JP6375486B1 - 処理チャンバの圧力制御方法及び処理チャンバの圧力制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】必要な必要流入量(Qi)をQi=Qo+(ΔP/Δt)Vに基き算出し処理チャンバ2内に流入させる。処理チャンバ2からの現在の予測流出量(Qo(n))を、吸引ポンプ3内の現在の圧力(P2)と吸引ポンプ3の固有の吸引量(Sp=f1(P2))からQo(n)=P2*f1(P2)に基き算出する際に、吸引ポンプ3内の現在の圧力(P2)を、開閉プレートの現開閉度(θ)におけるバルブ4の固有のコンダクタンス(Cv=f2(θ))に、測定された処理チャンバ2内の現在の圧力(P1)と開閉プレートの現開閉度(θ)における固有のコンダクタンス(Cv=f2(θ))における規定上の処理チャンバ2内の圧力(P)との誤差を加味して算出された正確なコンダクタンス(Cv(θ,P)=f2(θ,P))からP2=P1−(Qo(n−1)/f2(θ,P))により算出する。
【選択図】図2
Description
本発明は、上記の課題を解決するための第1の手段として、半導体の製造工程において処理チャンバとこの処理チャンバ内のガスを吸引する吸引ポンプとの間に設置されたバルブにより処理チャンバ内のガスの圧力を調整する圧力制御方法において、吸引ポンプの吸引力によって吸引ポンプを介して処理チャンバから排出されるガスの予測流出量(Qo)を算定する一方、処理チャンバ内の現在の圧力(P1)と予め設定された処理チャンバ内の目標値の圧力(Psp)との差から求められる現在の圧力(P1)が目標値の圧力(Psp)にまで達するのに必要な圧力の変化レート(ΔP/Δt)及び予め判明している処理チャンバの容量(V)から目標値の圧力(Psp)に達するのに必要な処理チャンバ内に流入させるべきガスの必要流入量(Qi)をQi=Qo+(ΔP/Δt)Vに基づいて算出し、算出された必要流入量(Qi)を処理チャンバ内に流入させて処理チャンバ内の圧力を目標値の圧力(Psp)に制御する場合において、処理チャンバから排出されるガスの現在の予測流出量(Qo(n))を、吸引ポンプ内の現在の圧力(P2)と予め判明している吸引ポンプの所定の圧力下における固有の吸引量(Sp=f1(P2))から、Qo(n)=P2*f1(P2)に基づいて算出する際に、吸引ポンプ内の現在の圧力(P2)を、予め判明しているバルブの開閉プレートの現在の位置における開閉角度の度合い(θ)におけるバルブの固有のコンダクタンス(Cv=f2(θ))に、実際に測定された処理チャンバ内の現在の圧力(P1)とバルブの開閉プレートの現在の位置における開閉角度の度合い(θ)におけるバルブの固有のコンダクタンス(Cv=f2(θ))における予め判明している規定上の処理チャンバ内の圧力(P)との誤差を、加味して算出された正確なコンダクタンス(Cv(θ,P)=f2(θ,P))から、P2=P1−(Qo(n−1)/f2(θ,P))により算出して、処理チャンバから排出されるガスの現在の予測流出量(Qo(n))を算出することを特徴とする処理チャンバの圧力制御方法を提供するものである。
バルブの開閉プレートの現在の位置における開閉角度の度合い(θ)におけるバルブの固有のコンダクタンス(Cv=f2(θ))をバルブの種類毎に予め記憶し、吸引ポンプの所定の圧力における固有の吸引量(Sp=f1(P2))を吸引ポンプの種類毎に予め記憶して、処理チャンバから排出されるガスの現在の予測流出量(Qo(n))を算出することを特徴とする処理チャンバの圧力制御方法を提供するものである。
本発明は、上記第1乃至第9の解決手段である処理チャンバの圧力制御方法に使用することができる下記の圧力制御装置をも提供するものである。即ち、本発明は、上記の課題を解決するための第10の手段として、半導体の製造工程において処理チャンバとこの処理チャンバ内のガスを吸引する吸引ポンプとの間に設置されたバルブにより処理チャンバ内のガスの圧力を調整する処理チャンバの圧力制御装置において、吸引ポンプの吸引力によって吸引ポンプを介して処理チャンバから排出されるガスの予測流出量(Qo)を算定する流出量算定手段と、処理チャンバ内の現在の圧力(P1)と予め設定された処理チャンバ内の目標値の圧力(Psp)との差から求められる現在の圧力(P1)が目標値の圧力(Psp)にまで達するのに必要な圧力の変化レート(ΔP/Δt)及び予め判明している処理チャンバの容量(V)から目標値の圧力(Psp)に達するのに必要な処理チャンバ内に流入させるべきガスの必要流入量(Qi)をQi=Qo+(ΔP/Δt)Vに基づいて算出する必要流入量算定手段と、処理チャンバ内に流入させるべきガスの流入量を必要流入量算定手段に基づいて算出された必要流入量(Qi)に調整する流入量調整手段とを備え、この流入量調整手段により必要流入量(Qi)を処理チャンバ内に流入させて処理チャンバ内の圧力を目標値の圧力(Psp)に制御する場合において、流出量算定手段は、処理チャンバから排出されるガスの現在の予測流出量(Qo(n))を、吸引ポンプ内の現在の圧力(P2)と予め判明している吸引ポンプの所定の圧力下における固有の吸引量(Sp=f1(P2))から、Qo(n)=P2*f1(P2)に基づいて算出する際に、吸引ポンプ内の現在の圧力(P2)を、予め判明しているバルブの開閉プレートの現在の位置における開閉角度の度合い(θ)におけるバルブの固有のコンダクタンス(Cv=f2(θ))に、実際に測定された処理チャンバ内の現在の圧力(P1)とバルブの開閉プレートの現在の位置における開閉角度の度合い(θ)におけるバルブの固有のコンダクタンス(Cv=f2(θ))における予め判明している規定上の処理チャンバ内の圧力(P)との誤差を、加味して算出された正確なコンダクタンス(Cv(θ,P)=f2(θ,P))から、P2=P1−(Qo(n−1)/f2(θ,P))により算出して、前記処理チャンバから排出されるガスの現在の予測流出量(Qo(n))を算出することを特徴とする処理チャンバの圧力制御装置を提供するものである。
このバルブ4として、スペース的に有利で、比較的簡易に製造することができることから、ケーシング内においてプレートを横方向に揺動させる横旋回式のゲートバルブを採用している。但し、処理チャンバ2内の圧力を適切に調整することができれば、バルブの形式に特に限定はなく、他に、ペンドラムバルブ、バタフライドラム、ポペットドラム等の真空バルブを使用することもできる。また、これらのバルブのプレートの昇降に際して、ケーシングに摺動させてOリングを用いる形態のみならず、ベローズ等のバルブのケーシングと非接触の昇降部材により、プレートをケーシング内で昇降させるグリースレスバルブの形態とすることもできる。この場合には、図示しないマグネットにより、プレート等をケーシングへ密着させて処理チャンバ2内を密閉することができる。
コントローラー5は、バルブ4の開閉等の作動を制御するものであり、本発明の圧力制御装置10は、図3に示すように、このコントローラー5に設定される。この圧力制御装置10は、バルブ4を所定の位置に変位させてその開閉度を調整することにより、処理チャンバ2内のガスの圧力を目標値の圧力(圧力設定点)に制御する。この圧力制御装置10は、具体的には、図3に示すように、吸引ポンプ3の吸引力によって吸引ポンプ3を介して処理チャンバ2から排出されるガスの予測流出量(Qo)を算定する流出量算定手段12と、目標値の圧力に達するのに必要な処理チャンバ2内に流入させるべきガスの必要流入量(Qi)を算出する必要流入量算定手段14と、処理チャンバ2内に流入させるべきガスの流入量をこの必要流入量算定手段14に基づいて算出された必要流入量(Qi)に調整する流入量調整手段16を備えている。
必要流入量算定手段14は、具体的には、圧力センサ6により測定された処理チャンバ2内の現在の圧力(P1:単位はmTorr)と予め設定された処理チャンバ2内の目標値の圧力(Psp:単位はmTorr)との差から求められる現在の圧力(P1)が目標値の圧力(Psp)にまで達するのに必要な圧力の変化レート(ΔP/Δt)及び予め判明している処理チャンバの容量(V)から、目標値の圧力(Psp)に達するのに必要な処理チャンバ2内に流入させるべきガスの必要流入量(Qi:単位はmTorr・L/s)を、吸引ポンプ3からの流出量をQo(単位はmTorr・L/s))として、Qi=Qo+(ΔP/Δt)Vに基づいて算出するものである。
この現在のガスの流出量(Qo)を算出するものが、流出量算定手段12である。即ち、流出量算定手段12は、処理チャンバ2から排出されるガスの現在の予測流出量(Qo(n))を、吸引ポンプ3内の現在の圧力(P2:単位はmTorr)と、予め判明している吸引ポンプ3の所定の圧力下における固有の吸引量(Sp:単位はL/s)から求めるものである。これは、原料ガス等の気体については、その流量を、質量流量で把握した場合、流量(Q)=圧力(P)*体積流量(吸引量:S)、即ち、図5の基本方程式に示すように、Q=PSとして把握できることから、排出側の吸引ポンプ3内の圧力(P2)に影響を受け、また、実際に、図4及び図12に示すように、吸引ポンプ3内の圧力によって流量が変化することが判明しているため、この図12に一例を示すように、各吸引ポンプ3毎に、予め判明している所定の圧力下における固有の吸引量(Sp)を、図12に一例を示すグラフからSp=f1(P2)として求めておく。なお、「Qo(n)」は、現在の「予測」流出量を意味し、結果として「n」なる記号は、「現在の流出量」を特定するためのものであるという点において、算出している現時点における流出量を意味するものであり、これを代用記号として「n」で表現したのは、あくまで「予測」流出量という仮定の変数(未知又は不定の値)だからである。即ち、「n」との記号をもって特定したのは、「Qo(n)」が、予測値であるが故に、また、常時繰り返して算出される変数であるが故に、デジタル処理によるフィードバック制御の分野において、仮定の値である変数を表す代用記号として一般的に用いられる「n」をもって表現したものである。
流入量調整手段16は、このようにして必要流入量(Qi)が算出された場合、バルブ4が、図4に示すように、バルブ4の開閉プレートのとある位置における開閉角度の度合い(θ)におけるバルブ4の固有のコンダクタンスが判明していることから(Cv=f2(θ))、必要流入量(Qi)を確保するのに必要な特定のコンダクタンス(Cv)を得られるように、図示しない開閉プレートを所定の開閉角度の度合い(θ)に相当する位置に変位させて、処理チャンバ2内の圧力を目標値の圧力(Psp)に制御する。
また、上記の実施の形態において、流出量算定手段12には、バルブ4の開閉プレートの現在の位置における開閉角度の度合い(θ)におけるバルブ4の固有のコンダクタンス(Cv=f2(θ))をバルブ4の種類毎(メーカー及び製品毎)に予め記憶し、同様に、吸引ポンプ3の所定の圧力における固有の吸引量(Sp=f1(P2))を吸引ポンプ3の種類毎(メーカー及び製品毎)に予め記憶させておく。これにより、各種処理チャンバ2や吸引ポンプ3、バルブ4の組合せ毎に、一度、ダミーウェハを用いて作動させて学習させ、これらの組合せが変わる度に、改めて設定する必要がなくなるため、汎用性に富むと同時に稼働させるまでのセッティングに手間と時間を要することなく、バルブ4と吸引ポンプ3の各種組合せに的確に対応することができる。
次に、本発明の圧力制御方法の使用方法について説明すると、まず、事前準備として、使用が予想される吸引ポンプ3毎に、当該吸引ポンプ3のメーカーが公表しているデータを用いて、予め判明している当該吸引ポンプ3の所定の圧力における固有の吸引量(Sp=f1(P2))を吸引ポンプの種類毎(メーカー及び製品毎)に、また、使用が予想されるバルブ4毎に、当該バルブ4のメーカーが公表しているデータを用いて、予め判明している当該バルブ4の開閉プレートの現在の位置における開閉角度の度合い(θ)におけるバルブ4の固有のコンダクタンス(Cv=f2(θ))をバルブ4の種類毎(メーカー及び製品毎)に、流出量算定手段12に記憶させておく。また、処理チャンバ2の容量(V)も、流出量算定手段12に入力する。なお、吸引ポンプ3やバルブ4について新製品が新たに提供された場合や、各製品についてスペックの変更があった場合には、データを追加又は補正して、流出量算定手段12に記憶されているデータを常に最新の状態にバージョンアップすることが望ましい。
2 処理チャンバ
3 吸引ポンプ
4 バルブ
5 コントローラー
6 圧力センサ
10 圧力制御装置
12 流出量算定手段
14 必要流入量算定手段
16 流入量調整手段
18 設定手段
Claims (18)
- 半導体の製造工程において処理チャンバと前記処理チャンバ内のガスを吸引する吸引ポンプとの間に設置されたバルブにより前記処理チャンバ内のガスの圧力を調整する圧力制御方法において、前記吸引ポンプの吸引力によって前記吸引ポンプを介して前記処理チャンバから排出されるガスの予測流出量(Qo)を算定する一方、前記処理チャンバ内の現在の圧力(P1)と予め設定された前記処理チャンバ内の目標値の圧力(Psp)との差から求められる現在の圧力(P1)が目標値の圧力(Psp)にまで達するのに必要な圧力の変化レート(ΔP/Δt)及び予め判明している前記処理チャンバの容量(V)から前記目標値の圧力(Psp)に達するのに必要な前記処理チャンバ内に流入させるべきガスの必要流入量(Qi)をQi=Qo+(ΔP/Δt)Vに基づいて算出し、前記算出された必要流入量(Qi)を前記処理チャンバ内に流入させて前記処理チャンバ内の圧力を目標値の圧力(Psp)に制御する場合において、前記処理チャンバから排出されるガスの現在の予測流出量(Qo(n))を、前記吸引ポンプ内の現在の圧力(P2)と予め判明している前記吸引ポンプの所定の圧力下における固有の吸引量(Sp=f1(P2))から、Qo(n)=P2*f1(P2)に基づいて算出する際に、前記吸引ポンプ内の現在の圧力(P2)を、予め判明している前記バルブの開閉プレートの現在の位置における開閉角度の度合い(θ)における前記バルブの固有のコンダクタンス(Cv=f2(θ))に、実際に測定された前記処理チャンバ内の現在の圧力(P1)と前記バルブの開閉プレートの現在の位置における開閉角度の度合い(θ)における前記バルブの固有のコンダクタンス(Cv=f2(θ))における予め判明している規定上の前記処理チャンバ内の圧力(P)との誤差を、加味して算出された正確なコンダクタンス(Cv(θ,P)=f2(θ,P))から、P2=P1−(Qo(n−1)/f2(θ,P))により算出して、前記処理チャンバから排出されるガスの現在の予測流出量(Qo(n))を算出することを特徴とする処理チャンバの圧力制御方法。
- 請求項1に記載された処理チャンバの圧力制御方法であって、前記正確なコンダクタンス(Cv(θ,P)=f2(θ,P))を、前記バルブの開閉プレートの開閉角度の各度合い(θ)毎に、前記バルブの前記コンダクタンスの変化及び前記処理チャンバ内の圧力の変化とを考慮して規定される補正値(Cc(θ))を予め定めて記憶した上で、前記バルブの開閉プレートの現在の位置における開閉角度の度合い(θ)における前記バルブのコンダクタンスの算出値(CvQ1(θ))及び当該コンダクタンス(CvQ1(θ))における予め判明している規定上の前記処理チャンバ内の圧力の算出値(PQ1(θ))、並びに、実際に測定された前記処理チャンバ内の現在の圧力(P1)及び前記バルブの開閉プレートの現在の位置における開閉角度の度合い(θ)において該当する前記補正値(Cc(θ))から、Cv(θ,P)=CvQ1(θ)+[Cc(θ)×(P1−PQ1(θ))]により算出することを特徴とする処理チャンバの圧力制御方法。
- 請求項2に記載された処理チャンバの圧力制御方法であって、前記補正値(Cc(θ))を、物理的に定まる前記バルブの固有のコンダクタンスと前記処理チャンバ内の圧力との関係を示す関数のグラフにおいて、実用ゾーンであるトランジショナルフローの範囲内で任意に選択された2点の前記ガスの流量(Q1、Q2)間の前記バルブの固有のコンダクタンス(CvQ1(θ)、CvQ2(θ))及び当該コンダクタンス(CvQ1(θ)、CvQ2(θ))における前記処理チャンバ内の圧力(PQ1(θ)、PQ2(θ))の変化の割合の一般的関係として、Cc(θ)=CvQ1(θ)−CvQ2(θ)/PQ1(θ)−PQ2(θ)から算出し、前記補正値(Cc(θ))を、前記バルブの開閉プレートの開閉角度の各度合い(θ)毎に予め算出して記憶しておき、前記バルブの開閉プレートの現在の位置における開閉角度の度合い(θ)に応じて当該開閉角度の度合い(θ)に対応する前記補正値(Cc(θ))を選択して、前記Cv(θ,P)=CvQ1(θ)+[Cc(θ)×(P1−PQ1(θ))]に入力することを特徴とする処理チャンバの圧力制御方法。
- 請求項3に記載された処理チャンバの圧力制御方法であって、前記実用ゾーンであるトランジショナルフローの範囲内で任意に選択された2点の前記ガスの流量(Q1、Q2)における前記バルブの固有のコンダクタンス(CvQ1(θ)、CvQ2(θ))を、前記2点の前記ガスの流量(Q1、Q2)、前記2点の前記ガスの流量(Q1、Q2)において測定された前記処理チャンバ内の圧力(PQ1(θ)、PQ2(θ))、予め判明している前記吸引ポンプの固有の吸引量(Sp)から、各々、CvQ1(θ)=Q1/[PQ1(θ)−(Q1/Sp)]、CvQ2(θ)=Q2/[PQ2(θ)−(Q2/Sp)]として前記バルブの開閉プレートの開閉角度の各度合い(θ)毎に予め算出し、前記算出されたコンダクタンス(CvQ1(θ)、CvQ2(θ))及び前記2点の前記ガスの流量(Q1、Q2)において測定された前記処理チャンバ内の圧力(PQ1(θ)、PQ2(θ))を、前記Cc(θ)=CvQ1(θ)−CvQ2(θ)/PQ1(θ)−PQ2(θ)に入力して、前記補正値(Cc(θ))を算出することを特徴とする処理チャンバの圧力制御方法。
- 請求項3又は請求項4のいずれかに記載された処理チャンバの圧力制御方法であって、前記実用ゾーンであるトランジショナルフローの範囲内で任意に選択された2点の前記ガスの流量(Q1、Q2)として、前記ガスの流量が100sccmと200sccmにおける値を使用することを特徴とする処理チャンバの圧力制御方法。
- 請求項1乃至請求項5のいずれかに記載された処理チャンバの圧力制御方法であって、前記算出されたガスの現在の予測流出量Qo(n)を、前記吸引ポンプ内の現在の圧力(P2)を求めるP2=P1−(Qo(n−1)/f2(θ,P))におけるQo(n−1)として再入力してフィードバックし、更に算出されたP2を前記処理チャンバから排出されるガスの現在の予測流出量を求めるQo(n)=P2*f1(P2)におけるP2及びf1(P2)に代入することによりガスの現在の予測流出量Qo(n)を算出して、前記吸引ポンプ内の現在の圧力(P2)の変化に応じて、目標値の圧力(Psp)とするのに必要な前記処理チャンバ内に流入させるべきガスの必要流入量(Qi)を常時算出することを特徴とする処理チャンバの圧力制御方法。
- 請求項1乃至請求項6のいずれかに記載された処理チャンバの圧力制御方法であって、前記バルブが前記必要流入量(Qi)を確保するのに必要な特定のコンダクタンス(Cv)を得られるように、前記開閉プレートを所定の開閉角度の度合い(θ)に相当する位置に変位させて、前記処理チャンバ内の圧力を前記目標値の圧力(Psp)に制御することを特徴とする処理チャンバの圧力制御方法。
- 請求項1乃至請求項7のいずれかに記載された処理チャンバの圧力制御方法であって、前記バルブの開閉プレートの現在の位置における開閉角度の度合い(θ)における前記バルブの固有のコンダクタンス(Cv=f2(θ))を前記バルブの種類毎に予め記憶し、前記吸引ポンプの所定の圧力における固有の吸引量(Sp=f1(P2))を前記吸引ポンプの種類毎に予め記憶して、前記処理チャンバから排出されるガスの現在の予測流出量(Qo(n))を算出することを特徴とする処理チャンバの圧力制御方法。
- 請求項8に記載された処理チャンバの圧力制御方法であって、前記吸引ポンプの種類に応じて、入力されるべき前記吸引ポンプの固有の吸引量(Sp=f1(P2))を切り替えると共に、前記バルブの種類に応じて、入力されるべき前記バルブの開閉プレートの現在の位置における開閉角度の度合い(θ)における前記バルブの固有のコンダクタンス(Cv=f2(θ))を切り替えることを特徴とする処理チャンバの圧力制御方法。
- 半導体の製造工程において処理チャンバと前記処理チャンバ内のガスを吸引する吸引ポンプとの間に設置されたバルブにより前記処理チャンバ内のガスの圧力を調整する処理チャンバの圧力制御装置において、前記吸引ポンプの吸引力によって前記吸引ポンプを介して前記処理チャンバから排出されるガスの予測流出量(Qo)を算定する流出量算定手段と、前記処理チャンバ内の現在の圧力(P1)と予め設定された前記処理チャンバ内の目標値の圧力(Psp)との差から求められる現在の圧力(P1)が目標値の圧力(Psp)にまで達するのに必要な圧力の変化レート(ΔP/Δt)及び予め判明している前記処理チャンバの容量(V)から前記目標値の圧力(Psp)に達するのに必要な前記処理チャンバ内に流入させるべきガスの必要流入量(Qi)をQi=Qo+(ΔP/Δt)Vに基づいて算出する必要流入量算定手段と、前記処理チャンバ内に流入させるべきガスの流入量を前記必要流入量算定手段に基づいて算出された必要流入量(Qi)に調整する流入量調整手段とを備え、前記流入量調整手段により前記必要流入量(Qi)を前記処理チャンバ内に流入させて前記処理チャンバ内の圧力を目標値の圧力(Psp)に制御する場合において、前記流出量算定手段は、前記処理チャンバから排出されるガスの現在の予測流出量(Qo(n))を、前記吸引ポンプ内の現在の圧力(P2)と予め判明している前記吸引ポンプの所定の圧力下における固有の吸引量(Sp=f1(P2))から、Qo(n)=P2*f1(P2)に基づいて算出する際に、前記吸引ポンプ内の現在の圧力(P2)を、予め判明している前記バルブの開閉プレートの現在の位置における開閉角度の度合い(θ)における前記バルブの固有のコンダクタンス(Cv=f2(θ))に、実際に測定された前記処理チャンバ内の現在の圧力(P1)と前記バルブの開閉プレートの現在の位置における開閉角度の度合い(θ)における前記バルブの固有のコンダクタンス(Cv=f2(θ))における予め判明している規定上の前記処理チャンバ内の圧力(P)との誤差を、加味して算出された正確なコンダクタンス(Cv(θ,P)=f2(θ,P))から、P2=P1−(Qo(n−1)/f2(θ,P))により算出して、前記処理チャンバから排出されるガスの現在の予測流出量(Qo(n))を算出することを特徴とする処理チャンバの圧力制御装置。
- 請求項10に記載された処理チャンバの圧力制御装置であって、前記流出量算定手段は、前記正確なコンダクタンス(Cv(θ,P)=f2(θ,P))を、前記バルブの開閉プレートの開閉角度の各度合い(θ)毎に、前記バルブの前記コンダクタンスの変化及び前記処理チャンバ内の圧力の変化とを考慮して規定される補正値(Cc(θ))を予め定めて記憶した上で、前記バルブの開閉プレートの現在の位置における開閉角度の度合い(θ)における前記バルブのコンダクタンスの算出値(CvQ1(θ))及び当該コンダクタンス(CvQ1(θ))における予め判明している規定上の前記処理チャンバ内の圧力の算出値(PQ1(θ))、並びに、実際に測定された前記処理チャンバ内の現在の圧力(P1)及び前記バルブの開閉プレートの現在の位置における開閉角度の度合い(θ)において該当する前記補正値(Cc(θ))から、Cv(θ,P)=CvQ1(θ)+[Cc(θ)×(P1−PQ1(θ))]により算出することを特徴とする処理チャンバの圧力制御装置。
- 請求項11に記載された処理チャンバの圧力制御装置であって、前記流出量算定手段は、前記補正値(Cc(θ))を、物理的に定まる前記バルブの固有のコンダクタンスと前記処理チャンバ内の圧力との関係を示す関数のグラフにおいて、実用ゾーンであるトランジショナルフローの範囲内で任意に選択された2点の前記ガスの流量(Q1、Q2)間の前記バルブの固有のコンダクタンス(CvQ1(θ)、CvQ2(θ))及び前記処理チャンバ内の圧力(PQ1(θ)、PQ2(θ))の変化の割合の一般的関係として、Cc(θ)=CvQ1(θ)−CvQ2(θ)/PQ1(θ)−PQ2(θ)から算出し、前記補正値(Cc(θ))を、前記バルブの開閉プレートの開閉角度の各度合い(θ)毎に予め算出して記憶しておき、前記バルブの開閉プレートの現在の位置における開閉角度の度合い(θ)に応じて当該開閉角度の度合い(θ)に対応する前記補正値(Cc(θ))を選択して、前記Cv(θ,P)=CvQ1(θ)+[Cc(θ)×(P1−PQ1(θ))]に入力することを特徴とする処理チャンバの圧力制御装置。
- 請求項12に記載された処理チャンバの圧力制御装置であって、前記流出量算定手段は、前記実用ゾーンであるトランジショナルフローの範囲内で任意に選択された2点の前記ガスの流量(Q1、Q2)における前記バルブの固有のコンダクタンス(CvQ1(θ)、CvQ2(θ))を、前記2点のガスの流量(Q1、Q2)、前記2点のガスの流量(Q1、Q2)において測定された前記処理チャンバ内の圧力(PQ1(θ)、PQ2(θ))、予め判明している前記吸引ポンプの固有の吸引量(Sp)から、各々、CvQ1(θ)=Q1/[PQ1(θ)−(Q1/Sp)]、CvQ2(θ)=Q2/[PQ2(θ)−(Q2/Sp)]として前記バルブの開閉プレートの開閉角度の各度合い(θ)毎に予め算出し、前記算出されたコンダクタンス(CvQ1(θ)、CvQ2(θ))及び前記2点の前記ガスの流量(Q1、Q2)において測定された前記処理チャンバ内の圧力(PQ1(θ)、PQ2(θ))を、前記Cc(θ)=CvQ1(θ)−CvQ2(θ)/PQ1(θ)−PQ2(θ)に入力して、前記補正値(Cc(θ))を算出することを特徴とする処理チャンバの圧力制御装置。
- 請求項12又は請求項13のいずれかに記載された処理チャンバの圧力制御装置であって、前記流出量算定手段は、前記実用ゾーンであるトランジショナルフローの範囲内で任意に選択された2点の前記ガスの流量(Q1、Q2)として、前記ガスの流量が100sccmと200sccmにおける値を使用することを特徴とする処理チャンバの圧力制御装置。
- 請求項10乃至請求項14のいずれかに記載された処理チャンバの圧力制御装置であって、前記流出量算定手段は、前記算出されたガスの現在の予測流出量Qo(n)を、P2=P1−(Qo(n−1)/f2(θ,P))におけるQo(n−1)として再入力してフィードバックし、更に算出されたP2をQo(n)=P2*f1(P2)におけるP2及びf1(P2)に代入することによりガスの現在の予測流出量Qo(n)を算出し、前記必要流入量算定手段は、前記流出量算定手段により算出された現在の予測流出量Qo(n)を元に、前記吸引ポンプ内の現在の圧力(P2)の変化に応じた目標値の圧力(Psp)とするのに必要な前記処理チャンバ内に流入させるべきガスの必要流入量(Qi)を常時算出することを特徴とする処理チャンバの圧力制御装置。
- 請求項10乃至請求項15のいずれかに記載された処理チャンバの圧力制御装置であって、前記流入量調整手段は、前記バルブが前記必要流入量(Qi)を確保するのに必要な特定のコンダクタンス(Cv)を得られるように、前記開閉プレートを所定の開閉角度の度合い(θ)に相当する位置に変位させて、前記処理チャンバ内の圧力を前記目標値の圧力(Psp)に制御することを特徴とする処理チャンバの圧力制御装置。
- 請求項10乃至請求項16のいずれかに記載された処理チャンバの圧力制御装置であって、前記流出量算定手段は、前記バルブの開閉プレートの現在の位置における開閉角度の度合い(θ)における前記バルブの固有のコンダクタンス(Cv=f2(θ))を前記バルブの種類毎に予め記憶し、前記吸引ポンプの所定の圧力における固有の吸引量(Sp=f1(P2))を前記吸引ポンプの種類毎に予め記憶して、前記処理チャンバから排出されるガスの現在の予測流出量(Qo(n))を算出することを特徴とする処理チャンバの圧力制御装置。
- 請求項17に記載された処理チャンバの圧力制御装置であって、前記吸引ポンプの種類に応じて、入力されるべき前記吸引ポンプの固有の吸引量(Sp=f1(P2))を切り替えることができると共に、前記バルブの種類に応じて、入力されるべき前記バルブの開閉プレートの現在の位置における開閉角度の度合い(θ)における前記バルブの固有のコンダクタンス(Cv=f2(θ))を切り替えることができる設定手段を有することを特徴とする処理チャンバの圧力制御装置。
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6022483A (en) * | 1998-03-10 | 2000-02-08 | Intergrated Systems, Inc. | System and method for controlling pressure |
JP2002510083A (ja) * | 1998-03-31 | 2002-04-02 | ラム リサーチ コーポレイション | 真空処理装置内の圧力制御方法及び装置 |
JP2010282243A (ja) * | 2009-06-02 | 2010-12-16 | Hitachi Zosen Corp | 真空容器のシミュレーション装置 |
JP5854335B2 (ja) * | 2013-11-20 | 2016-02-09 | プログレッシオ合同会社 | 処理チャンバの圧力制御方法及び処理チャンバの圧力制御装置 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5854335B2 (ja) | 1975-08-29 | 1983-12-03 | 株式会社日立製作所 | クウキチヨウワキヨウソウフウデンドウキノ カイテンソクドセイギヨカイロ |
JP2790879B2 (ja) | 1989-11-30 | 1998-08-27 | 株式会社リコー | 流体圧力制御方法及び装置 |
JP4331539B2 (ja) * | 2003-07-31 | 2009-09-16 | 株式会社フジキン | チャンバへのガス供給装置及びこれを用いたチャンバの内圧制御方法 |
US7369920B2 (en) | 2006-03-21 | 2008-05-06 | Mks Instruments, Inc. | Pressure control system with optimized performance |
JP6626322B2 (ja) * | 2015-11-27 | 2019-12-25 | Ckd株式会社 | 気体圧駆動機器、及びその制御方法 |
-
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6022483A (en) * | 1998-03-10 | 2000-02-08 | Intergrated Systems, Inc. | System and method for controlling pressure |
JP2002510083A (ja) * | 1998-03-31 | 2002-04-02 | ラム リサーチ コーポレイション | 真空処理装置内の圧力制御方法及び装置 |
JP2010282243A (ja) * | 2009-06-02 | 2010-12-16 | Hitachi Zosen Corp | 真空容器のシミュレーション装置 |
JP5854335B2 (ja) * | 2013-11-20 | 2016-02-09 | プログレッシオ合同会社 | 処理チャンバの圧力制御方法及び処理チャンバの圧力制御装置 |
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