(57)【要約】  【課題】      圧力差が大きい環境であっても設定した流量となるようにガスの流れを的確に制御することができ、とりわけ、薄膜堆積のプロセスにおいてプロセス精度を飛躍的に向上できる流量制御装置、薄膜堆積装置および流量制御方法を提供すること。  【解決手段】  ガスの流れを断続する開閉弁１４と、この開閉弁１４より上流側に配置されてガスの流量を調節する流量調節部１２と、前記開閉弁１２を閉じた状態で前記開閉弁１４の上流側における内部圧力Ｐ3 が前記開閉弁１４より下流側の圧力Ｐｃと等しくなるように内部圧力Ｐ3 を調節する内部圧力調節部１３とを備えてなる。  【選択図】    図３
2006319207.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスの流れを断続する開閉弁と、
この開閉弁より上流側に配置されてガスの流量を調節する流量調節部と、
前記開閉弁を閉じた状態で前記開閉弁の上流側における内部圧力が前記開閉弁より下流側の圧力と等しくなるように内部圧力を調節する内部圧力調節部とを備えてなることを特徴としている流量制御装置。
【請求項２】
ガス供給の開始時には、先ず前記開閉弁を開いた後に流量調節部を用いてガスの流量調節を行なわせ、ガス供給の遮断時には、先ず流量調節部を用いてガスの流量を０にした後に前記開閉弁を閉じるように、開閉弁および流量調節部を制御する制御部を設けてなる請求項１に記載の流量制御装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の流量制御装置と、この流量制御装置に連通連結されるノズルとからなるガス供給ユニットをチャンバの内部上方に複数設けてなり、各ガス供給ユニットを用いて均一あるいはそれぞれが任意の値に流量調整されたガスをチャンバ内に吹き出させることにより、チャンバ内に設けた基板に所定の薄膜を堆積させるように構成してあることを特徴とする薄膜堆積装置。
【請求項４】
任意に設定された流量のガスを流す状態と、ガスの流れを遮断する状態とを制御する方法であって、開閉弁を用いてガスの流れを断続制御すると共に、ガスの流れを止めている状態で開閉弁よりも上流側におけるガスの内部圧力を、開閉弁よりも下流側における外部圧力と等しくなるように調節することを特徴とする流量制御方法。
【請求項５】
ガスを遮断している状態から設定流量のガスを流すときに、先ず前記開閉弁を開いた後にガスの流量調節を行い、設定流量のガスを流している状態からガスを遮断するときに、先ず供給するガスの流量を０として流量調節を行った後に前記開閉弁を閉じるようにする請求項４に記載の流量制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流量制御装置、薄膜堆積装置および流量制御方法に関し、例えば、半導体の製造などに用いられる流量制御装置、薄膜堆積装置および流量制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図６は、化学気相成長法（ＣＶＤ法:Chemical Vapour Deposition)によって半導体基板の表面に所定の薄膜を堆積させるために、従来から用いられている薄膜堆積装置９０の構成を示す図である。図６において、９１はチャンバ、９１ａはチャンバ９１の本体、９１ｂはチャンバの上部に設けられた上板、９２はチャンバ９１の内部下方に設けられた基板支持台、９３は基板支持台９２の上に載置された半導体基板、９４は上板９１ｂの下面側にチャンバ９１の円周を均等に分割するように等間隔配置された複数のノズルである。
【０００３】
また、９５は前記複数のノズル９４にガスを供給するガス供給管、９５ａ，９５ｂはガス供給管９５の下流側において分岐するガス供給管、９５ｃはガス供給管９５ａ，９５ｂに接続された複数のガス管である。そして、前記ノズル９４は供給管９５ｃの下流端にそれぞれ接続されている。
【０００４】
９６はガス供給管９５に接続されたガス切換部、９７ａ，９７ｂはそれぞれ異なるガスを流すガス流路、９８はガスボックスである。また、ガスボックス９８は各ガス流路９７ａ，９７ｂに流すガスの流量を制御するマスフローコントローラ９８ａ，９８ｂを備えている。前記ガス切換部９６はガス流路９７ａ，９７ｂをそれぞれ流れるガスを択一的に選択してガス供給管９５に流すように構成されている。すなわち、上記構成の薄膜堆積装置９０では、２種類のガスが択一的に選択されて複数のノズル９４からチャンバ９１内に供給されることにより、半導体基板９３に薄膜を形成することができる。
【特許文献１】特開２００４−３２７５８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のように、従来の薄膜堆積装置９０ではガスボックス９８とチャンバ９１が別に形成されているので、ガスボックス９８の設置位置からノズル９４の設置位置までのガス流路９７ａ，９７ｂ（ガス流路９５，９６ａ〜９５ｃも含む）が例えば数ｍ程度に長くならざるを得ず、マスフローコントローラ９８ａ，９８ｂによる流量制御の精度を十分なものとしたとしても、流量制御の精度がプロセスの精度に反映されないという問題があった。
【０００６】
図７はマスフローコントローラ９８ａ，９８ｂを用いた薄膜堆積装置のガス導入プロセスの一例を説明する図である。図７において、ガス導入プロセスのレシピＡはマスフローコントローラ９８ａ，９８ｂに入力される信号であり、これが矩形波で示されるようにガスボックス９８の直下においてはほゞレシピＡ通りに歯切れのよいガスの流れが形成される。ところが、従来の薄膜堆積装置ではノズル９４から供給されるガスの流量Ｂは、ガスボックス９８の設置位置からからノズル９４の設置位置までのガス流路９５，９５ａ〜９５ｃ，９７ａ，９７ｂの容積に応じて応答遅れが生じて流量制御の歯切れが悪くなる。そして、この歯切れの悪化はプロセス精度の低下の原因となることが懸念される。
【０００７】
そこで、ノズル９４の直上流部９９にガスの流れを断続する開閉弁を形成し、この開閉弁をガス導入プロセスのレシピＡにあわせて開閉制御することにより、少なくとも導入するガスの流量を歯切れよく制御することが考えられる。しかしながら、このような開閉弁を形成した場合であっても、マスフローコントローラ９８ａ，９８ｂから開閉弁までのガス流路９５，９５ａ〜９５ｃ，９７ａ，９７ｂの容積に応じて流量制御に応答遅れが生じるので、この応答遅れに伴う精度低下を防止することはできなかった。
【０００８】
つまり、各ノズル９４の直上流部９９に開閉弁を設けた場合には、この開閉弁より上流側のガスの圧力が例えば数Ｔｏｒｒ程度であるのに対し、開閉弁より下流側のチャンバ９１内の圧力が例えば数十ｍＴｏｒｒ程度であるなどして、その圧力差が１００倍程度になって、開閉弁を開いた瞬間に前記応答遅れに相当する時間だけ制御されない流量のガスが供給されることが考えられる。すなわち、図７において、前記開閉弁を設けた場合の供給ガス流量Ｃには、開閉弁の開放時に比較的大流量のガスが突入する流れＣａ（以下、突入流という）が発生し、これがチャンバ９１内のパーティクルの舞い上がりの原因となって歩留りを悪くすることが考えられる。この突入流Ｃａを緩和するためにはノズル９４内の流路をベンチュリのように細く形成して流れるガスの流量を制限することが考えられるが、この場合にはノズル９４によって流せるガスの流量が制限されてしまうことは避けられない。
【０００９】
さらに、各ノズル９４の直上流部にそれぞれ開閉弁を形成する場合には、この開閉弁を閉じた状態で、全ての開閉弁に上述したように１００倍程度の圧力差がかかっているもあり、開閉弁のリークによって予期できないガスの流れが発生することも懸念される。
【００１０】
本発明は上述の事柄を考慮に入れてなされたものであって、その目的は、圧力差が大きい環境であっても設定した流量となるようにガスの流れを的確に制御することができ、とりわけ、薄膜堆積のプロセスにおいてプロセス精度を飛躍的に向上できる流量制御装置、薄膜堆積装置および流量制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の流量制御装置は、ガスの流れを断続する開閉弁と、この開閉弁より上流側に配置されてガスの流量を調節する流量調節部と、前記開閉弁を閉じた状態で前記開閉弁の上流側における内部圧力が前記開閉弁より下流側の圧力と等しくなるように内部圧力を調節する内部圧力調節部とを備えてなることを特徴としている（請求項１）。前記内部圧力調節部は圧力調整弁であることが考えられるが、この圧力調整弁の代わりに内部圧力を測定する圧力センサの測定値に基づいて開閉弁より上流側のノズルの開度を調節するようにしてもよい。さらに、必要であれば前記内部圧力を排気によって下げるリリーフ弁を設けてもよい。なお、前記薄膜堆積装置は１つのパッケージに納めることが望ましい。
【００１２】
ガス供給の開始時には、先ず前記開閉弁を開いた後に流量調節部を用いてガスの流量調節を行なわせ、ガス供給の遮断時には、先ず流量調節部を用いてガスの流量を０にした後に前記開閉弁を閉じるように、開閉弁および流量調節部を制御する制御部を設けていてもよい（請求項２）。
【００１３】
請求項３に記載の薄膜堆積装置は、請求項１または２に記載の流量制御装置と、この流量制御装置に連通連結されるノズルとからなるガス供給ユニットをチャンバの内部上方に複数設けてなり、各ガス供給ユニットを用いて均一あるいはそれぞれが任意の値に流量調整されたガスをチャンバ内に吹き出させることにより、チャンバ内に設けた基板に所定の薄膜を堆積させるように構成してあることを特徴としている。
【００１４】
請求項４に記載の流量制御方法は、任意に設定された流量のガスを流す状態と、ガスの流れを遮断する状態とを制御する方法であって、開閉弁を用いてガスの流れを断続制御すると共に、ガスの流れを止めている状態で開閉弁よりも上流側におけるガスの内部圧力を、開閉弁よりも下流側における外部圧力と等しくなるように調節することを特徴としている。
【００１５】
ガスを遮断している状態から設定流量のガスを流すときに、先ず前記開閉弁を開いた後にガスの流量調節を行い、設定流量のガスを流している状態からガスを遮断するときに、先ず供給するガスの流量を０として流量調節を行った後に前記開閉弁を閉じるようにしてもよい（請求項５）。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に記載の流量制御装置は、開閉弁を閉じた状態では開閉弁の上流側のガス溜まり部分における内部圧力が下流側の圧力と等しくなるように内部圧力が調節されているので、一旦閉じられた開閉弁を次に開いて所定流量のガスを流し始めるときに、開閉弁の上流側と下流側との圧力差に応じて突入するようなガスの流れを生じさせることがない。また、開閉弁を閉じた状態では開閉弁の上流側における内部圧力が下流側の圧力と等しくなるように内部圧力が調節されているので、開閉弁の上流側と下流側との間に圧力差がなく、仮に開閉弁にリークの原因となるような問題が発生したとしてもガスの流れを確実に止めることができる。つまり、ガスの流量制御に高い信頼性を持たせることができる。
【００１７】
前記内部圧力調節部は圧力調整弁とすることが考えられ、これによってより確実に内部圧力を調節することができる。しかしながら、この圧力調整弁の代わりに内部圧力を測定する圧力センサの測定値に基づいて開閉弁より上流側のノズルの開度を調節するようにして、流量制御装置の製造コストを削減してもよい。さらに、必要であれば前記内部圧力を排気によって下げるリリーフ弁を設けて前記圧力差を無くすこともできる。
【００１８】
前記流量制御装置を１つのパッケージ内に納めることにより、流量調節弁から開閉弁までの体積を可及的に小さくすることができ、それだけ応答速度を上げることができる。しかしながら、前記流量調節部、内部圧力調節部、開閉弁を別体としてもよい。何れにしても流量調節部から開閉弁までの流路内の体積は必要最小限にして応答性を高く保つことが望ましい。
【００１９】
ガス供給の開始時には、先ず前記開閉弁を開いた後に流量調節部を用いてガスの流量調節を行なわせ、ガス供給の遮断時には、先ず流量調節部を用いてガスの流量を０にした後に前記開閉弁を閉じるように、開閉弁および流量調節部を制御する制御部を設けてなる場合（請求項２）には、所定流量のガスを流し始めるときにおいて突入するようなガスの流れを、確実に防止できるだけでなく、開閉弁を閉じた状態で、その上流側における圧力が不必要に高くならないようにすることができる。
【００２０】
請求項３に記載の薄膜堆積装置は、請求項１または２に記載の流量制御装置を備えるので、チャンバ内へのガスの突入するような流れを生じさせることがなく、静かに所定流量になるように制御できるので、ガスの突入によるチャンバ内のパーティクルの舞い上がりを防止することができる。また、ガスのリーク発生を防止できるので、ガス導入プロセスのレシピ通りにガスを流すことができ、それだけガスの流量制御に高い信頼性を持たせることができる。
【００２１】
ノズルは各流量制御装置によって適切に流量制御されたガスをチャンバ内の所定方向に吹き出させるものであり、従来のように流路抵抗となるような絞りが不要であるから、流量制御装置によって制御された任意の流量のガスをチャンバ内に導入することができる。つまり、ガス導入プロセスのレシピを自在に設定することができ、チャンバ内の基板に所望の薄膜を堆積させることができる。
【００２２】
請求項４に記載の流量制御方法は、ガスの流れを止めている状態で開閉弁よりも上流側におけるガスの内部圧力を、開閉弁よりも下流側における外部圧力と等しくなるように調節しているので、ガスの流れを止めている状態からガスを流し始めるときに開閉弁を開いても突入するようなガスの流れを生じさせることがない。また、ガスの流れを止めているときに、前記開閉弁にリークの原因となるような問題が発生したとしても、閉止中のガスが流れることを確実に防止できるので、ガスの流量制御に高い信頼性を持たせることができる。
【００２３】
ガスを遮断している状態から設定流量のガスを流すときに、先ず前記開閉弁を開いた後にガスの流量調節を行い、設定流量のガスを流している状態からガスを遮断するときに、先ず供給するガスの流量を０として流量調節を行った後に前記開閉弁を閉じるようにする場合（請求項５）には、動作を確実なものとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
図１〜図４は、本発明の第１実施例を示しており、図１は第１実施例に係る流量制御装置１の要部の構成を示す図、図２は前記流量制御装置１の制御部の構成を示す図、図３は前記薄膜堆積装置１に設けた流量制御装置２の一例を示す図、図４はこの流量制御装置２を用いた流量制御方法の一例を示す図である。
【００２５】
図１，２において、３は薄膜堆積装置１の要部を構成するチャンバであり、このチャンバ３はチャンバ本体３ａと、この上部に水平に設けられる上板蓋体３ｂと、図２に示すチャンバ本体３ａに形成された排気口３ｃと、真空ポンプ３ｄと、圧力センサ３ｅとを備えている。４はチャンバ本体３ａの内部下方に設けられた基板支持台、５はこの基板支持台４の上に載置された対象物の一例としての半導体基板である。
【００２６】
本発明の流量制御装置２は、前記上板蓋体３ｂの下面側に例えば上下２段にして円周状に均等配置されており、この流量制御装置２の下流端部にチャンバ３内へのガスの供給をガイドするノズル６が形成されている。つまり、前記流量制御装置２とノズル６がガス供給ユニット１ａを構成し、本実施例では、例えば２４個のガス供給ユニット１ａを上下２段に均等間隔をおいて千鳥状に取り付けてあり、かつ、各ガス供給ユニット１ａのノズル６はガスをチャンバ３の中心部に向かって供給するように構成されている。なお、本実施例ではガス供給ユニット１ａが上下２段形成されている例を示しているが、本発明はこの構成に限定されるものではない。
【００２７】
７ａ，７ｂは２種類の異なるガスを供給するガス供給管、７ｃ，７ｄは各ガス供給管７ａ，７ｂのそれぞれから分岐して各ガス供給ユニット１ａに接続されるガス管、８はガス供給管７ａ，７ｂにそれぞれ供給するガスの流路を開閉することによりチャンバ３に供給するガスを切り換えるガス切換部、９ａ，９ｂはガス切換部８に接続される各ガスのガス流路、１０ａ，１０ｂは各ガス流路９ａ，９ｂに流されるガスのボンベなどからなる供給源である。
【００２８】
図２において、１ｂは薄膜堆積装置１の薄膜堆積制御部である。この薄膜堆積装置１ｂは前記圧力センサ３ｅによって測定されたチャンバ３内の圧力の測定値Ｐｃをモニタしながら、真空ポンプ３ｄに駆動信号Ｐｄを出力することにより、チャンバ３内の圧力（つまり、流量制御装置２の下流側の圧力）Ｐｃが薄膜堆積に適したものとなるように調整する。また、薄膜堆積装置１ｂは、前記ガス切換部８にガス選択信号Ｇｓを出力してチャンバ３に供給するガスを選択し、前記各ガス供給ユニット１ａに均一またはそれぞれ任意に設定された流量Ｆｓを出力してチャンバ３内に供給するガスの流量を制御する機能も有する。
【００２９】
次に、図３を用いて、前記ガス供給ユニット１ａ、特に、その流量制御装置２の構成を説明する。図３において、１１はガス管７ｃ（７ｄ）から供給されるガス圧の上限を定めると共に流量制御装置２に流入するガスの断続切換えを行う入力圧力調整部、１２は入力圧力調整部１１の下流側に設けられたマスフローコントローラ（流量調節部）、１３はマスフローコントローラ１２の下流側に設けられた内部圧力調節部、１４は内部圧力調節部１３の下流側に設けられた開閉弁、１５は流量の設定値Ｆｓや開閉弁１４より下流側の圧力の測定値Ｐｃを入力可能とするインターフェース、１６は制御部である。
【００３０】
前記入力圧力調整部１１は、例えば圧力センサ２０とピエゾ素子を用いたピエゾノズル２１とを備える。つまり、ガス供給時にガス管７ｃ（７ｄ）から供給されるガスの圧力が異常に大きい場合には、制御部１６がピエゾノズル２１を絞るように制御信号Ｖ0 を出力することにより、このピエゾノズル２１より下流側の圧力Ｐ0 をマスフローコントローラ１２によって流量制御可能である程度に減圧する。また、ガスの供給を止めるときには、前記制御部１６がピエゾノズル２１を全閉状態にするための制御信号Ｖ0 を出力する。
【００３１】
また、前記マスフローコントローラ１２は、例えばピエゾ素子を用いたピエゾノズル２２と、一次圧力センサ２３と、オリフィス２４と、二次圧力センサ２５とをこの順に並べて有する。そして、前記制御部１６はオリフィス２４の一次側と二次側の圧力センサ２３，２５によって測定された圧力Ｐ1 ，Ｐ2 の関係からオリフィス２４を流れるガスの流量Ｆｏを測定して、この流量Ｆｏが前記インターフェース１５を介して入力された流量の設定値Ｆｓとなるように、ピエゾノズル２２の開度を調節するための制御信号Ｖ1 を出力する。
【００３２】
前記内部圧力調節部１３は、例えば圧力センサ２６とピエゾ素子を用いたピエゾノズル２７と、排気流路２８と、開閉弁２９とを備える。制御部１６は、ガスの供給を停止している状態で、開閉弁１４の上流側のガスの内部圧力Ｐ3 が前記インターフェース１５を介して入力された開閉弁１４より下流側（つまり、チャンバ３内）の圧力Ｐｃと同じになるように、ピエゾノズル２７に制御信号Ｖ2 を出力する。また、排気流路２８の下流側には図外の真空ポンプが設けられている。
【００３３】
なお、本例では内部圧力調節部１３としてだけ機能する圧力センサ２６とピエゾノズル２７を別途形成することにより、より確実な動作をするようにした例を示しているが、内部圧力調節部１３を構成する圧力センサ２６の代わりに圧力センサ２５（または圧力センサ２３）を用い、ピエゾノズル２７の代わりにピエゾノズル２３（またはピエゾノズル２１）を用いてもよい。
【００３４】
前記開閉弁１４は本例では具体的にはピエゾノズルであって、ノズル６に可及的に近い部分に設けられている。そして、前記制御部１６はガスの供給を止めるときに、開閉弁１４を全閉状態にするための制御信号Ｖ3 を出力する。
【００３５】
次に、図４を図３と共に用いて前記流量制御装置２を用いた流量制御方法の一例を説明する。図４に示す例では、設定流量Ｆｓを示す信号は矩形波であり、時点ｔ1 までガスの供給を停止し、時点ｔ1 において流量Ｆ1 のガスを供給し、時点ｔ2 において再びガスの供給を停止するように設定されたガス導入プロセスのレシピの一部を示している。
【００３６】
まず、時点ｔ1 において、前記設定流量Ｆｓの信号の立上りに伴って、制御部１６はまず前記制御信号Ｖ3 を遮断レベルＣＬＳから全開レベルＯＰＮに切り換えて開閉弁１４が開放される。しかしながら、この時点ｔ1 まで開放弁１４の上流側の圧力Ｐ3 がチャンバ３内の圧力と同じ圧力（例えば１０ｍＴｏｒｒ）に調節されているので、開閉弁１４が開放してもガスが流れることはない。また、これに続いて制御部１６が制御信号Ｖ2 を遮断レベルＣＬＳから全開レベルＯＰＮに切り換え、次いで制御信号Ｖ0 を遮断状態から開放する。つまり、ピエゾノズル２１が開放され、マスフローコントローラ１２に所定の圧力Ｐ0 のガスが供給される。
【００３７】
さらに、制御部１６は前記マスフローコントローラ１２を用いてオリフィス２４を流れるガスの流量Ｆｏが前記設定流量Ｆｓになるようにピエゾノズル２２を調節するための制御信号Ｖ1 を出力する。
【００３８】
このとき、流量制御装置２から供給されるガスの流量Ｆは、その内部における流路内の僅かな容積による遅れやピエゾノズル２１，２２，２７の僅かな応答速度に起因する遅れが生じるものの極めて速やかに立上り、ほゞ設定流量Ｆｓ通りとなる。また、従来のように突入流Ｃａ（図７参照）が生じることもなく、静的にガス供給が開始されるので、チャンバ３内のパーティクルの舞い上がりなどを防止することができる。
【００３９】
加えて、流量制御装置２が設定流量Ｆｓどおりの流量Ｆのガスを静的に供給開始できるので、ノズル６内の流路６ａにはベンチュリのような流路抵抗が不要であり、その内径を大きくすることができる。したがって、ガス供給ユニット１ａは少流量から大流量まで任意の設定流量Ｆｓのガスをチャンバ３内に供給することができる。
【００４０】
なお、開閉弁１４を開く制御信号Ｖ3 と、ピエゾノズル２１，２２を開く制御信号Ｖ0 ，Ｖ1 とは同じタイミングで切り換えられても、開閉弁１４が開いた後にガスの流量調節を行なうことが可能である。しかしながら、ガス供給開始時における制御信号Ｖ3 ，Ｖ0 ，Ｖ1 に、この順序で僅かな時間差を設けてもよい。
【００４１】
次に、時点ｔ2 において設定流量Ｆｓの信号が立ち下がり、制御部１６はまずピエゾノズル２１にこれを全閉するための遮断レベルＣＬＳの制御信号Ｖ0 を出力して、マスフローメータ１２へのガスの供給を遮断する。また、制御部１６は開閉弁１４にこれを全閉するための制御信号Ｖ3 を出力し、ガス供給を完全に停止させる。
【００４２】
さらに、制御部１６は開閉弁１４が閉じられた状態において前記開閉弁２９にこれを開放させる開放レベルＯＰＮの制御信号Ｄを出力してこの流路内の圧力を下限まで下げた後に、再び開閉弁２９を閉じる遮断レベルＣＬＳの制御信号Ｄを出力する。
【００４３】
ここで、制御部１６は再びピエゾノズル２１への制御信号Ｖ0 を遮断レベルＣＬＳから開放すると共に、ピエゾノズル２７に適宜の制御信号Ｖ2 を出力して、内部圧力Ｐ3 を調節する。つまり、内部圧力調節部１３を用いて内部圧力Ｐ3 をチャンバ３内の圧力Ｐｃと同じに調節する。次いで、ピエゾノズル２２，２７を全閉するように閉鎖レベルＣＬＳの制御信号Ｖ1 ，Ｖ2 を出力する。
【００４４】
したがって、内部圧力Ｐ3 は開閉弁１４が閉じた状態において、開閉弁１４より下流側の圧力Ｐｃと同圧なるように制御されているので、仮に開閉弁１４にリークの原因となる問題が発生したとしても、内部圧力Ｐ3 が開閉弁１４より下流側の圧力Ｐｃと同圧であれば、開閉弁１４を介してガスがリークすることはなく、流量制御装置２の信頼性を高めることができる。
【００４５】
なお、上述した例では、入力圧力調整部１１とマスフローコントローラ１２と内部圧力調節部１３と開閉弁１４とを同じ制御部１６によって制御することにより、流量制御装置２の内部構成を簡略化しているが、本発明はこの点に限定されるものではなく、それぞれを独立して制御するようにしてもよい。また、電気的な制御のみならず機械的な制御を行ってもよい。
【００４６】
また、上述の例では内部圧力調節部１３が排気流路２８と開閉弁２９とを備えているので、前記設定信号Ｆｓの立ち下がりに応じて即座に開閉弁１４を閉じることにより、応答速度を可及的に引き上げ、かつ、開閉弁１４を閉じた後で開閉弁１４より上流側の内部圧力Ｐ3 を下流側の圧力Ｐｃと同じになるように制御することが可能である。
【００４７】
しかしながら、本発明は内部圧力調節部１３が排気流路２８と開閉弁２９とを備えていることに限定されるものではない。すなわち、ピエゾノズル２１を閉じるための制御信号Ｖ0 に対して、開閉弁１４を閉じるための制御信号Ｖ3 を幾らか遅らせることにより、開閉弁１４の上流側において排気することなくその圧力Ｐ3 を引き下げるようにしてもよい。
【００４８】
図５は第２実施例の流量制御装置３０の構成を示す図である。図５において、図１〜３と同じ符号を付した部分は同一または同等の部分であるから、その詳細な説明を省略する。図５において、３１は内部圧力調節部であり、この内部圧力調節部３１はリリーフ弁３２と排気流路３３とを備えてなる。なお、排気流路３３には図外の真空ポンプが接続されている。
【００４９】
前記リリーフ弁３２は開閉弁１４より上流側の内部圧力Ｐ2 が排気流路３３内の圧力Ｐ4 よりも例えば差圧ΔＰだけ高くなると、ガスを排気管３３側に流すものであり、排気流路３３はその圧力Ｐ4 がチャンバ３内の圧力Ｐｃと同圧になるように吸引するものである。したがって、開閉弁１４より上流側の内部圧力Ｐ2 が開閉弁１４より下流側の圧力Ｐｃよりも差圧ΔＰだけ高いときに、この圧力Ｐ2 を下げる。ここで、差圧ΔＰは開閉弁１４を全開としたときにノズル６からのガスの突入流Ｃａが生じない程度にする。
【００５０】
また、本実施例においてマスフローコントローラ１２は流量制御装置２がガスの供給を止めている状態では、内部圧力調節部３１として機能する例を示している。つまり、制御部１６は圧力センサ２５によって測定した内部圧力Ｐ2 が前記開閉弁１４より下流側の圧力Ｐｃと同程度になるように、ピエゾノズル２２に制御信号Ｖ1 を出力する。
【００５１】
すなわち、本発明の流量制御装置２，３０は、開閉弁１４より上流側の内部圧力Ｐ3 ，Ｐ2 …を開閉弁１４より下流側の圧力Ｐｃと同程度に調整することにより、ガス供給開始時における突入流を確実に防止するものであるから、前記内部圧力調節部３１は内部圧力Ｐ3 ，Ｐ2 …の調整を行うことができればよい。つまり、前記内部圧力調節部２，３１の構成には種々の変形が考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の第１実施例に係る薄膜堆積装置の構成を説明する図である。
【図２】前記薄膜堆積装置の構成を示すブロック図である。
【図３】前記薄膜堆積装置に用いられる流量制御装置の構成を説明する図である。
【図４】前記流量制御装置を用いた流量制御方法の例を説明する図である。
【図５】流量制御装置の第２実施例を説明する図である。
【図６】従来の薄膜堆積装置の構成を説明する図である。
【図７】従来の薄膜堆積装置における流量制御方法の例を説明する図である。
【符号の説明】
【００５３】
１          薄膜堆積装置
２，３０    流量制御装置
３          チャンバ
６          ノズル
１２        流量調節部
１３        内部圧力調節部
１４        開閉弁
Ｐ2 ，Ｐ3   内部圧力
Ｐｃ        開閉弁の下流側の圧力
ｔ1         ガス供給開始時
ｔ2         ガス供給遮断時
【図１】
2006319207.tif 000003
【図２】
2006319207.tif 000004
【図３】
2006319207.tif 000005
【図４】
2006319207.tif 000006
【図５】
2006319207.tif 000007
【図６】
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【図７】
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