[发明专利]流量控制装置

说明书

一种流量控制装置，具有：基体，在其内部设有气体流路；流量传感器，其测量流向流路的气体的流量；及至少两个流量控制阀，它们控制流向流路的气体的流量，以检测流向流路的气体的总流量的方式构成流量传感器，使流路的中途部分分支成至少两条支流路，分别在这些支流路安装至少一个所述流量控制阀。由此，即使在无法增大初级侧压力P₁与次级侧压力P₂之间的压力差ΔP1的情况下，也能够使气体的最大流量比以往的大。

技术领域

本发明涉及一种流量控制装置。

背景技术

流量控制装置是一种这样的装置：具有流量传感器和流量控制阀，该装置调节流量控制阀的开度，以使由流量传感器测得的气体流量与目标值一致。流量控制装置一直以将作为成膜材料的气体定量地向半导体制造装置供给为目的被广泛使用。有时，半导体的制造所使用的气体中存在具有腐蚀性的物质。因此，在流量控制装置中，通常将隔膜阀用作流量控制阀，该隔膜阀利用金属制的隔膜(即膜片)将气体流路和阀的驱动机构之间气密地隔离开。

流量控制装置中使用的隔膜阀的膜片通常是由不锈钢等耐腐蚀性金属构成的呈圆形的薄板。隔膜阀的开闭动作通过使膜片的表面接触或离开分隔出阀的初级侧流路和次级侧流路的阀座的座面来进行。膜片的位移由按压构件来进行，该按压构件设于隔着膜片与气体流路所在侧相反的那侧。

隔膜阀的最大流量取决于阀的初级侧压力P₁与次级侧压力P₂之间的压力差ΔP1以及在阀座的座面与膜片的表面之间形成的间隙的截面面积S。通常，阀座具有圆筒状形状，其靠膜片侧的环状端面为座面。因而，在压力差ΔP1为一定的情况下，为了增加最大流量，下述做法较为有效：通过加长阀座的座面的周长l或者扩大阀座的座面与膜片的表面之间的距离d这些任意方法来增加间隙的截面面积S(＝l×d)。后者的方法中的距离d的最大值由膜片的按压构件的可动范围大小来决定。在驱动按压构件的驱动机构为压电元件的情况下，按压构件的可动范围最多为50μm，较难扩大距离d。

另一方面，作为采用前者的方法来增加最大流量的流量控制阀，例如，专利文献1中描述了一种具有扩大至膜片的平坦部的周缘附近的阀座的座面的流量控制阀。采用该结构，作为相对于具有一定大小的平坦部的膜片具有单一座面的阀座，座面的周长l为最长。另外，专利文献2中描述了一种流量控制阀，在阀座构件的阀座面或阀体构件的座面中的一者或另一者形成有多个流入口，在阀座面或座面中的一者或另一者形成有多个流出口，这些流入口和流出口以在落座状态下不重叠的方式形成。采用该结构，与具有单一座面的阀座相比，能够使座面的周长l的总合增加。

另外，近年来，伴随着半导体制造技术的发展，作为成膜材料的气体的种类也在增加，逐渐开始使用以往未使用过的特殊气体。例如，专利文献3中描述了一种这样的气体：其作为原子层沉积法(ALD：Atomic Layer Deposition)所使用的成膜材料，包含例如有机金属化合物和/或金属卤化物等的前体。首先使这些前体化学吸附在基板上，形成单层，之后使之与其他气体反应，从而形成金属或金属氧化物等的原子层。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平11－65670号公报

专利文献2：日本特开2010－230159号公报

专利文献3：国际公开第2006/101857号

发明内容

发明要解决的问题