JPH03230204A - マスフローコントローラ - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体装１の製造工程におけるドライエツチ
ングプロセスあるいはＣＶＤプロセス等で使用されるマ
スフローコントローラに関する。

〔従来の技術〕

第３図は従来のマスフローコントローラの一例を示すブ
ロック図である。従来、二の種のマスフローコントロー
ラは、同図には示すように、ガスが流入する側にガスが
分岐して流れる多数のバイパス経路２を有し、このバイ
パス経路２に平行に外郭対外に設けられる流量センサ部
３をもっとものいバイパス経路２より吐出するガスの流
量を制御するコントロールバルブ４をもつバルブ本体１
と、ステンレス製毛細管である流量センサ部３の外側に
巻かれる加熱型抵抗体３ａと、この加熱抵抗体３ａとで
ブリッジ回路を形成するとともに流量センナ部３内を流
れるガスによって生ずる上流側から下流側への熱の移動
量を質量流量に比例した出力を発生するブリッジ回路１
２と、このブリッジ回路１の出力を演算する演算回路８
と、演算された出力信号と流量設定信号１０と比較する
ことによって、コントロールバルブ４の開閉を制御する
比較制御回路９とを有している。また、前述したように
、流量センサ部３と並列なバイパス流路を設けて分流さ
せることにより、広範な流量測定レンジに対応できる。

さらに、流量センサ部３からの出力信号は、比較制御回
路９によって外部から与えられる設定信号と比較され、
その差が常に０となるようにコントロールバルブ４のバ
ルブ開度が自動的にコントロールされる。

〔発明が解決しようとする課題〕

通常、半導体集積回路装置の製造工程においては、さま
ざまな種類の半導体用ガスが使われているが、ドライエ
ツチングプロセスやＣＶＤプロセスにおいては、ＣＣρ
４．ＢＣｌ２．５ｉＨ２Ｃｆｆ１２．ＴＥ０１といった
常温では、蒸気圧が低く、液化しやすい性質のガスが使
われている。従って、上述した従来のマスフローコント
ローラではこのようなガスを使用している場合に、マス
フローコントローラ内部の流量センサ部の毛細管や、コ
ントロールバルブにおいて、ガスの液化による詰りとい
った事故が起きやすいという欠点がある。また、このマ
スフローコントローラの詰り防止対策としては、例えば
、ヒーターを本体に巻くなどして、温度を上げて使用す
ることが行われているが、従来のマスフローコントロー
ラでは使用可能な環境温度が５０℃程度迄であることや
、流量センサ部がヒー′ター加熱による温度変動の影響
を受けることにより流量制御の性能低下を生じてしまう
問題がある。

本発明の目的は、かかる欠点を解消し、ガス液化により
起きる詰り現象の発生しないマスフローコントローラを
提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のマスフローコントローラは、一端側に多数のガ
ス導入バイパス経路と前記ガスを流入する毛細管である
流量センサ部とを有し、多端側に前コ己バイパス経路及
び前記流量センサ部より流出する前記ガスの流量を制御
するコントロールバルブとを有する本体と、前記流量セ
ンサ部の出力を検知するとともに前記コントロールバル
ブの開閉を制御する比較制御回路とを備えるマスフロー
コントローラにおいて、前記本体に埋設されるとともに
前記本体の温度を検知する温度センサと、こめ温度セン
サの検知する温度と周囲温度とにより前記流量センサ部
の出力を補正する温度補正回路とを設けることを特徴と
している。

〔実施例〕

次に、本発明について図面を参照して説明する。

第１図は本発明の一実施例を示すマスフローコントロー
ラのブロック図である。このマスフローコントローラは
、従来のマスフローコントローラに加えて、バルブ本体
１ａに埋め込まれた本体加熱用のヒータ５と、バルブ本
体１ａの温度を検出する温度センサ６と、この温度セン
サ６によりあらかじめ設定した温度に維持するためにヒ
ータ５を制御する温度制ｍ回路７と、流量センサ部３の
出力を周囲温度により補正する温度補正回路１１とを設
けたことである。

次に、このマスフローコントローラの動作を説明する。

まず、ガスが矢印に示すように、バイパス経路２と流量
センサ部３を通過する。この流量センサ部３はステンレ
ス製毛細管の外側に２つの自己加熱型抵抗体が巻かれて
おりブリッジ回路１２に接続されている。毛細管内を流
れるガスによって生ずる上流側から下流側への熱の移動
量は質量流量に比例した出力として計測される。この流
量センサ部３を流れる流量には限界があるため、流量セ
ンサと並列なバイパス流路２を設けて分流させることに
より、広範な流量測定レンジに対応できる。また、流量
センナ部からの出力信号は比較制御回路９によって外部
から与えられる流量設定信号１０と比較され、その差が
常に０となるようにコントロールバルブ４の開度が自動
的に制御される。

一方、バルブ本体１ａ内には、ヒーター５及び温度セン
サ６が組み込まれており、温度制御回路７によりあらか
じめ設定した一定の温度にマスフローコントローラ全体
を保つことができる。また、従来のマスフローコントロ
ーラでは使用可能な環境温度は５０’Ｃ程度迄であり、
流量センサ部３が周囲温度変化の影響を受けやすくヒー
ター等により加熱すれば流量センサ部３の出力に誤差を
生じるため、流量制御の性能低下を引き起こしてしまう
。すなわち、従来のマスフローコントローラにＣＣ！２
４．ＢＣρ３，５ｉＨ２Ｃρ２．ＴＥ０１といった液化
しやすいガスを使用する際には液化による詰りか発生し
やすいため環境温度、ガス配管系の圧力管理に多大な注
意を必要とする。

しかしながら、このマスフローコントローラでは、温度
補正回路１１により周囲温度の変化に関係なく安定した
流量制御が可能となるため流量制御の性能低下を生じる
ことなしにある一定の高温に保つことが可能となり、こ
れにより常温では液化しやすいガスにおいても液化する
ことなく安定した流量制御を行うことができる。

第２図は本発明の他の実施例を示すマスフローコントロ
ーラのブロック図である。このマスフローコントローラ
は、同図に示すように、前述の実施例の構成からヒータ
ーと温度制御回路を取り除いたものである。すなわち周
囲の環境温度を外部設備等で制御している場合に適用す
るものである。これは、このマスフローコントローラカ
空調室内で使用される場合である。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、本体の温度を検知する温
度センサと、補正する温度補正回路とを設けることによ
って、高温状態で流量制御を正確かつ高精度に行うこと
ができるため、ＣＣρ４゜ＢＣｆ９．５ｉＨｚ　ＣＩ！
ｚ　、ＴＥ０１などのガスの液化を防止することができ
、ガスの液化による詰りを起さないマスフローコントロ
ーラが得られるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すマスフローコントロー
ラのブロック図、第２区は本発明の他の実施例を示すマ
スフローコントローラのブロック図、第３図は従来のマ
スフローコントローラの一例を示すブロック図である。 １．１ａ、ｌｂ・・・バルブ本体、２・・・バイパス経
路、３・・流量センサ部、４・・・コントロールバルブ
、５・・・ヒータ、６・・・温度センサ、７・・・温度
制御回路、８・・・演算回路、９・・・比較制御回路、
１０・・・流量設定信号、１１・・・温度補正回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　一端側に多数のガス導入バイパス経路と前記ガスを流
   入する毛細管である流量センサ部とを有し、多端側に前
   記バイパス経路及び前記流量センサ部より流出する前記
   ガスの流量を制御するコントロールバルブとを有する本
   体と、前記流量センサ部の出力を検知するとともに前記
   コントロールバルブの開閉を制御する比較制御回路とを
   備えるマスフローコントローラにおいて、前記本体に埋
   設されるとともに前記本体の温度を検知する温度センサ
   と、この温度センサの検知する温度と周囲温度とにより
   前記流量センサ部の出力を補正する温度補正回路とを設
   けることを特徴とするマスフローコントローラ。