH03211601A - ガス流量制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 ガス流量制御装置に係り、特に半導体装置の製造工程で
使用するガス流量制御装置に関しガスのコンタミネーシ
ョンによる誤動作を直ちにキャッチして被害を防止する
ガス流量制御装置の提供を目的とし。

第１の流量センサと、第２の流量センサと、バルブと、
比較回路と、警報器と、比較制御回路を有し。

該第１の流量センサ及び該第２の流量センサはガス流量
を検知して電気信号に変換し、該バルブはガス流量を［
ｆｆＬ、該比較回路は該第１の流量センサの出力電圧と
該第２の流量センサの出力電圧を比較し、その差が予め
設定した値より大きい時に該警報器を作動させ、該比較
制御回路は該第１の流量センサの出力電圧と予めガス流
量に応じて設定した設定電圧を比較し、その差に応じて
該バルブを作動させてガス流量を一定に制御するガス流
量１ｊＪａ装置により構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明はガス流量制御装置に係り、特に半導体装置の製
造工程で使用するガス流量制御装置に関する。

現在、−船釣に使用されているマスフローコントローラ
は、窒素（ＮＺ）、水素（Ｈｉ、酸素（０２）等のガス
流量をコントロールする場合はコンタミネーションによ
る流量センサ目詰まり等のトラブルを起こすことはない
が、半導体集積回路の製造工程中のエツチングで使用す
る２例えば３塩化はう素（ＢＣＩｓ）、　　シラン（Ｓ
＋Ｈ４）４塩化炭素（ＣＣ１，）等のガスはコンタミネ
ーションによるトラブルを起こしやすい。

特にシラン系ガスは、水分や他のガスと結合し易く、数
々のトラブルを引き起こしてしまう。

マスフローコントローラ内でコンタミネーションにより
流量センサに目詰まりが生じると、設定流量とは異なる
流量となり、ウェハの処理条件が変わってしまい１発見
が遅れると多大の被害を被ることになる。

また、コンタミネーションによる固化物が塵埃としてウ
ェハに影響することもある。

コンタミネーションの主な原因はマスフローコントロー
ラ内でのガスのリークと、微量の水分等の不純物を含む
パージガスによるパージである。

これらを防止すればトラブルは発生しないが実際問題と
して完全に防止できるわけはなく、ある程度発生しにく
くはできるものの、コンタミネーションは必ず発生する
。

このため、コンタミネーションが発生してもそれに対処
する方法あるいは装置を開発する必要がある。

〔従来の技術〕

第２図はマスフローコントローラの従来例を説明するた
めの図であり、１は流量センサ　１ａはセンサ管、　ｌ
ｂは検出回路、　ｌｃは増幅回路、３はバルブ、６は比
較制御回路、７は電圧設定回路を表す。

センサ管１ａにはサーモレジスタが巻かれヒータの役目
も兼ねており、検出回路１ｂのブリッジ回路の一部を構
成している。

ガスが流れていない時ブリッジ回路は平衡で。

ガスが流れている時は上流側の熱が下流側に移動し平衡
がくずれ、検出回路ｔｂに電圧が現れ、それが増幅回路
１ｃに送られる。

比較制御回路６は電圧設定回路７からの設定電圧と増幅
回路１ｃからの出力電圧（センサー出力）とを比較し、
それらの差信号を発生し、その差信号がゼロになるまで
バルブ３を制御してガス流量を一定に制御する。

ところが、もし、センサ管１ａに目詰まりが発生したと
すると、センサ管１ａのガスの流れが悪くなり、設定流
量が流れているにもかかわらすセンサ管１ａでは流量が
減少するので、比較制御回路６は設定流量が確保されて
いないと判断し、バルブ３を開けて流量を確保しようと
する。そのため、設定流量以上のガスが流れてしまうと
いった問題を生ずる。

しかも、センサ管１ａの目詰まりを直ちに発見すること
ができないため流量異常の発見が遅れ、大きな被害を被
ること（こなる。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明はセンサ管に目詰まりが生じてガスの流れが悪く
なったら直ちにそれをキャッチして警報を発し、流量の
異常を防止するガス流量制御装置を提供することを目的
とする。

［課題を解決するための手段］ 上記課題は、第１の流量センサ１と、第２の流量センサ
２と、バルブ３と、比較回路４と、警報器５と、比較＠
御回路６を有し、該第１の流量センサ１及び該第２の流
量センサ２はガス流量を検知して電気信号に変換し、該
バルブ３はガス流量を調節し、該比較回路４は該第１の
流量センサ１の出力電圧と該第２の流量センサ２の出力
電圧を比較し、その差が予め設定した値より大きい時に
該警報器５を作動させ、該比較制御回路６は該第１の流
量センサｌの出力電圧と予めガス流量に応じて設定した
設定電圧を比較し、その差に応じて該バルブ３を作動さ
せてガス流量を一定に制御するガス流量制御装置によっ
て解決される。

〔作用〕

本発明では第１の流量センサ１と第２の流量センサ２で
ガス流量を検知して電気信号に変換する。

もし、第１の流量センサｌと第２の流量センサ２のどち
らかに目詰まりが生じてガスの流れが悪くなると両者の
出力電圧に差を生じ、比較回路４が働いて警報器５を作
動させる。使用途中において第１の流量センサ１七第２
の流量センサ２が同時に目詰まりを起こし、同様にガス
の流れが悪（なるといった確率は極めて低いので、ｌ実
に目詰まりの発生を知ることができる。したがって、セ
ンサの目詰まりといったトラブルが発生しても、直ちに
対処することができ、ガス流量が設定量からはずれるこ
とを防止することができる。

〔実施例〕

第１図は実施例で２本発明によるマスフローコントロー
ラを説明するための図であり、１は第１の流量センサで
第１のセンサ管１ａ、検出回路１ｂ。

増幅回路１ｃからなり、２は第２の流量センサで第２の
センサ管２　ａ　＋検出回路２ｂ、増幅回路２ｃからな
り、３はバルブ２４は比較回路、５は警報器、６は比較
制御回路、７は電圧設定回路を表す。

第１のセンサ管１ａ、第２のセンサ管２ａはともにサー
モレジスタをもっていて、これらは検出回路ｌｂ、　２
ｂのブリッジ回路の一部を構成し、ガス流量に比例した
出力電圧が増幅回路１ｃ、　２ｃに送られる。

比較回路は第１の流量センサ１からの出力電圧と第２の
流量センサ２からの出力電圧を比較する。

そして、その差が予め設定しである異常値を超えると警
報器５を動作させる。

一方、第１の流量センサ１からの出力電圧は予め流すべ
きガス流量に応じて電圧設定回路７に設定された設定電
圧と比較制御回路６で比較され。

その差に応じてバルブ３が駆動されてガス流量を一定に
保つように制御系が動作する。

このようにして、警報器が動作しない間はガス流量を一
定に保ち、警報器が動作したら直ちにその事態に対処す
ることができる。

なお、実施例（第１図）では第１の流量センサｌと第２
の流量センサ２をバルブ３の上流側に設置したが、下流
側に設置してもよく、警報器５を動作させる異常値の設
定に注意を払えば第１の流量センサ１と第２の流量セン
サ２を上流側と下流側に分けて設置することもできる。

さらに、電圧設定回路７の設定電圧と比較する出力電圧
は第１の流量センサ■と第２の流量センサ２のどちらか
らとってもよい。

〔発明の効果］ 以上説明した様に１本発明によれば、ガスフローコント
ローラにより一定流量のガスを供給し。

その途中でコンタミネーション等によるセンサ管の目詰
まりがあっても直ちにそれをキャッチして。

その事態に対処することができ、被害を避けることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例を説明するための同 第２図は従来例を説明するための図 である。 図において５ ■は流量センサであって第１の流量センサ。 １ａはセンサ管であって第１のセンサ管１ｂは検出回路
。 １ｃは増幅回路。 ２は流量センサであって第２の流量センサ。 ２ａはセンサ管であって第２のセンサ管。 ２ｂは検出回路。 ２ｃは増幅回路。 ３はバルブ。 ４は比較回路。 ５は警報器 ６は比較制御回路。 ７は電圧設定回路

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 第１の流量センサ（１）と、第２の流量センサ（２）と
   、バルブ（３）と、比較回路（４）と、警報器（５）と
   、比較制御回路（６）を有し、 該第１の流量センサ（１）及び該第２の流量センサ（２
   ）はガス流量を検知して電気信号に変換し、該バルブ（
   ３）はガス流量を調節し、該比較回路（４）は該第１の
   流量センサ（１）の出力電圧と該第２の流量センサ（２
   ）の出力電圧を比較し、その差が予め設定した値より大
   きい時に該警報器（５）を作動させ、該比較制御回路（
   ６）は該第１の流量センサ（１）の出力電圧と予めガス
   流量に応じて設定した設定電圧を比較し、その差に応じ
   て該バルブ（３）を作動させてガス流量を一定に制御す
   ることを特徴とするガス流量制御装置。