(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロセスガス供給源からのプロセスガスを流量制御して所定のプロセスチャンバに供給する流量制御機器と、前記流量制御機器の上流側に配設される開始遮断弁と、前記開始遮断弁と前記流量制御機器との間に配設される圧力計とを有し、前記開始遮断弁を閉じて前記流量制御機器の上流側における圧力の降下を前記圧力計で測定することで前記流量制御機器の流量を測定し、その後、前記開始遮断弁を開くことにより、前記流量制御機器の流量を監視するガス流量監視方法において、
前記開始遮断弁を弁開状態にしてプロセスを実行可能にするプロセス実行モードの後に連続して、前記開始遮断弁を弁閉状態にして前記流量制御機器の流量を測定する流量測定モードを行うことにより、前記流量制御機器の流量を繰り返し検定し、
前記開始遮断弁を開く前に、前記流量制御機器をオン状態からオフ状態にすること、
を特徴とするガス流量監視方法。
【請求項２】
請求項１に記載するガス流量監視方法において、
前記開始遮断弁と前記圧力計に電気的に接続されるモニタリングコントローラと、前記モニタリングコントローラと前記流量制御機器に電気的に接続される半導体製造装置とを有すること、
前記半導体製造装置は、前記モニタリングコントローラが前記流量制御機器の流量を測定した後に、前記流量制御機器をオン状態からオフ状態にし、その後、前記モニタリングコントローラに前記流量制御機器の流量測定を終了することを指示する流量測定終了信号を入力すること、
前記モニタリングコントローラは、前記流量測定終了信号が前記半導体製造装置から入力された後に、前記開始遮断弁を開くこと、
を特徴とするガス流量監視方法。
【請求項３】
請求項１に記載するガス流量監視方法において、
半導体製造装置と前記開始遮断弁と前記圧力計と前記流量制御機器に電気的に接続されるモニタリングコントローラを有し、
前記モニタリングコントローラは、前記流量制御機器をオン状態からオフ状態にするオフ指令信号と、前記流量制御機器の流量測定を開始する流量測定開始信号とを前記半導体製造装置から入力した場合に、前記開始遮断弁を閉じて前記流量制御機器の流量を測定した後、前記流量制御機器をオン状態からオフ状態にし、その後、前記開始遮断弁を開くこと、
を特徴とするガス流量監視方法。
【請求項４】
プロセスガス供給源からのプロセスガスを流量制御機器を経由してから所定のプロセスチャンバに供給するプロセスガスラインに配設され、前記流量制御機器の上流側に配設される開始遮断弁と、前記開始遮断弁と前記流量制御機器との間に配設される圧力計と、前記開始遮断弁を弁閉して前記流量制御機器の上流側における圧力の降下を前記圧力計で測定することにより前記流量制御機器の流量を測定し、その後、前記開始遮断弁を開くことにより、前記流量制御機器の流量を常時監視するモニタリングコントローラとを備えるガス流量監視装置において、
前記モニタリングコントローラが、前記流量制御機器がオン状態の場合にプロセスを実行可能にする半導体製造装置に電気的に接続しており、前記開始遮断弁を弁開状態にしてプロセスを実行可能にするプロセス実行モードの後に連続して、前記開始遮断弁を弁閉状態にして前記流量制御機器の流量を測定する流量測定モードを行うことにより、前記流量制御機器の流量を繰り返し検定すること、
前記半導体製造装置が、前記流量制御機器をオン状態からオフ状態にした後、前記流量制御機器の流量測定を終了することを指示する流量測定終了信号を前記モニタリングコントローラに入力するものであること、
前記モニタリングコントローラは、前記流量測定終了信号を入力した場合に、前記開始遮断弁を開く弁開手段を有すること
を特徴とするガス流量監視装置。
【請求項５】
プロセスガス供給源からのプロセスガスを流量制御機器を経由してから所定のプロセスチャンバに供給するプロセスガスラインに配設され、前記流量制御機器の上流側に配設される開始遮断弁と、前記開始遮断弁と前記流量制御機器との間に配設される圧力計と、前記開始遮断弁を弁閉して前記流量制御機器の上流側における圧力の降下を前記圧力計で測定することにより前記流量制御機器の流量を測定し、その後、前記開始遮断弁を開くことにより、前記流量制御機器の流量を常時監視するモニタリングコントローラとを備えるガス流量監視装置において、
前記モニタリングコントローラは、
前記開始遮断弁を弁開状態にしてプロセスを実行可能にするプロセス実行モードの後に連続して、前記開始遮断弁を弁閉状態にして前記流量制御機器の流量を測定する流量測定モードを行うことにより、前記流量制御機器の流量を繰り返し検定し、
前記流量制御機器がオン状態の場合にプロセスを実行可能する半導体製造装置から、前記流量制御機器をオフ状態にすることを指示するオフ指令信号を入力するオフ指令信号入力手段と、
前記オフ指令信号入力手段が前記オフ指令信号を入力し、且つ、前記流量制御機器の流量が測定された場合に、前記流量制御機器がオフ状態になった後、前記開始遮断弁を開く弁開手段と、を有すること
を特徴とするガス流量監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製造装置におけるプロセスガス等のガス供給システムに使用する流量制御機器（マスフローコントローラ等）の流量を監視するガス流量監視方法及びガス流量監視装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造プロセス中の成膜装置や乾式エッチング装置等においては、例えばシラン等の特殊ガスや、塩素ガス等の腐食性ガス、及び水素ガスやホスフィン等の可燃性ガス等を使用する。これらのガス流量は、プロセスの良否に直接影響するので、その流量を厳格に管理しなければならない。特に、近年の半導体基板の積層化、微細化に伴い、プロセスガス供給系における信頼性向上の要求が、従来以上に高まっている。
【０００３】
半導体製造装置は、例えば、プロセスガスラインにガス流量監視装置を配設している。プロセスガスラインは、複数のガスラインで構成されている。ガスラインは、プロセスガス供給源からのプロセスガスを第１ライン遮断弁とマスフローコントローラ（以下「ＭＦＣ」ともいう。流量制御機器の一例）と第２ライン遮断弁とを経由して所定のプロセスチャンバに供給する。ＭＦＣの流量は、プロセスに影響するため、ガスラインは、ＭＦＣの上流側にガス流量監視装置が配設される。
【０００４】
図１０は、従来のガス流量監視装置１２０を含むガスライン１１０のガス回路図である。図１１は、ガス流量検定時における圧力線図である。図１０に示すように、ガス流量監視装置１２０は、プロセスガス供給源側から順に、開始遮断弁２１と測定用タンク２２と圧力計２３と温度計２４を備える。ガス流量監視装置１２０は、流量を測定する場合には、開始遮断弁２１を閉じ、プロセスガスの供給を停止する。このとき、第１及び第２ライン遮断弁１２，１３は開いており、ＭＦＣ１０は設定流量に応じて信号が入力されている。この場合、図１１に示すように、開始遮断弁２１とＭＦＣ（流量制御機器の一例）１０との間のプロセスガスがＭＦＣ１０に流量制御されて所定のプロセスチャンバへ流れ、ＭＦＣ１０の上流側における圧力が降下する。そこで、圧力計２３が測定開始圧力Ｐ１を計測してから、測定終了圧力Ｐ２を計測するまでの測定時間Δｔを求め、測定開始圧力Ｐ１と測定終了圧力Ｐ２の差圧ΔＰと測定時間Δｔと温度計２４が計測する温度Ｔを用いてＭＦＣ１０が実際に制御するプロセスガスの流量を算出する。算出された流量は、ガス流量監視装置１２０から図示しない半導体製造装置に入力される。
【０００５】
ガス流量監視装置１２０を用いたガス流量監視方法では、図１３に示すように、例えば所定時間間隔で開始遮断弁２１を開閉する。この場合、プロセスガスの供給圧力が上昇と降下を繰り返す。流量測定は、プロセスガスの供給圧力が降下する度に行われ、その結果が図示しない半導体製造装置に入力される。図示しない半導体製造装置は、算出された流量とＭＦＣ１０の設定流量との差に基づいてＭＦＣ１０を検定する。これにより、図示しない半導体製造装置は、ガス供給系を維持しつつ、ガス流量監視装置１２０を用いてＭＦＣ１０の流量精度を常時監視することができる（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−８４８５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載される技術には、次のような問題があった。図１３は、従来のガス流量監視方法を用いてＭＦＣ１０の流量精度を常時監視するときの１回の流量測定における圧力計２３が計測する圧力（検定圧力）とＭＦＣ１０の下流側の圧力（ＭＦＣ下流圧力）を示す図である。図１３に示すように、検定圧力は、開始遮断弁２１が弁開状態から弁閉状態に切り換えられると、低下し、その後、開始遮断弁２１が弁閉状態から弁開状態に切り換えられると、上昇して流量検定前の圧力に復帰する。これに対して、特許文献１に記載される技術は、開始遮断弁２１が開閉される場合に、常時、ＭＦＣ１０がプロセスガスを設定流量に制御していた。よって、図示しない半導体製造装置は、開始遮断弁２１を開く際にプロセスを実行していることがあった。この場合、図１３のＸに示すように、ＭＦＣ下流圧力は、開始遮断弁２１が弁閉状態から弁開状態に切り換える際に、脈動することがあった。これは、開始遮断弁２１を弁閉状態から弁開状態に切り換える場合に一次側と二次側との差圧が大きく、プロセスガスが一気にＭＦＣ１０に供給されて、ＭＦＣ１０の出力が変動するためである。ＭＦＣ１０の出力が変動すると、ウエハに形成する膜の厚さを精度良く管理できない等、プロセスに影響する恐れがある。
【０００８】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、プロセスに影響を与えることなく、流量制御機器の流量をインラインで監視できるガス流量監視方法及びガス流量監視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】
【０００９】
本発明の一態様は、次のような構成を有している。
（１）プロセスガス供給源からのプロセスガスを流量制御して所定のプロセスチャンバに供給する流量制御機器と、前記流量制御機器の上流側に配設される開始遮断弁と、前記開始遮断弁と前記流量制御機器との間に配設される圧力計とを有し、前記開始遮断弁を閉じて前記流量制御機器の上流側における圧力の降下を前記圧力計で測定することで前記流量制御機器の流量を測定し、その後、前記開始遮断弁を開くことにより、前記流量制御機器の流量を監視するガス流量監視方法において、前記開始遮断弁を弁開状態にしてプロセスを実行可能にするプロセス実行モードの後に連続して、前記開始遮断弁を弁閉状態にして前記流量制御機器の流量を測定する流量測定モードを行うことにより、前記流量制御機器の流量を繰り返し検定し、前記開始遮断弁を開く前に、前記流量制御機器をオン状態からオフ状態にすること、を特徴とする。
【００１０】
上記構成によれば、プロセスに影響を与えることなく、流量制御機器の流量をインラインで監視できる。
【００１１】
具体的には、上記ガス流量監視方法は、流量制御機器の上流側に配置される開始遮断弁を閉じると、開始遮断弁の下流側の圧力は、流量制御機器が制御する流量に従って降下する。このとき、開始遮断弁と流量制御機器との間に配設される圧力計が、流量制御機器の上流側における圧力の降下を測定する。そこで、圧力計が測定する圧力の下降に基づいて流量制御機器の流量を測定する。流量制御機器の流量の測定が終了すると、開始遮断弁が開かれる。すると、プロセスガスが、再び流量制御機器に供給され、流量制御機器の上流側の圧力が復帰する。よって、上記ガス流量監視方法は、プロセスガスを用いてインラインで流量制御機器の流量を監視できる。
【００１２】
この場合において、上記ガス流量監視方法は、開始遮断弁を開く前に、流量制御機器をオン状態からオフ状態にする。これにより、開始遮断弁の一次側の圧力と二次側の圧力との差圧が大きい状態で、開始遮断弁を開き、流量制御機器がプロセスガスを一気に供給されて流量制御機器の出力が変動するが、流量制御機器はオフ状態である。プロセスは、流量制御機器がオフ状態の場合には行われない。よって、上記ガス流量監視方法は、流量制御機器の流量を測定した後、開始遮断弁を開く際に、流量制御機器の出力が変動しても、その変動がプロセスに影響を与えない。
【００１３】
（２）（１）に記載の構成において、前記開始遮断弁と前記圧力計に電気的に接続されるモニタリングコントローラと、前記モニタリングコントローラと前記流量制御機器に電気的に接続される半導体製造装置とを有すること、前記半導体製造装置は、前記モニタリングコントローラが前記流量制御機器の流量を測定した後に、前記流量制御機器をオン状態からオフ状態にし、その後、前記モニタリングコントローラに前記流量制御機器の流量測定を終了することを指示する流量測定終了信号を入力すること、前記モニタリングコントローラは、前記流量測定終了信号が前記半導体製造装置から入力された後に、前記開始遮断弁を開くことが好ましい。
【００１４】
上記構成によれば、開始遮断弁を開く際のプロセスガス供給圧力の変動がプロセスに影響しない。具体的には、半導体製造装置は、モニタリングコントローラが流量を測定するのに必要な時間を記憶しており、モニタリングコントローラが開始遮断弁を開く前に、流量制御機器をオフ状態にして、プロセスを行わないようにする。よって、上記構成によれば、開始遮断弁を開く際に流量制御機器の出力が変動しても、その変動がプロセスに影響しない。
【００１５】
（３）（１）に記載の構成において、半導体製造装置と前記開始遮断弁と前記圧力計と前記流量制御機器に電気的に接続されるモニタリングコントローラを有し、前記モニタリングコントローラは、前記流量制御機器をオン状態からオフ状態にするオフ指令信号と、前記流量制御機器の流量測定を開始する流量測定開始信号とを前記半導体製造装置から入力した場合に、前記開始遮断弁を閉じて前記流量制御機器の流量を測定した後、前記流量制御機器をオン状態からオフ状態にし、その後、前記開始遮断弁を開くことが好ましい。
【００１６】
上記構成では、半導体製造装置と開始遮断弁と圧力計と流量制御機器に電気的に接続されるモニタリングコントローラを有し、モニタリングコントローラは、流量制御機器をオン状態からオフ状態にするオフ指令信号と、流量制御機器の流量測定を開始する流量測定開始信号とを半導体製造装置から入力した場合に、開始遮断弁を閉じて流量制御機器の流量を測定した後、流量制御機器をオン状態からオフ状態にし、その後、開始遮断弁を開くので、開始遮断弁を開く際のプロセスガス供給圧力の変動がプロセスに影響しない。具体的には、モニタリングコントローラは、オフ指令信号と流量測定開始信号を流量測定前に入力し、開始遮断弁を開く前に、流量制御機器をオフ状態にする。よって、上記構成によれば、開始遮断弁を開く際に流量制御機器の出力が変動しても、その変動がプロセスに影響しない。
【００１７】
（４）プロセスガス供給源からのプロセスガスを流量制御機器を経由してから所定のプロセスチャンバに供給するプロセスガスラインに配設され、前記流量制御機器の上流側に配設される開始遮断弁と、前記開始遮断弁と前記流量制御機器との間に配設される圧力計と、前記開始遮断弁を弁閉して前記流量制御機器の上流側における圧力の降下を前記圧力計で測定することにより前記流量制御機器の流量を測定し、その後、前記開始遮断弁を開くことにより、前記流量制御機器の流量を常時監視するモニタリングコントローラとを備えるガス流量監視装置において、前記モニタリングコントローラが、前記流量制御機器がオン状態の場合にプロセスを実行可能にする半導体製造装置に電気的に接続しており、前記開始遮断弁を弁開状態にしてプロセスを実行可能にするプロセス実行モードの後に連続して、前記開始遮断弁を弁閉状態にして前記流量制御機器の流量を測定する流量測定モードを行うことにより、前記流量制御機器の流量を繰り返し検定すること、前記半導体製造装置が、前記流量制御機器をオン状態からオフ状態にした後、前記流量制御機器の流量測定を終了することを指示する流量測定終了信号を前記モニタリングコントローラに入力するものであること、前記モニタリングコントローラは、前記流量測定終了信号を入力した場合に、前記開始遮断弁を開く弁開手段を有することを特徴とする。
【００１８】
上記構成によれば、プロセスに影響を与えることなく、流量制御機器の流量をインラインで監視できる。
【００１９】
具体的には、上記ガス流量監視装置は、上記ガス流量監視方法と同様、プロセスガスを用いてインラインで流量制御機器の流量を監視できる。この場合において、半導体製造装置はモニタリングコントローラが流量制御機器の流量を測定してから圧力を復帰させるのに必要な所定の時間を記憶している。かかる半導体製造装置が、その所定の時間が経過する前に、流量制御機器をオン状態からオフ状態にする。そして、所定の時間が経過したら、半導体製造装置は、流量制御機器の流量測定を終了することを指示する流量測定終了信号をモニタリングコントローラに入力する。すると、モニタリングコントローラは、開始遮断弁を開く。そのため、モニタリングコントローラが開始遮断弁を開く前に、流量制御機器が半導体製造装置によりオン状態からオフ状態にされている。これにより、開始遮断弁の一次側の圧力と二次側の圧力との差圧が大きい状態で、開始遮断弁を開き、流量制御機器がプロセスガスを一気に供給されて流量制御機器の出力を変動させても、流量制御機器がオフ状態になっているので、半導体製造装置がプロセスを行わない。つまり、プロセスは、開始遮断弁の弁開時に流量制御機器の出力が変動する間、行われない。よって、上記ガス流量監視装置は、流量制御機器の流量を測定した後、開始遮断弁を開く際に、流量制御機器の出力が変動しても、その変動がプロセスに影響しない。
【００２０】
（５）プロセスガス供給源からのプロセスガスを流量制御機器を経由してから所定のプロセスチャンバに供給するプロセスガスラインに配設され、前記流量制御機器の上流側に配設される開始遮断弁と、前記開始遮断弁と前記流量制御機器との間に配設される圧力計と、前記開始遮断弁を弁閉して前記流量制御機器の上流側における圧力の降下を前記圧力計で測定することにより前記流量制御機器の流量を測定し、その後、前記開始遮断弁を開くことにより、前記流量制御機器の流量を常時監視するモニタリングコントローラとを備えるガス流量監視装置において、前記モニタリングコントローラは、前記開始遮断弁を弁開状態にしてプロセスを実行可能にするプロセス実行モードの後に連続して、前記開始遮断弁を弁閉状態にして前記流量制御機器の流量を測定する流量測定モードを行うことにより、前記流量制御機器の流量を繰り返し検定し、前記流量制御機器がオン状態の場合にプロセスを実行可能する半導体製造装置から、前記流量制御機器をオフ状態にすることを指示するオフ指令信号を入力するオフ指令信号入力手段と、前記オフ指令信号入力手段が前記オフ指令信号を入力し、且つ、前記流量制御機器の流量が測定された場合に、前記流量制御機器がオフ状態になった後、前記開始遮断弁を開く弁開手段と、を有することを特徴とする。
【００２１】
上記構成によれば、プロセスに影響を与えることなく、流量制御機器の流量をインラインで監視できる。
【００２２】
具体的には、上記ガス流量監視装置は、モニタリングコントローラが、半導体製造装置からオフ指令信号をオフ指令入力手段に入力されると、流量測定が終了した後に流量制御機器をオン状態からオフ状態にし、その後、開始遮断弁を開く。これにより、開始遮断弁の一次側の圧力と二次側の圧力との差圧が大きい状態で、開始遮断弁を開き、流量制御機器がプロセスガスを一気に供給されて流量制御機器の出力が変動しても、流量制御機器はオフ状態である。半導体製造装置は、流量制御機器がオン状態の場合にプロセスを行うため、流量制御機器がオフ状態の間は、プロセスを行わない。よって、上記ガス流量監視装置は、流量制御機器の流量を測定した後、開始遮断弁を開く際に、プロセスガスの供給圧力が変動しても、その変動がプロセスに影響しない。
【発明の効果】
【００２３】
よって、本発明によれば、プロセスに影響を与えることなく、プロセスガスの流量をインラインで監視できるガス流量監視方法及びガス流量監視装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１実施形態に係るガス流量監視装置を含むガス流量監視システムの回路図である。
【図２】第１実施形態に係るガス流量監視方法を説明する図である。
【図３】第１実施形態に係るガス流量監視装置を含むガスラインを構成する部品の側面図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係るガス流量監視システムを含むガス流量監視システムの回路図である。
【図５】第２実施形態に係るガス流量監視方法を説明する図である。
【図６】第１変形例のガス流量監視装置を含むガスラインを構成する部品の側面図である。
【図７】第２変形例のガス流量監視装置を含むガスラインを構成する部品の側面図である。
【図８】第３変形例のガス流量監視装置を含むガス流量監視システムの回路図である。
【図９】第４変形例のガス流量監視装置を含むガス流量監視システムの回路図である。
【図１０】従来のガス流量監視装置を含むガスラインのガス回路図である。
【図１１】ガス流量検定時における圧力線図である。
【図１２】ガス流量監視装置を用いて流量制御機器（ＭＦＣ）の流量精度を常時監視するときの圧力線図である。
【図１３】従来のガス流量監視方法を用いて流量制御機器（ＭＦＣ）の流量精度を常時監視するときの１回の流量検定における圧力計が計測する圧力（計測圧力）と流量制御機器（ＭＦＣ）の下流側の圧力（ＭＦＣ下流圧力）を示す図であって、縦軸に、計測圧力（ｋＰａ）又はＭＦＣ下流圧力（ｋＰａ）を示し、横軸に時間（ｓｅｃ）を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下に、本発明に係るガス流量監視方法及びガス流量監視装置の実施形態について図面に基づいて説明する。
【００２６】
（第１実施形態）
ここでは、はじめに流量監視システムの全体構成を説明し、本実施形態の特徴を明確にする。それから、ガス流量監視装置の構成を説明した上で、ガス流量監視方法を説明する。そして、最後に本実施形態の作用効果を説明する。
【００２７】
＜流量監視システムの概略構成＞
図１は、本発明の第１実施形態に係るガス流量監視装置２０を含むガス流量監視システム２の回路図である。第１実施形態のガス流量監視装置２０は、従来と同様、半導体製造装置２６のプロセスガスラインに配設される。プロセスガスラインは、複数のガスラインで構成される。例えば図１に示すように、ガスライン１１は、プロセスガス供給源からのプロセスガスを第１ライン遮断弁１２とＭＦＣ（流量制御機器の一例）１０と第２ライン遮断弁１３とを経由して所定のプロセスチャンバに供給する。ＭＦＣ１０の流量は、プロセスに影響する。そのため、ガスライン１１は、ＭＦＣ１０の上流側にガス流量監視装置２０が配設されている。尚、本実施の形態のガスライン１１とガス流量監視システム２は、従来と同様に構成されている。また、ガス流量監視装置２０は、ガスライン１１に設置される部品は従来と同様に構成されている。本実施形態の特徴は、ガス流量監視装置２０がモニタリングコントローラ２５を有し、開始遮断弁２１を開く前にＭＦＣ１０をオン状態からオフ状態にする点にある。よって、ここでは、従来と異なるガス流量監視装置２０とガス流量監視方法を中心に説明する。
【００２８】
＜ガス流量監視装置＞
図１に示すように、ガス流量監視装置２０は、プロセスガス供給源側から順に開始遮断弁２１と測定用タンク２２と圧力計２３と温度計２４を備える。開始遮断弁２１と圧力計２３と温度計２４は、モニタリングコントローラ２５に電気的に接続されている。モニタリングコントローラ２５は、モニタリング信号検出手段２５ａと、弁開手段２５ｂと、流量算出手段２５ｃとを有する。モニタリング信号検出手段２５ａは、モニタリングコントローラ２５にＭＦＣ１０の流量を算出することを指示するモニタリング信号のオンオフ状態を検出するものである。弁開手段２５ｂは、モニタリング信号検出手段２５ａがオフ状態のモニタリング信号を入力した場合に、開始遮断弁２１を開くものである。流量算出手段２５ｃは、モニタリング信号検出手段２５ａがオン状態のモニタリング信号を検出した場合に（流量測定開始信号を入力した場合に）、開始遮断弁２１を閉じてＭＦＣ１０の流量を算出するものである。
【００２９】
図３は、第１実施形態に係るガス流量監視装置２０を含むガスライン１１を構成する部品の側面図である。レギュレータ２７と開始遮断弁２１と圧力計２３と測定用タンク２２と第１ライン遮断弁１２とＭＦＣ１０と第２ライン遮断弁１３は、Ｖ字型の流路を形成された流路ブロック２８とＬ字型の流路を形成された流路ブロック２９を介して直列一体に連結されている。尚、温度計２４は測定用タンク２２に内蔵されているため、図３では図示されていない。
【００３０】
開始遮断弁２１は、ガス供給源からのプロセスガスを下流側に供給又は停止するエアオペレイトバルブである。測定用タンク２２は、プロセスガスを一定量貯留する容器である。測定用タンク２２の容積は、ＭＦＣ１０の流量によって最適な容積を選定するが、例えば、５０〜６０ｃｃ程度である。ガス流量測定時には、測定用タンク２２内に貯留したプロセスガスが流出してガス圧が降下する。圧力計２３は、測定用タンク２２内に貯留したプロセスガスの圧力降下を計測する圧力計である。圧力計２３は、高圧のプロセスガスに対応し得るように、例えば、ひずみゲージ式圧力計を用いている。温度計２４は、測定用タンク２２内のガス温度を計測する温度計である。
【００３１】
第１ライン遮断弁１２は、ガス流量監視装置２０側から供給されるプロセスガスと、流路ブロック２９から供給されるパージガスを切り換えて下流側に供給するエアオペレイトバルブである。第２ライン遮断弁１３は、ＭＦＣ１０を流れたプロセスガス又はパージガスを下流側に供給又は停止するエアオペレイトバルブである。ＭＦＣ１０は、質量流量計（質量流量を測る流量計）に流量制御の機能を持たせたものである。尚、図１には記載していないが、図３に示すように、開始遮断弁２１の上流側にレギュレータ２７を配設しても良い。これによれば、ガス流量監視装置２０に供給するプロセスガスのガス圧を一定に維持できる。
【００３２】
＜ガス流量監視方法＞
次に、ガス流量監視方法について説明する。図２は、第１実施形態に係るガス流量監視方法を説明する図である。ガス流量監視方法は、プロセスガスを用いてインラインで行われる。ガス流量監視方法は、所定の時間間隔を空けて開始遮断弁２１を開閉することによりＭＦＣ１０の流量を繰り返し検定する。
【００３３】
ガスライン１１は、プロセスガス供給時には、半導体製造装置２６がＭＦＣ１０を動作させるＭＦＣ入力信号をオン状態にして、ＭＦＣ１０に入力する（図１及び図２の（Ｓ１）参照）。これにより、ＭＦＣ１０は、図示しない比例弁への通電量に応じてプロセスガスの流量を制御するようになり、ＭＦＣ出力信号を半導体製造装置２６に供給する（図１及び図２の（Ｓ２）参照）。また、半導体製造装置２６は、第１ライン遮断弁１２を弁開状態にする。また、半導体製造装置２６は、プロセスガスを所定のプロセスチャンバに所定の供給量だけ供給するように第２ライン遮断弁１３の開閉を制御する。モニタリングコントローラ２５は、流量測定時を除き、開始遮断弁２１を弁開状態にしている。このため、モニタリングコントローラ２５は、ＭＦＣ１０の上流側に配設されていても、ＭＦＣ１０の流量制御に影響しない。よって、ガスライン１１では、プロセスガスがＭＦＣ１０を経由して所定のプロセスチャンバに所定量ずつ供給される。このとき、モニタリングコントローラ２５は、モニタリング信号がオフ状態であり、流量を測定しない（図２参照）。
【００３４】
モニタリングコントローラ２５は、半導体製造装置２６から入力されるモニタリング信号がオフ状態からオン状態に切り換えられると、流量算出手段２５ｃによってＭＦＣ１０の流量を算出する（図１及び図２の（Ｓ３）参照）。すなわち、モニタリングコントローラ２５は、オン状態のモニタリング信号（流量測定開始信号の一例）を入力すると、先ず開始遮断弁２１にバルブ閉信号を入力し、開始遮断弁２１を閉じる（図１及び図２の（Ｓ４）参照）。これにより、プロセスガスが開始遮断弁２１の下流側に供給されなくなり、ＭＦＣ１０の上流側の圧力が降下する。ＭＦＣ１０の上流側の圧力は、開始遮断弁２１とＭＦＣ１０との間に配設される圧力計２３が計測している。この圧力計２３によって計測される圧力が測定開始圧力Ｐ１を下回ったら、流量の測定を開始する（図１及び図２の（Ｓ５）参照）。ＭＦＣ１０の上流側の圧力が降下し続け、圧力計２３によって計測される圧力が測定終了圧力Ｐ２を下回ったら、流量の測定を終了する（図１及び図２の（Ｓ６）参照）。モニタリングコントローラ２５は、測定開始圧力Ｐ１と測定終了圧力Ｐ２との差圧ΔＰと、測定開始圧力Ｐ１を計測した計測開始時から測定終了圧力Ｐ２を計測した計測終了時までの測定時間Δｔと、温度計２４が測定した温度Ｔと、測定用タンク２２の容積Ｖと、プロセスガスの種類によって決定される圧縮因子Ｚと、プロセスガスの種類によって決定される気体定数Ｒを、数１に示す気体の状態方程式に当てはめ、ＭＦＣ１０が実際に制御するプロセスガスの流量を算出する。
【００３５】
【数１】
0006533740.tif 000002
Ｑ  ：流量（ｍ3／ｓｅｃ）
Ｐ１：測定開始圧力（Ｐａ）
Ｐ２：測定終了圧力（Ｐａ）
Ｚ  ：圧縮因子
Δｔ：測定時間
Ｖ  ：タンク容積（ｍ3）
Ｒ  ：気体定数（Ｊ／ｍｏｌ・Ｋ）
Ｔ  ：気体温度（Ｋ）
【００３６】
半導体製造装置２６は、モニタリングコントローラ２５がＭＦＣ１０の流量を算出して圧力を復帰させるのに必要な所定の時間ｔ１を記憶している。そこで、半導体製造装置２６は、オン状態のモニタリング信号をモニタリングコントローラ２５に入力してから所定の時間ｔ１が経過する前に、ＭＦＣ１０に入力するＭＦＣ入力信号をオフ状態にする。これにより、半導体製造装置２６は、ＭＦＣ入力信号をオフ状態にしたガスライン１１ではプロセスを行わないことを認識する（図１及び図２の（Ｓ７）参照）。ＭＦＣ１０は、ＭＦＣ入力信号がオフ状態にされると、内蔵する比例弁への通電が停止され、半導体製造装置２６に出力するＭＦＣ出力信号を遮断する（図１及び図２の（Ｓ８）参照）。これにより、プロセスガスがＭＦＣ１０で流量制御されなくなる。その後、半導体製造装置２６は、モニタリングコントローラ２５に入力するモニタリング信号をオフ状態にする（図１及び図２の（Ｓ９）参照）。モニタリングコントローラ２５は、オフ状態のモニタリング信号（流量測定終了信号の一例）を入力することにより、ＭＦＣ１０の流量測定が終了したことを認識する。
【００３７】
その後、モニタリングコントローラ２５は、半導体製造装置２６に算出した流量Ｑを出力する（図１の（Ｓ１０）参照）。そして、モニタリングコントローラ２５は、開始遮断弁２１のバルブ開信号を入力し、開始遮断弁２１を開く（図１及び図２の（Ｓ１１）参照）。これにより、ＭＦＣ１０の上流側における圧力が復帰する。開始遮断弁２１を開く際に開始遮断弁２１の上流側の圧力と下流側の圧力との差圧が大きいため、プロセスガスが開始遮断弁２１を開く際に一気にＭＦＣ１０側へ流れ、ＭＦＣ１０の出力が脈動する。このとき、半導体製造装置２６は、ＭＦＣ１０をオフ状態にしており、プロセスを行わない状態になっている。よって、半導体製造装置２６は、開始遮断弁２１を開く際にＭＦＣ１０の出力が変動しても、その変動がプロセスに悪影響を与えない。
【００３８】
半導体製造装置２６は、モニタリングコントローラ２５から流量Ｑを入力すると、その流量ＱをＭＦＣ１０の設定流量と比較し、流量Ｑを検定する。流量Ｑが設定流量に対して許容範囲内であれば、半導体製造装置２６はＭＦＣ１０が正常と判断する。一方、流量Ｑが設定流量に対して許容範囲外であれば、半導体製造装置２６はＭＦＣ１０を異常と判断する。半導体製造装置２６は、ＭＦＣ１０の異常を検出すると、ＭＦＣ１０の設定流量を補正する補正値を求めたり、ＭＦＣ１０の異常を作業者に伝えたりする。
【００３９】
次に、ガス流量監視装置２０を用いてＭＦＣ１０の流量精度を常時監視する方法を説明する。例えば図１２に示すように、開始遮断弁２１は、半導体製造装置２６の稼働中に、モニタリングコントローラ２５からの指令により所定の時間間隔で連続的に開閉する。この場合、所定のプロセスチャンバに供給するプロセスガスのガス供給圧力は上昇と降下を繰り返す。ガス流量監視装置２０は、上述したように、ガス供給圧力の降下毎に圧力降下量とその時間から流量Ｑを算出する。算出した流量Ｑは、モニタリングコントローラ２５から、監視出力として半導体製造装置２６に伝達される。ガス供給圧力が上昇と降下を繰り返す時間間隔は、任意に設定できるが、例えば、数秒から数十秒程度である。
【００４０】
ガス流量監視装置２０は、ＭＦＣ１０の上流側における圧力が開始遮断弁２１を開く度に変動する虞がある。しかし、上記ガス流量監視装置２０は、流量測定時に開始遮断弁２１を開く際に、ＭＦＣ１０をオフ状態にし、プロセスが行われないようにする。そのため、プロセスガス供給系のＭＦＣ１０の上流側にガス流量監視装置２０を設置し、プロセスガス供給系を維持しつつ、モニタリングコントローラ２５から入力する流量Ｑに基づいてＭＦＣ１０の流量精度を常時監視する場合に、開始遮断弁２１を開く度にＭＦＣ１０の上流側における圧力が変動しても、その変動がプロセスに影響しない。
【００４１】
＜作用効果＞
以上説明したように、第１実施形態のガス流量監視方法では、プロセスガス供給源からのプロセスガスを流量制御して所定のプロセスチャンバに供給するＭＦＣ（流量制御機器の一例）１０と、ＭＦＣ１０の上流側に配設される開始遮断弁２１と、開始遮断弁２１とＭＦＣ１０との間に配設される圧力計２３とを有し、開始遮断弁２１を閉じてＭＦＣ１０の上流側における圧力の降下を圧力計２３で測定することでＭＦＣ１０の流量を測定し、その後、開始遮断弁２１を開くことにより、ＭＦＣ１０の流量を監視するガス流量監視方法において、開始遮断弁２１を開く前に、ＭＦＣ１０をオン状態からオフ状態にすること、を特徴とするので、プロセスに影響を与えることなく、ＭＦＣ１０の流量をインラインで監視できる。
【００４２】
具体的には、上記ガス流量監視方法は、ＭＦＣ１０の上流側に配置される開始遮断弁２１を閉じると、開始遮断弁２１の下流側の圧力は、ＭＦＣ１０が制御する流量に従って降下する。このとき、開始遮断弁２１とＭＦＣ１０との間に配設される圧力計２３が、ＭＦＣ１０の上流側における圧力の降下を測定する。そこで、圧力計２３が測定する圧力の降下に基づいてＭＦＣ１０の流量を測定する。ＭＦＣ１０の流量の測定が終了すると、開始遮断弁２１が開かれる。すると、プロセスガスが、再びＭＦＣ１０に供給され、ＭＦＣ１０の上流側の圧力が復帰する。
【００４３】
この場合において、上記ガス流量監視方法は、開始遮断弁２１を開く前に、ＭＦＣ１０をオン状態からオフ状態にする。これにより、開始遮断弁２１の一次側の圧力と二次側の圧力との差圧が大きい状態で、開始遮断弁２１を開き、ＭＦＣ１０がプロセスガスを一気に供給されてＭＦＣ１０の出力を変動させても、ＭＦＣ１０はオフ状態である。プロセスは、ＭＦＣ１０がオフ状態の場合には行われない。よって、上記ガス流量監視方法は、ＭＦＣ１０の流量を測定した後、開始遮断弁２１を開く際に、ＭＦＣ１０の出力が変動しても、その変動がプロセスに影響を与えない。
【００４４】
また、第１実施形態のガス流量監視方法では、開始遮断弁２１と圧力計２３に電気的に接続されるモニタリングコントローラ２５と、モニタリングコントローラ２５とＭＦＣ１０に電気的に接続される半導体製造装置２６とを有すること、半導体製造装置２６は、モニタリングコントローラ２５がＭＦＣ１０の流量を測定した後に、ＭＦＣ１０をオン状態からオフ状態にし、その後、モニタリングコントローラ２５にＭＦＣ１０の流量測定を終了することを指示する流量測定終了信号（オフ状態のモニタリング信号）を入力すること、モニタリングコントローラ２５は、流量測定終了信号（オフ状態のモニタリング信号）が入力された後に、開始遮断弁２１を開くことを特徴とするので、開始遮断弁２１を開く際のプロセスガス供給圧力の変動がプロセスに影響しない。具体的には、半導体製造装置２６は、モニタリングコントローラ２５が流量を測定するのに必要な所定の時間ｔ１を記憶しており、モニタリングコントローラ２５が開始遮断弁２１を開く前に、ＭＦＣ１０をオフ状態にして、プロセスを行わないようにする。よって、本実施形態によれば、開始遮断弁２１を開く際にＭＦＣ１０の出力が変動しても、その変動がプロセスに影響しない。
【００４５】
また、第１実施形態のガス流量監視装置２０では、プロセスガス供給源からのプロセスガスをＭＦＣ（流量制御機器の一例）１０を経由してから所定のプロセスチャンバに供給するプロセスガスラインに配設され、ＭＦＣ１０の上流側に配設される開始遮断弁２１と、開始遮断弁２１とＭＦＣ１０との間に配設される圧力計２３と、開始遮断弁２１を弁閉してＭＦＣ１０の上流側における圧力の降下を圧力計２３で測定することによりＭＦＣ１０の流量を測定するモニタリングコントローラ２５とを備えるガス流量監視装置２０において、モニタリングコントローラ２５が、ＭＦＣ１０がオン状態の場合にプロセスを実行可能にする半導体製造装置２６に電気的に接続すること、半導体製造装置２６が、モニタリングコントローラ２５にＭＦＣ１０の流量測定を開始することを指示してから所定の時間ｔ１が経過する前であって、流量計測が終了した後に、ＭＦＣ１０をオン状態からオフ状態にし、ＭＦＣ１０の流量測定を終了することを指示する流量測定終了信号をモニタリングコントローラ２５に入力するものであること、モニタリングコントローラ２５は  流量測定終了信号（オフ状態のモニタリング信号）を入力した場合に、開始遮断弁２１を開く弁開手段２５ｂを有することを特徴とするので、プロセスに影響を与えることなく、ＭＦＣ１０の流量をインラインで監視できる。
【００４６】
具体的には、第１実施形態のガス流量監視装置２０は、上記ガス流量監視方法と同様、プロセスガスを用いてインラインでＭＦＣ１０の流量を監視できる。この場合において、半導体製造装置２６はモニタリングコントローラ２５がＭＦＣ１０の流量を測定して圧力を復帰させるのに必要な所定の時間ｔ１を記憶している。かかる半導体製造装置２６が、モニタリングコントローラ２５にＭＦＣ１０の流量測定を開始することを指示してから（オン状態のモニタリング信号をモニタリングコントローラ２５に入力してから）所定の時間ｔ１が経過する前に、ＭＦＣ１０をオン状態からオフ状態にする。そして、所定の時間ｔ１が経過したら、半導体製造装置２６は、ＭＦＣ１０の流量測定を終了することを指示する流量測定終了信号（オフ状態のモニタリング信号）をモニタリングコントローラ２５に入力する。すると、モニタリングコントローラは  開始遮断弁２１を開く。そのため、モニタリングコントローラ２５が開始遮断弁２１を開く前に、ＭＦＣ１０が半導体製造装置２６によりオン状態からオフ状態にされている。これにより、開始遮断弁２１の一次側の圧力と二次側の圧力との差圧が大きい状態で、開始遮断弁２１を開き、ＭＦＣ１０がプロセスガスを一気に供給されてＭＦＣ１０の出力を変動させても、ＭＦＣ１０がオフ状態になっているので、半導体製造装置２６がプロセスを行わない。つまり、プロセスは、開始遮断弁２１の弁開時にＭＦＣ１０の出力が変動する間、行われない。よって、上記ガス流量監視装置２０は、ＭＦＣ１０の流量を測定した後、開始遮断弁２１を開く際に、ＭＦＣ１０の出力が変動しても、その変動がプロセスに影響しない。
【００４７】
第１実施形態のガス流量監視方法及びガス流量監視装置２０は、開始遮断弁２１を開く前にＭＦＣ１０をオン状態からオフ状態にするという簡単な制御で、開始遮断弁２１を弁閉状態から弁開状態にする際に生じるプロセスガスの供給圧力の変動が、プロセスに影響しないようにしている。そのため、既存のガスライン１１の構成を変えることなく、すなわち、既存のガスライン１１の大きさを変えることなく、プロセスガスの流量を測定できる。また、半導体製造装置２６からＭＦＣ１０にオフ状態のＭＦＣ入力信号を入力するだけの簡単な制御なので、プロセスガスの供給圧力変動がプロセスに影響しないように流量測定を行う機能を安価に既存のガス流量監視装置に付加できる。
【００４８】
更に、第１実施形態のガス流量監視方法及びガス流量監視装置２０は、半導体製造装置２６又はモニタリングコントローラ２５が算出した流量Ｑを記録することで、流量Ｑの変動からＭＦＣ１０の異常を予測することが可能になる。
【００４９】
（第２実施形態）
続いて、本発明の第２実施形態について説明する。図４は、本発明の第２実施形態に係るガス流量監視装置２０Ａを含むガス流量監視システム２Ａの回路図である。図５は、第２実施形態に係るガス流量監視方法を説明する図である。
【００５０】
第２実施形態のガス流量監視方法及びガス流量監視装置２０Ａは、モニタリングコントローラ２５ＡがＭＦＣ１０をオン状態からオフ状態にする点が、第１実施形態と相違する。ここでは、第１実施形態と相違する点を中心に説明し、第１実施形態と共通する点は、図面及び説明に第１実施形態と同じ符号を使用し、適宜説明を省略する。
【００５１】
モニタリングコントローラ２５Ａは、開始遮断弁２１、圧力計２３、温度計２４の他、ＭＦＣ１０にも電気的に接続されている。モニタリングコントローラ２５Ａは、モニタリング信号検出手段２５ａと流量算出手段２５ｃの他、オフ指令信号入力手段２５ｄと、弁開手段２５ｅを有する。オフ指令信号入力手段２５ｄは、ＭＦＣ１０がオン状態の場合にプロセスを実行可能する半導体製造装置２６から、ＭＦＣ１０をオフ状態にすることを指示するオフ指令信号を入力するものである。弁開手段２５ｅは、オフ指令信号入力手段２５ｄがオフ指令信号を入力し、且つ、ＭＦＣ１０の流量が測定された場合に、開始遮断弁２１を開くものである。本実施形態では、ＭＦＣ１０がモニタリングコントローラ２５Ａによって入力される信号に従って動作する。
【００５２】
ガス流量監視装置２０Ａを用いてプロセスガスの流量を監視する方法を説明する。半導体製造装置２６は、例えばプロセス毎にＭＦＣ１０の流量をモニタリングコントローラ２５Ａに測定させ、その測定結果に基づいてＭＦＣ１０の流量を検定する。ガスライン１１では、半導体製造装置２６がオン状態のＭＦＣ入力信号をモニタリングコントローラ２５Ａに入力すると共に、モニタリングコントローラ２５Ａがオン状態のＭＦＣ信号をＭＦＣ１０に入力することで、プロセス時のガス制御が行われる。
【００５３】
プロセスガスの流量を測定する場合、半導体製造装置２６はモニタリングコントローラ２５Ａにオン状態のＭＦＣ入力信号を入力する（図４及び図５に示す（Ｓ１）参照）。これにより、モニタリングコントローラ２５Ａは、ＭＦＣ１０の動作を制御することを認識し、ＭＦＣ１０を動作させるＭＦＣ信号をオン状態にして入力する（図４及び図５に示す（Ｓ１ｘ）参照）。このとき、モニタリングコントローラ２５Ａは、半導体製造装置２６から入力されたＭＦＣ入力信号に含まれるパラメータ（ＭＦＣ１０の設定流量）に従ってＭＦＣ信号をＭＦＣ１０に入力し、ＭＦＣ１０内蔵される比例弁が制御される（図４及び図５に示す（Ｓ２）参照）。
【００５４】
そして、半導体製造装置２６は、モニタリングコントローラ２５Ａにオフ指令信号を入力する（図４に示す（Ｓ３ｘｘ）参照）。また、半導体製造装置２６は、モニタリングコントローラ２５Ａにオン状態のモニタリング信号（流量測定開始信号）を入力する（図４及び図５に示す（Ｓ３）参照）。これらの信号により、モニタリングコントローラ２５Ａは、ＭＦＣ１０の流量を算出した後、ＭＦＣ１０をオン状態からオフ状態にしなければならないことを認識する。半導体製造装置２６は、オン状態のモニタリング信号をモニタリングコントローラ２５Ａに入力すると、ＭＦＣ入力信号をオフ状態にする（図４及び図５に示す（Ｓ３ｘ）。モニタリングコントローラ２５Ａは、ＭＦＣ１０の動作を制御するのに必要なパラメータを記憶しており、ＭＦＣ入力信号がオフされた後も、ＭＦＣ１０に動作を継続させることができる。モニタリングコントローラ２５Ａは、モニタリング信号検出手段２５ａがオン状態のモニタリング信号（流量測定開始信号）を検出すると、プロセス実行モードから流量測定モードに切り換えられる。そして、モニタリングコントローラ２５Ａは、流量算出手段２５ｃが開始遮断弁２１を閉じてＭＦＣ１０の上流側における圧力の降下を圧力計２３で計測することでＭＦＣ１０が実際に制御する流量Ｑを算出する（図４及び図５に示す（Ｓ４）〜（Ｓ６）参照）。
【００５５】
モニタリングコントローラ２５Ａは、流量算出手段２５ｃが流量Ｑを算出すると、オフ指令信号入力手段２５ｄが、半導体製造装置２６から入力されたオフ指令信号に従って、ＭＦＣ信号をオフ状態にする（図４及び図５に示す（Ｓ７ｘ）参照）。これにより、ＭＦＣ１０がオフ状態になる（図４及び図５に示す（Ｓ８）参照）。また、モニタリングコントローラ２５Ａは、半導体製造装置２６にオフ状態のモニタリング信号（流量測定終了信号）を入力する（図４及び図５に示す（Ｓ９ｘ）参照）。これにより、半導体製造装置２６は、ＭＦＣ出力信号が遮断され、当該ガスライン１１ではプロセスを行わないことを認識する。そして、モニタリングコントローラ２５Ａは、半導体製造装置２６に算出した流量Ｑを出力する（図４に示す（Ｓ１０）参照）。それから、モニタリングコントローラ２５は、開始遮断弁２１にバルブ開信号を入力することで開始遮断弁２１を開き、開始遮断弁２１の二次側の圧力（ＭＦＣ１０の上流側の圧力）を復帰させる（図４及び図５に示す（Ｓ１１）参照）。ＭＦＣ１０の出力は、開始遮断弁２１を開く際に開始遮断弁２１の上流側の圧力と下流側の圧力との差圧が大きいため、脈動する。このとき、半導体製造装置２６は、ＭＦＣ１０がオフ状態にされ、プロセスを行わない状態になっている。そのため、半導体製造装置２６は、開始遮断弁２１を開く際にＭＦＣ１０の出力が変動しても、その変動がプロセスに悪影響を与えない。
【００５６】
以上説明したように、第２実施形態のガス流量監視方法は、第１実施形態のガス流量監視方法の作用効果に加え、半導体製造装置２６と開始遮断弁２１と圧力計２３とＭＦＣ１０に電気的に接続されるモニタリングコントローラ２５Ａを有し、モニタリングコントローラ２５Ａは、ＭＦＣ１０をオン状態からオフ状態にするオフ指令信号（オフ状態のＭＦＣ入力信号）と、ＭＦＣ１０の流量測定を開始する流量測定開始信号（オン状態のモニタリング信号）とを半導体製造装置２６から入力した場合に、開始遮断弁２１を閉じてＭＦＣ１０の流量を測定した後、ＭＦＣ１０をオン状態からオフ状態にし、その後、開始遮断弁２１を開くので、開始遮断弁２１を開く際のプロセスガス供給圧力の変動がプロセスに影響しない。具体的には、モニタリングコントローラ２５Ａは、オフ指令信号と流量測定開始信号（オン状態のモニタリング信号）を流量測定前に入力し、開始遮断弁２１を開く前に、ＭＦＣ１０をオフ状態にする。よって、上記構成によれば、開始遮断弁２１を開く際にＭＦＣ１０の出力が変動しても、その変動がプロセスに影響しない。
【００５７】
また、第２実施形態のガス流量監視装置２０Ａは、プロセスガス供給源からのプロセスガスをＭＦＣ１０を経由してから所定のプロセスチャンバに供給するプロセスガスラインに配設され、ＭＦＣ１０の上流側に配設される開始遮断弁２１と、開始遮断弁２１とＭＦＣ１０との間に配設される圧力計２３と、開始遮断弁２１を弁閉してＭＦＣ１０の上流側における圧力の降下を圧力計２３で測定することによりＭＦＣ１０の流量を測定するモニタリングコントローラ２５Ａとを備えるガス流量監視装置２０Ａにおいて、モニタリングコントローラ２５Ａは、ＭＦＣ１０がオン状態の場合にプロセスを実行可能する半導体製造装置２６から、ＭＦＣ１０をオフ状態にすることを指示するオフ指令信号を入力するオフ指令信号入力手段２５ｄと、オフ指令信号入力手段２５ｄがオフ指令信号を入力し、且つ、ＭＦＣ１０の流量が測定された場合に、開始遮断弁２１を開く弁開手段２５ｅと、を有するので、プロセスに影響を与えることなく、ＭＦＣ１０の流量をインラインで監視できる。
【００５８】
具体的には、上記ガス流量監視装置２０Ａは、モニタリングコントローラ２５Ａが、開始遮断弁２１を開く前に、ＭＦＣ１０をオン状態からオフ状態にする。これにより、開始遮断弁２１の一次側の圧力と二次側の圧力との差圧が大きい状態で、開始遮断弁２１を開き、ＭＦＣ１０がプロセスガスを一気に供給されてＭＦＣ１０の出力が変動しても、ＭＦＣ１０はオフ状態である。半導体製造装置２６は、ＭＦＣ１０がオン状態の場合にＭＦＣ１０にＭＦＣ出力信号を出力してプロセスを行うため、ＭＦＣ１０がオフ状態の間は、プロセスを行わない。よって、上記ガス流量監視装置２０Ａは、ＭＦＣ１０の流量を測定した後、開始遮断弁２１を開く際に、ＭＦＣ１０の出力が変動しても、その変動がプロセスに影響しない。
【００５９】
尚、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、色々な応用が可能である。
【００６０】
（１）例えば、上記実施形態では、半導体製造装置２６がモニタリングコントローラ２５から算出した流量Ｑを入力してＭＦＣ１０を検定したが、モニタリングコントローラ２５がＭＦＣ１０の検定まで行い、その検定結果を半導体製造装置２６に入力するようにしても良い。
【００６１】
（２）例えば図６及び図７に示す第１及び第２変形例のように、上記実施形態のＭＦＣ１０を、圧力計３１と温度計３２と流量計３３と比例弁３４とを内蔵するプレッシャーインセンシティブＭＦＣ（以下「ＰＩＭＦＣ」という。）１０Ａに換えても良い。この場合、ＰＩＭＦＣ内部の圧力計３１と温度計３２を用いて流量測定すれば、上記実施形態の圧力計２３と温度計２４を別途設置する必要がなく、ガス流量監視装置２０，２０Ａをコンパクトにできる。
【００６２】
（３）例えば、上記実施形態では、流路に測定用タンク２２を設けた。これに対して、例えば図７に示す第２変形例のように、プロセスガスの制御流量が少量の場合には、開始遮断弁２１の弁室からＰＩＭＦＣ１０Ａの比例弁３４までの流路を測定用タンク２２Ｂ（図中点線部分参照）として使用しても良い。この場合、タンク設置面積を省略し、ガス流量監視装置２０，２０Ａをコンパクトにできる。
【００６３】
（４）例えば、上記実施形態ではモニタリング信号のオンオフ状態により、流量測定の開始を指示する流量測定開始信号と、流量測定の終了を指示する流量測定終了信号とを区別するようにしたが、流量測定開始信号と流量測定終了信号をそれぞれオンオフするように設けても良い。
【００６４】
（５）例えば、図８及び図９に示すように、モニタリングコントローラ２５，２５Ａの機能を半導体製造装置２６に設け、ガス流量監視装置２０Ｂ，２０Ｃを構成しても良い。
【００６５】
（６）例えば、上記第２実施形態では、オフ指令信号を入力した後、オフ状態のＭＦＣ入力信号をモニタリングコントローラ２５Ａに入力したが、モニタリングコントローラ２５Ａに入力されるＭＦＣ入力信号がオン状態からオフ状態にされた場合に、ＭＦＣ１０をオフ状態にすることを指示するオフ指令信号が入力されたと判断するように、オフ指令信号入力手段２５ｄを構成しても良い。この場合、オフ指令信号に関する処理を減らすことが可能である。
【符号の説明】
【００６６】
２，２Ａ  ガス流量監視装置
１０  ＭＦＣ（流量制御機器）
１０Ａ  ＰＩＭＦＣ
２１  開始遮断弁
２３  圧力計
２５，２５Ａ  モニタリングコントローラ
２５ｂ  弁開手段
２５ｄ  オフ指令信号入力手段
２５ｅ  弁開手段
２６  半導体製造装置
【図１】
0006533740.tif 000003
【図２】
0006533740.tif 000004
【図３】
0006533740.tif 000005
【図４】
0006533740.tif 000006
【図５】
0006533740.tif 000007
【図６】
0006533740.tif 000008
【図７】
0006533740.tif 000009
【図８】
0006533740.tif 000010
【図９】
0006533740.tif 000011
【図１０】
0006533740.tif 000012
【図１１】
0006533740.tif 000013
【図１２】
0006533740.tif 000014
【図１３】
0006533740.tif 000015