專利名稱：材料氣體控制裝置、控制方法、控制程序及控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種材料氣體控制裝置，在向收容在收容體內(nèi)的材料導(dǎo)入載氣并使材料氣化的材料氣化裝置中，所述材料氣體控制裝置控制所述材料氣化后的材料氣體。
背景技術(shù)：
例如，在半導(dǎo)體的成膜過程中，要求以規(guī)定的濃度或流量向進(jìn)行成膜的室 (chamber)內(nèi)，輸送通過材料氣化裝置氣化后的材料氣體。
例如，作為用于將材料氣體的流量控制為一定的材料氣體控制裝置，如專利文獻(xiàn) 1和圖9所示，公開有一種材料氣體控制裝置，該材料氣體控制裝置包括質(zhì)量流量控制器(以下也記載為MFC)，設(shè)置在導(dǎo)入管上，該導(dǎo)入管用于將載氣導(dǎo)入收容有材料的收容體內(nèi)；以及氣體濃度監(jiān)測器，設(shè)置在導(dǎo)出管上，該導(dǎo)出管用于從所述收容體導(dǎo)出氣化后的材料氣體和載氣的混合氣體，該材料氣體控制裝置基于由所述氣體濃度監(jiān)測器測量出的測量濃度，來控制所述載氣的流量。
更具體地說，如果設(shè)混合氣體中的材料氣體的濃度為C、材料氣體的流量為Qv、載氣的流量為仏，則根據(jù)材料氣體的濃度C = Qv/ (Qv+Qc)這種關(guān)系，材料氣體的流量可以表示為Qv = C · 0/(1-0，從而可以根據(jù)測量濃度計(jì)算材料氣體的實(shí)際流量。利用這種關(guān)系，所述材料氣體控制裝置監(jiān)測氣化后的材料氣體的濃度，將根據(jù)該測量濃度計(jì)算出的材料氣體的實(shí)際流量反饋給所述MFC，并且通過MFC進(jìn)行載氣的流量控制，以使材料氣體的流量1大體固定為預(yù)先設(shè)定的設(shè)定流量。
在此，所述材料氣體的流量Qv取決于材料氣化的量，并且材料氣化的量基于載氣的流量A而變化。通常，為了使材料氣體的流量Qv增加，可以通過使所述載氣的流量A增加，從而在材料為液體時(shí)使鼓泡量增加、在材料為固體時(shí)使與材料表面接觸的載氣量增加， 來使材料氣化的量增加。因此，當(dāng)材料氣體的流量減少時(shí)，MFC進(jìn)行將更多的載氣導(dǎo)入到收容體內(nèi)的動(dòng)作，從而可以始終保持一定的材料氣體的流量Qv。
然而，在以上述方式通過載氣的流量A來控制材料氣體的流量Qv的材料氣體控制裝置中，如下所述，存在當(dāng)材料減少時(shí)材料氣體的氣化效率降低的問題。
具體地說，由于如果液體材料變少，則收容體內(nèi)的液位變低，在鼓泡過程中載氣與材料液接觸的時(shí)間變短，所以每單位流量的載氣使材料氣化的量變少。即，如果材料減少， 則材料的氣化效率降低。即使是固體材料，由于如果材料被氣化而變少，則與載氣接觸的面積變小，所以也會(huì)導(dǎo)致氣化效率降低。
如果即使在這種氣化效率降低的狀態(tài)下，還想要將材料氣體的流量Qv保持為設(shè)定流量，則需要向收容體內(nèi)導(dǎo)入更多的載氣。這樣，材料與載氣的接觸時(shí)間越來越短，氣化效率進(jìn)一步降低。其結(jié)果，如果在材料減少的狀態(tài)下想要保持材料氣體的流量Qv，則導(dǎo)致載氣的流量A加速增加，最終MFC內(nèi)的閥完全打開，從而不能在此基礎(chǔ)上再增加載氣的流量I。 當(dāng)MFC內(nèi)的閥完全打開時(shí)，由于即使材料殘留在收容體內(nèi)，也不能在此基礎(chǔ)上再增加材料氣化的量，所以不能將材料氣體的流量Qv保持為設(shè)定流量，導(dǎo)致成為不能控制材料氣體流量的狀態(tài)。換句話說，即使按照設(shè)定流量在收容體內(nèi)剩余有很多材料，也不能以規(guī)定的流量向室內(nèi)等中輸送材料氣體，為了防止發(fā)生這種狀況，必須頻繁地追加材料。
此外，當(dāng)成為不能控制的狀態(tài)時(shí)，雖然可以考慮降低材料氣體的流量Qv的設(shè)定值來再次進(jìn)行濃度控制，但是在這種情況下，由于需要進(jìn)行將半導(dǎo)體的成膜工序中的處理時(shí)間設(shè)定得較長等大幅度的處理方法變更，所以造成使用困難。此外，即使改變了設(shè)定值，也會(huì)產(chǎn)生與上述相同的現(xiàn)象，很快就導(dǎo)致不能將材料氣體的流量保持為一定。
此外，不僅在將材料氣體的流量保持為一定的情況下產(chǎn)生如上所述的問題，在如專利文獻(xiàn)2所述的材料氣體濃度控制裝置中，在進(jìn)行控制以將材料氣體的在混合氣體中的濃度或流量保持為一定的情況下，也會(huì)產(chǎn)生如上所述的問題。
[現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)]
專利文獻(xiàn)1 日本專利公開公報(bào)特開平08-153685號(hào)
專利文獻(xiàn)2 日本專利公開公報(bào)特開2010-109304號(hào)發(fā)明內(nèi)容
鑒于所述問題，本發(fā)明的目的是提供一種材料氣體控制裝置，該材料氣體控制裝置可以防止成為不能控制的狀態(tài)，當(dāng)材料減少時(shí)，隨氣化效率的降低而使載氣的流量加速增加，造成即使剩余大量材料，閥也會(huì)過早地成為完全打開的狀態(tài)，從而導(dǎo)致成為所述的不能控制的狀態(tài)。
即，本發(fā)明提供一種材料氣體控制裝置，該材料氣體控制裝置用于材料氣化裝置， 所述材料氣化裝置至少包括收容體，收容材料；導(dǎo)入管，將用于使所述材料氣化的載氣導(dǎo)入所述收容體內(nèi)；以及導(dǎo)出管，用于將所述載氣和所述材料氣化后的材料氣體的混合氣體從所述收容體導(dǎo)出，其特征在于，所述材料氣體控制裝置包括濃度測量機(jī)構(gòu)，測量所述混合氣體中的所述材料氣體的濃度；第一閥控制部，控制設(shè)置在所述導(dǎo)出管上的第一閥的開度，并且對(duì)所述第一閥的開度進(jìn)行控制，使得由所述濃度測量機(jī)構(gòu)測量出的材料氣體的測量濃度成為設(shè)定濃度；以及第二閥控制部，控制設(shè)置在所述導(dǎo)入管上的第二閥的開度，并且對(duì)所述第二閥的開度進(jìn)行控制，使得當(dāng)所述第一閥的開度成為閾值開度時(shí)，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)使所述第二閥的開度成為變更后開度，所述閾值開度是比完全打開的開度小第一規(guī)定值的開度，所述變更后開度比所述第一閥的開度成為所述閾值開度時(shí)的變更前開度大第二規(guī)定值。
此外，本發(fā)明還提供一種材料氣體控制系統(tǒng)，其特征在于包括收容體，收容材料； 導(dǎo)入管，將用于使所述材料氣化的載氣導(dǎo)入所述收容體內(nèi)；導(dǎo)出管，用于將所述載氣和所述材料氣化后的材料氣體的混合氣體從所述收容體導(dǎo)出；第一閥，設(shè)置在所述導(dǎo)出管上；濃度測量機(jī)構(gòu)，測量所述混合氣體中的所述材料氣體的濃度；第一閥控制部，控制所述第一閥的開度，使得由所述濃度測量機(jī)構(gòu)測量出的所述材料氣體的測量濃度成為預(yù)先設(shè)定的設(shè)定濃度；第二閥，設(shè)置在所述導(dǎo)入管上；以及第二閥控制部，對(duì)所述第二閥的開度進(jìn)行控制， 使得當(dāng)所述第一閥的開度成為閾值開度時(shí)，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)使所述第二閥的開度成為變更后開度，所述閾值開度是比完全打開的開度小第一規(guī)定值的開度，所述變更后開度比所述第一閥的開度成為所述閾值開度時(shí)的變更前開度大第二規(guī)定值。
此外，本發(fā)明還提供一種材料氣體控制方法，該材料氣體控制方法使用材料氣體控制裝置，所述材料氣體控制裝置用于材料氣化裝置，所述材料氣化裝置至少包括收容體，收容材料；導(dǎo)入管，將用于使所述材料氣化的載氣導(dǎo)入所述收容體內(nèi)；以及導(dǎo)出管，用于將所述載氣和所述材料氣化后的材料氣體的混合氣體從所述收容體導(dǎo)出，其特征在于， 所述材料氣體控制裝置至少包括濃度測量機(jī)構(gòu)，所述濃度測量機(jī)構(gòu)測量所述混合氣體中的所述材料氣體的濃度，所述材料氣體控制方法包括第一閥控制步驟，控制設(shè)置在所述導(dǎo)出管上的第一閥的開度，并且對(duì)所述第一閥的開度進(jìn)行控制，使得由所述濃度測量機(jī)構(gòu)測量出的所述材料氣體的測量濃度成為設(shè)定濃度；以及第二閥控制步驟，控制設(shè)置在所述導(dǎo)入管上的第二閥的開度，并且對(duì)所述第二閥的開度進(jìn)行控制，使得當(dāng)所述第一閥的開度成為閾值開度時(shí)，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)使所述第二閥的開度成為變更后開度，所述閾值開度是比完全打開的開度小第一規(guī)定值的開度，所述變更后開度比所述第一閥的開度成為所述閾值開度時(shí)的變更前開度大第二規(guī)定值。
此外，本發(fā)明還提供一種材料氣體控制程序，用于控制材料氣體控制裝置，所述材料氣體控制裝置用于材料氣化裝置，所述材料氣化裝置至少包括收容體，收容材料 ’導(dǎo)入管，將用于使所述材料氣化的載氣導(dǎo)入所述收容體內(nèi)；以及導(dǎo)出管，用于將所述載氣和所述材料氣化后的材料氣體的混合氣體從所述收容體導(dǎo)出，其特征在于，所述材料氣體控制裝置至少包括濃度測量機(jī)構(gòu)，所述濃度測量機(jī)構(gòu)測量所述混合氣體中的所述材料氣體的濃度，所述材料氣體控制程序作為控制部起作用，所述控制部包括第一閥控制部，控制設(shè)置在所述導(dǎo)出管上的第一閥的開度，并且對(duì)所述第一閥的開度進(jìn)行控制，使得由所述濃度測量機(jī)構(gòu)測量出的所述材料氣體的測量濃度成為設(shè)定濃度；以及第二閥控制部，控制設(shè)置在所述導(dǎo)入管上的第二閥的開度，并且對(duì)所述第二閥的開度進(jìn)行控制，使得當(dāng)所述第一閥的開度成為閾值開度時(shí)，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)使所述第二閥的開度成為變更后開度，所述閾值開度是比完全打開的開度小第一規(guī)定值的開度，所述變更后開度比所述第一閥的開度成為所述閾值開度時(shí)的變更前開度大第二規(guī)定值。
按照所述的控制裝置、控制系統(tǒng)、控制方法及控制程序，通過設(shè)置在所述導(dǎo)出管上的第一閥來持續(xù)控制混合氣體中的材料氣體的濃度，并且進(jìn)行控制，使得當(dāng)由于所述收容體內(nèi)的材料減少、材料的氣化效率下降而使所述第一閥成為完全打開或接近完全打開時(shí)， 使設(shè)置在所述導(dǎo)入管上的第二閥的開度變大。因此，當(dāng)?shù)谝婚y接近控制極限時(shí)，由于載氣的流量增加，材料氣化的量也增加，所以第一閥的開度從完全打開或接近完全打開返回到可動(dòng)范圍的中間側(cè)。這樣，由于每當(dāng)所述第一閥成為作為完全打開或接近完全打開的開度的閾值開度時(shí)，都使載氣的流量階段性地增加，所以可以防止伴隨材料的氣化效率下降，載氣的流量加速增加，即使材料大量剩余，也成為不能控制的狀態(tài)。即，直到收容體內(nèi)的材料被充分使用為止，能夠?qū)y量濃度固定保持為設(shè)定濃度。
為了利用現(xiàn)有的材料氣化裝置的設(shè)備，例如把預(yù)先設(shè)置在所述導(dǎo)入管上的閥作為第二閥，并且僅追加最低限度的新結(jié)構(gòu)就可以實(shí)現(xiàn)所述效果，本發(fā)明還提供一種材料氣體控制裝置，用于材料氣化裝置，所述材料氣化裝置至少包括收容體，收容材料；導(dǎo)入管，將用于使所述材料氣化的載氣導(dǎo)入所述收容體內(nèi)；以及導(dǎo)出管，用于將所述載氣和所述材料氣化后的材料氣體的混合氣體從所述收容體導(dǎo)出，其特征在于，所述材料氣體控制裝置包括濃度測量機(jī)構(gòu)，測量所述混合氣體中的所述材料氣體的濃度；第一閥，設(shè)置在所述導(dǎo)出管上；第一閥控制部，控制所述第一閥的開度，使得由所述濃度測量機(jī)構(gòu)測量出的所述材料氣體的測量濃度成為設(shè)定濃度；以及第二閥控制部，控制設(shè)置在所述導(dǎo)入管上的第二閥的開度，并且對(duì)所述第二閥的開度進(jìn)行控制，使得當(dāng)所述第一閥的開度成為閾值開度時(shí)，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)使所述第二閥的開度成為變更后開度，所述閾值開度是比完全打開的開度小第一規(guī)定值的開度，所述變更后開度比所述第一閥的開度成為所述閾值開度時(shí)的變更前開度大第二規(guī)定值。
為了即使改變所述第二閥的開度，也不會(huì)使載氣的流量急劇變化，并且在變化期間內(nèi)也將測量濃度固定為設(shè)定濃度，優(yōu)選的是，所述第二閥控制部控制所述第二閥，使得從所述變更前開度到成為所述變更后開度為止，使所述第二閥的開度與時(shí)間基本成比例地變大。
為了與伴隨材料的減少而產(chǎn)生的氣化效率的下降量相配合，通過增加導(dǎo)入收容體內(nèi)的載氣的量，使所述第一閥從閾值開度返回到能夠充分可動(dòng)的開度，并且在較長期間內(nèi)不追加材料就可以將濃度保持為一定，優(yōu)選的是，所述第二規(guī)定值根據(jù)所述第一閥成為所述閾值開度的次數(shù)而改變。
作為用于根據(jù)載氣的流量來設(shè)定所述第二閥的開度，更嚴(yán)密地進(jìn)行與氣化效率下降相配合的濃度控制的具體結(jié)構(gòu)，可以舉出的是還包括流量測量傳感器，該流量測量傳感器用于測量在所述導(dǎo)入管中流動(dòng)的載氣的流量，所述第二閥控制部包括開度控制部，控制所述第二閥的開度，使得基于所述流量測量傳感器測量出的所述載氣的測量流量成為設(shè)定流量；以及流量設(shè)定部，將所述設(shè)定流量設(shè)定在所述開度控制部中，當(dāng)所述第一閥的開度成為所述閾值開度時(shí)，所述流量設(shè)定部將變更后設(shè)定流量作為所述設(shè)定流量設(shè)定在所述開度控制部中，所述變更后設(shè)定流量是所述第一閥的開度成為所述閾值開度時(shí)的變更前設(shè)定流量的α倍，其中，α > 1。
當(dāng)通過逐步控制載氣的流量來控制混合氣體中的材料氣體的濃度時(shí)，為了即使收容體內(nèi)的材料減少、氣化效率下降，也可以防止載氣的流量加速變大而導(dǎo)致在短期間內(nèi)就變成不能控制，本發(fā)明還提供一種材料氣體控制裝置，該材料氣體控制裝置用于材料氣化裝置，所述材料氣化裝置至少包括收容體，收容材料；導(dǎo)入管，將用于使所述材料氣化的載氣導(dǎo)入所述收容體內(nèi)；以及導(dǎo)出管，用于將所述載氣和所述材料氣化后的材料氣體的混合氣體從所述收容體導(dǎo)出，其特征在于，所述材料氣體控制裝置包括流量測量機(jī)構(gòu)，測量所述混合氣體中的所述材料氣體的流量；第二閥控制部，控制設(shè)置在所述導(dǎo)入管上的第二閥的開度，并且對(duì)所述第二閥的開度進(jìn)行控制，使得由所述流量測量機(jī)構(gòu)測量出的所述材料氣體的測量流量成為預(yù)先設(shè)定的設(shè)定流量；以及第一閥控制部，控制設(shè)置在所述導(dǎo)出管上的第一閥的開度，并且對(duì)所述第一閥的開度進(jìn)行控制，使得當(dāng)所述第二閥的開度成為閾值開度時(shí)，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)使所述第一閥的開度成為變更后開度，所述閾值開度是比完全打開的開度小第一規(guī)定值的開度，所述變更后開度比所述第二閥的開度成為所述閾值開度時(shí)的變更前開度大第二規(guī)定值。按照所述的材料氣體控制裝置，由于即使收容體內(nèi)的材料減少、氣化效率下降，也可以與之配合，通過第二閥將收容體內(nèi)的全壓設(shè)定為較低，從而再次使第一閥返回到可動(dòng)范圍內(nèi)，所以可以防止即使材料大量剩余也不能進(jìn)行濃度控制的狀態(tài)。
此外，作為所述材料氣體控制裝置的其他方式，本發(fā)明還提供一種材料氣體控制裝置，該材料氣體控制裝置用于材料氣化裝置，所述材料氣化裝置至少包括收容體，收容材料；導(dǎo)入管，將用于使所述材料氣化的載氣導(dǎo)入所述收容體內(nèi)；以及導(dǎo)出管，用于將所述載氣和所述材料氣化后的材料氣體的混合氣體從所述收容體導(dǎo)出；流量測量機(jī)構(gòu)，測量所述混合氣體中的所述材料氣體的流量；以及第二閥控制部，控制設(shè)置在所述導(dǎo)入管上的第二閥的開度，并且對(duì)所述第二閥的開度進(jìn)行控制，使得由所述流量測量機(jī)構(gòu)測量出的所述材料氣體的測量流量成為預(yù)先設(shè)定的設(shè)定流量，其特征在于，所述材料氣體控制裝置包括第一閥控制部，所述第一閥控制部控制設(shè)置在所述導(dǎo)出管上的第一閥的開度，并且對(duì)所述第一閥的開度進(jìn)行控制，使得當(dāng)所述第二閥的開度成為閾值開度時(shí)，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)使所述第一閥的開度成為變更后開度，所述閾值開度是比完全打開的開度小第一規(guī)定值的開度， 所述變更后開度比所述第二閥的開度成為所述閾值開度時(shí)的變更前開度大第二規(guī)定值。
按照本發(fā)明的材料氣體控制裝置，即使由于收容體內(nèi)的材料減少而導(dǎo)致氣化效率下降，也可以通過使第二閥的開度階段性地變大，從而使進(jìn)行濃度控制的第一閥的開度在較長期間內(nèi)保持在可動(dòng)范圍內(nèi)。因此，可以防止氣化效率加速下降、即使材料大量剩余也變成不能進(jìn)行濃度控制的狀態(tài)。


圖1是簡要表示本發(fā)明第一實(shí)施方式的材料氣體控制系統(tǒng)的示意圖。
圖2是示意性表示第一實(shí)施方式的材料氣體控制系統(tǒng)的流體回路圖和功能框圖。
圖3是表示第一實(shí)施方式的材料氣體控制系統(tǒng)的動(dòng)作的流程圖。
圖4是表示第一實(shí)施方式的材料氣體控制系統(tǒng)的各閥的開度變化的圖。
圖5是簡要表示本發(fā)明第二實(shí)施方式的材料氣體控制系統(tǒng)的示意圖。
圖6是示意性表示第二實(shí)施方式的材料氣體控制系統(tǒng)的流體回路圖和功能框圖。
圖7是示意性表示第三實(shí)施方式的材料氣體控制系統(tǒng)的流體回路圖和功能框圖。
圖8是表示本發(fā)明其他實(shí)施方式的第二閥的動(dòng)作的圖。
圖9是簡要表示以往的材料氣體控制系統(tǒng)的示意圖。
附圖標(biāo)記說明
300…材料氣體控制系統(tǒng)
200…材料氣化裝置
Ll…導(dǎo)入管
L2…導(dǎo)出管
T…瓶(收容體)
100…材料氣體控制裝置
1…壓電閥(第一閥)
CS…濃度測量機(jī)構(gòu)
24···壓電閥控制部(第一閥控制部或第二閥控制部)
25…載氣流量設(shè)定部(流量設(shè)定部)
31…流量測量傳感器
32…流量控制閥(第二閥)
33…流量控制閥開度控制部(開度控制部)
S…材料具體實(shí)施方式
下面參照附圖，對(duì)本發(fā)明的第一實(shí)施方式進(jìn)行說明。
本實(shí)施方式的材料氣體控制裝置100例如用于以一定的濃度和流量向作為半導(dǎo)體制造裝置一種的MOCVD(金屬有機(jī)化合物化學(xué)氣相沉積)成膜裝置提供TMh(三甲基銦)。更具體地說，材料氣體控制裝置100用于材料氣化裝置200，該材料氣化裝置200使 TMh的固體材料氣化并提供到作為成膜室的室內(nèi)。另外，TMh與材料對(duì)應(yīng)。此外，通過組合所述材料氣體控制裝置100和所述材料氣化裝置200，來形成材料氣體控制系統(tǒng)300。
如圖1的簡要圖所示，所述材料氣化裝置200包括瓶T，在其內(nèi)部收容用于氣化的材料，并且其周圍被恒溫槽包圍；導(dǎo)入管Li，用于向所述瓶T內(nèi)導(dǎo)入載氣；以及導(dǎo)出管 L2，用于將氣化后的材料氣體和載氣的混合氣體從所述瓶T導(dǎo)出。通過對(duì)該材料氣化裝置 200設(shè)置各種結(jié)構(gòu)部件和控制機(jī)構(gòu)，來構(gòu)成所述材料氣體控制裝置100。
更具體地說，如圖1所示，所述材料氣體控制裝置100包括質(zhì)量流量控制器3，設(shè)置在所述導(dǎo)入管Ll上；壓電閥1，設(shè)置在所述導(dǎo)出管L2上；以及氣體濃度監(jiān)測器2，通過測量從所述瓶T導(dǎo)出的混合氣體中的材料氣體的濃度，并且以將材料氣體的濃度保持為一定的方式控制所述質(zhì)量流量控制器3和所述壓電閥1，從而作為結(jié)果將所述材料氣體的流量保持為一定。
對(duì)各部分進(jìn)行說明，如圖2的詳細(xì)圖所示，所述質(zhì)量流量控制器3例如在塊狀的基礎(chǔ)件中形成有作為所述導(dǎo)入管Ll的一部分的內(nèi)部流道，在該內(nèi)部流道上設(shè)置有流量測量傳感器31，用于測量在所述導(dǎo)入管Ll中流動(dòng)的載氣的流量；以及流量控制閥32 (相當(dāng)于第二閥)，用于控制通過內(nèi)部流道的流體的流量，并且所述質(zhì)量流量控制器3還包括流量控制閥開度控制部33，該流量控制閥開度控制部33控制所述流量控制閥32的開度，以使由所述流量測量傳感器31測量出的載氣的測量流量成為設(shè)定流量。另外，所述流量控制閥開度控制部33的功能是通過設(shè)置在質(zhì)量流量控制器3內(nèi)的微型計(jì)算機(jī)等來實(shí)現(xiàn)的。
所述壓電閥1通過壓電元件能夠進(jìn)行微小的開度調(diào)整，并且其開度通過后述的壓電閥控制部M來控制。
所述氣體濃度監(jiān)測器2包括濃度測量機(jī)構(gòu)CS，用于測量所述導(dǎo)出管L2中的混合氣體中的材料氣體的濃度；以及流量控制部CC，通過控制所述質(zhì)量流量控制器3和所述壓電閥1，來控制所述材料氣體的流量。
所述濃度測量機(jī)構(gòu)CS包括分壓傳感器21，設(shè)置在所述導(dǎo)出管L2上，測量混合氣體中的材料氣體的分壓；壓力計(jì)22，測量作為所述瓶T內(nèi)的混合氣體壓力的全壓；以及濃度計(jì)算部23，基于材料氣體的分壓Pv和混合氣體的全壓Pt計(jì)算材料氣體的濃度。作為所述分壓傳感器21可以采用NWR(非分散型紅外分析方式)、FTIR(傅立葉變換紅外光譜方式)或激光吸收光譜方式等。此外，所述濃度計(jì)算部23基于濃度C為C = Pv/Pt的算式，來計(jì)算材料氣體的測量濃度。另外，所述濃度測量機(jī)構(gòu)CS也可以通過超聲波式氣體濃度傳感器等，單獨(dú)測量材料氣體的濃度。
所述流量控制部CC包括壓電閥控制部24 (相當(dāng)于第一閥控制部)，控制所述壓電閥1的開度，以使由所述濃度測量機(jī)構(gòu)CS測量出的材料氣體的測量濃度成為設(shè)定濃度； 以及載氣流量設(shè)定部25，將載氣設(shè)定流量設(shè)定在所述質(zhì)量流量控制器3內(nèi)的流量控制閥開度控制部33中。另外，所述流量控制部CC的功能也是通過例如氣體濃度監(jiān)測器2內(nèi)的微型計(jì)算機(jī)等來實(shí)現(xiàn)的。此外，所述質(zhì)量流量控制器3內(nèi)的流量控制閥開度控制部33和流量控制部CC內(nèi)的所述載氣流量設(shè)定部25相當(dāng)于第二閥控制部。
所述壓電閥控制部M控制所述壓電閥1的開度，以使材料氣體的測量濃度和設(shè)定濃度之間的偏差趨于變小。更具體地說，從C = Pv/Pt的算式可以明確如果將設(shè)定濃度設(shè)定為一定，則當(dāng)材料氣體的產(chǎn)生量下降、分壓Pv的值變小時(shí)，需要與之配合使全壓Pt的值也變小。即，當(dāng)測量濃度低于設(shè)定濃度(分壓&低)時(shí)，所述壓電閥控制部M進(jìn)行使壓電閥 1的開度變大的控制，以使瓶T內(nèi)的全壓Pt下降，反之，當(dāng)測量濃度高于設(shè)定濃度時(shí)，所述壓電閥控制部M使壓電閥1的開度變小。此外，雖然可以通過直接進(jìn)行濃度設(shè)定來設(shè)定所述設(shè)定濃度，但是在本實(shí)施方式中采用下述方式，即如果使用者輸入想要在導(dǎo)出管L2內(nèi)流動(dòng)的材料氣體的流量，則根據(jù)該材料氣體設(shè)定流量來換算出設(shè)定濃度。具體地說，當(dāng)使設(shè)定濃度為Ctl、材料氣體設(shè)定流量為Qvtl、載氣設(shè)定流量為Qcfl時(shí)，根據(jù)Ctl = Qv0/(Qco+Qvo)來進(jìn)行換算。另外，在后述的載氣流量設(shè)定部25中，每次改變載氣設(shè)定流量時(shí)，也與之配合對(duì)設(shè)定在所述壓電閥控制部M中的設(shè)定濃度Ctl進(jìn)行重新設(shè)定。
當(dāng)所述壓電閥1的開度成為閾值開度時(shí)，所述載氣流量設(shè)定部25將所述流量控制閥開度控制部33的設(shè)定流量設(shè)定為變更后設(shè)定流量，該變更后設(shè)定流量是所述壓電閥1的開度成為閾值開度時(shí)的變更前設(shè)定流量的α倍(α >1)，所述閾值開度是比完全打開的開度小第一規(guī)定值的開度。另外，第一規(guī)定值包含零，在第一實(shí)施方式中，所述閾值開度是完全打開的開度。此外，所述載氣流量設(shè)定部25可以通過檢測開度本身來檢測所述壓電閥1 開度，也可以基于輸入到壓電閥1的指令值或電流值等來檢測所述壓電閥1的開度。
參照圖3的流程圖，對(duì)所述結(jié)構(gòu)的材料氣體控制裝置100的材料氣體的流量控制動(dòng)作進(jìn)行說明。
首先，在將規(guī)定的載氣設(shè)定流量Qcfl設(shè)定在所述質(zhì)量流量控制器3中之后，開始載氣的流量控制，來使載氣的測量流量固定為設(shè)定流量。而且，通過所述氣體濃度監(jiān)測器2控制所述壓電閥1的開度，以使測量濃度成為所述一定值的設(shè)定濃度Ctl(步驟Si)。由于載氣的流量一定，并且控制所述壓電閥1以使混合氣體中的材料氣體的濃度一定，所以其結(jié)果， 根據(jù)濃度的關(guān)系式(iv = CQ。/(I-C)可以確定，材料氣體流量Qv被控制為一定。在此，以使所述流量控制閥32的開度成為與所述流量控制閥32完全打開的開度相距很大的較小開度的方式來設(shè)定初始設(shè)定時(shí)的載氣設(shè)定流量(^。
接著，伴隨瓶T內(nèi)的材料的減少，并隨著氣化效率下降，所述壓電閥1的開度逐漸變大(步驟S2)。當(dāng)所述壓電閥1的開度成為作為閾值開度的完全打開的開度時(shí)(步驟 S3)，所述載氣流量設(shè)定部25在所述流量控制閥開度控制部33中將載氣設(shè)定流量重新設(shè)定為當(dāng)前值的α倍(步驟S4)。在此，如果將載氣設(shè)定流量重新設(shè)定為當(dāng)前值的α倍，則同時(shí)也更新設(shè)定在所述壓電閥控制部M中的設(shè)定濃度Q。具體地說，由于使材料氣體設(shè)定流量從0保持為一定，所以如果設(shè)新的設(shè)定濃度為CVJjCc/ =Qv0/(Qvo+^ Qc0)成為在重新設(shè)定載氣設(shè)定流量Ao之后在所述壓電閥控制部24中使用的設(shè)定濃度。
此外，所述載氣流量設(shè)定部，當(dāng)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)測量流量與變更后的設(shè)定流量一致了的情況下(步驟S5)，所述流量控制閥32的開度作為結(jié)果成為比變更前開度大第二規(guī)定值的變更后開度并保持該狀態(tài)，返回到步驟S2。當(dāng)即使經(jīng)過了規(guī)定時(shí)間，測量流量也沒有與11變更后的設(shè)定流量一致的情況下(步驟S5)，判斷所述流量控制閥32完全打開且為控制極限，因此結(jié)束由所述氣體濃度監(jiān)測器2進(jìn)行的濃度控制(步驟S6)。
因此，如果關(guān)注一個(gè)循環(huán)的濃度控制，則如圖4表示流量控制閥32和壓電閥1的開度的圖所示，控制混合氣體中材料氣體的濃度的壓電閥1的開度從最初的完全打開狀態(tài)變成大體完全關(guān)閉，使所述瓶T內(nèi)的全壓上升，此后，由于與氣化效率下降相配合，使全壓下降，所以壓電閥1的開度逐漸變大并成為完全打開。另一方面，由于載氣的流量被保持為一定，所以所述流量控制閥32的開度也保持為大體一定的開度。而且，當(dāng)所述壓電閥1的開度成為完全打開時(shí)，所述流量控制閥32的開度成為變大第二規(guī)定值的開度。
把上述動(dòng)作作為一個(gè)周期來重復(fù)多次，因此如圖4所示，所述壓電閥1的開度以大體正弦波形變化，所述流量控制閥32的開度呈臺(tái)階函數(shù)形地進(jìn)行變化。另外，由于材料的殘留量越少材料的氣化效率的下降量越大，所以越后續(xù)的周期越短。
這樣，由于每當(dāng)所述壓電閥1完全打開時(shí)，都對(duì)流量控制閥32進(jìn)行控制，以使流入到所述瓶T內(nèi)的載氣的流量階段性地變大，所以即使材料減少、氣化效率下降，也可以防止載氣的流量加速地增加。因此，可以防止很快地陷入不能控制的狀態(tài)，從而能夠長期向后續(xù)工序提供設(shè)定濃度的材料氣體，所述不能控制的狀態(tài)為即使材料大量剩余，也不能使材料氣體的濃度或流量成為所希望的濃度或流量。
接著，對(duì)第二實(shí)施方式的材料氣體控制裝置100進(jìn)行說明。另外，與第一實(shí)施方式的材料氣體控制裝置100對(duì)應(yīng)的部件采用相同的附圖標(biāo)記。
如圖5的簡要圖所示，第二實(shí)施方式的材料氣體控制裝置100與所述第一實(shí)施方式的不同點(diǎn)是所述質(zhì)量流量控制器3和壓電閥1的動(dòng)作不是由氣體濃度監(jiān)測器2控制，而是通過另外的控制機(jī)構(gòu)統(tǒng)一進(jìn)行控制。即，雖然所述第一實(shí)施方式的氣體濃度監(jiān)測器2至少具有濃度測量機(jī)構(gòu)CS和流量控制部CC兩個(gè)結(jié)構(gòu)要素，但是氣體濃度監(jiān)測器2在第二實(shí)施方式中僅具有濃度測量機(jī)構(gòu)CS的功能，在控制裝置4內(nèi)實(shí)現(xiàn)所述流量控制部CC的功能。
所述控制裝置4是所謂的計(jì)算機(jī)，該計(jì)算機(jī)例如由I/O設(shè)備、CPU、存儲(chǔ)器和輸入接口等構(gòu)成，并且所述控制裝置4至少作為流量控制部CC發(fā)揮功能。
對(duì)各部分的協(xié)作更具體地進(jìn)行說明，如圖6的詳細(xì)圖所示，所述控制裝置4對(duì)所述質(zhì)量流量控制器3發(fā)出指令，以使載氣以一定的流量流動(dòng)，并且所述控制裝置4從所述氣體濃度監(jiān)測器2取得作為混合氣體中的材料氣體濃度的測量濃度，并控制所述壓電閥1的開度，以使所述測量濃度成為設(shè)定濃度。然后，當(dāng)所述壓電閥1的開度成為完全打開時(shí)，所述控制裝置4對(duì)所述質(zhì)量流量控制器3發(fā)出指令，以使載氣的流量僅增加規(guī)定量。于是，由于材料氣化的量增加，所以可以使所述壓電閥1的開度返回到可動(dòng)范圍內(nèi)，再次成為能夠進(jìn)行濃度控制的狀態(tài)。直到所述質(zhì)量流量控制器3內(nèi)的流量控制閥32的開度成為完全打開、 且不能使測量濃度與設(shè)定濃度一致為止，重復(fù)進(jìn)行所述動(dòng)作。
這樣，可以像所述第一實(shí)施方式那樣，在各部分上設(shè)置控制部。也可以像第二實(shí)施方式那樣，通過計(jì)算機(jī)等統(tǒng)一進(jìn)行濃度和流量控制。
接著，對(duì)第三實(shí)施方式的材料氣體控制裝置100進(jìn)行說明。在第三實(shí)施方式中，與第一實(shí)施方式的材料氣體控制裝置100對(duì)應(yīng)的部件采用相同的附圖標(biāo)記。
第三實(shí)施方式與所述第一實(shí)施方式和所述第二實(shí)施方式的不同點(diǎn)是在第三實(shí)施方式中，為了保持材料氣體濃度而使其開度逐漸變化的閥及在到一個(gè)閥成為閾值開度為止的期間其開度為大體固定的閥，與所述第一實(shí)施方式和所述第二實(shí)施方式的材料氣體控制裝置100中的相反。除了上述不同點(diǎn)以外，質(zhì)量流量控制器3、氣體濃度監(jiān)測器2和壓電閥 1的配置相同。
對(duì)各部分進(jìn)行說明，如圖7的詳細(xì)圖所示，所述質(zhì)量流量控制器3從設(shè)置在所述導(dǎo)出管L2上的氣體濃度監(jiān)測器2取得材料氣體濃度的測量濃度，并且根據(jù)當(dāng)前流動(dòng)的載氣的流量和測量濃度，計(jì)算材料氣體的流量，來控制載氣的流量，以使材料氣體的測量流量成為預(yù)先設(shè)定的設(shè)定流量。更具體地說，如果材料氣體的測量流量下降，則質(zhì)量流量控制器3使其內(nèi)部的流量控制閥32(相當(dāng)于第二閥)的開度變大，以便增加載氣的流量用于使更多的材料氣化。
所述氣體濃度監(jiān)測器2取得與所述流量控制閥32的開度相關(guān)的信息，并且當(dāng)該流量控制閥32成為完全打開時(shí)，使所述壓電閥1(相當(dāng)于第一閥)的開度改變?yōu)樽兇蟮诙?guī)定量。即，每當(dāng)所述流量控制閥32的開度成為完全打開時(shí)，所述壓電閥1都以使所述瓶T 內(nèi)的全壓下降的方式動(dòng)作。由于如果使混合氣體的全壓下降，則即使材料氣體的產(chǎn)生量變少、材料氣體的分壓下降，也可以將材料氣體的濃度保持為設(shè)定濃度，所以所述流量控制閥 32的開度從完全打開返回到可動(dòng)范圍內(nèi)。因此，可以一邊再次將材料氣體的濃度保持為設(shè)定濃度，一邊繼續(xù)進(jìn)行濃度控制，從而可以防止過早地發(fā)生即使剩余有材料也成為不能控制的狀態(tài)。此外，本實(shí)施方式可以利用設(shè)置在現(xiàn)有的材料氣化裝置上的閥及氣體濃度監(jiān)測器等來實(shí)施。具體地說，當(dāng)在材料氣化裝置的導(dǎo)入管上設(shè)置有第二閥、且已經(jīng)具有測量材料氣體流量的流量測量機(jī)構(gòu)和基于測量出的流量來控制所述第二閥的第二閥控制部時(shí)，只要在導(dǎo)出管上新設(shè)置第一閥并新設(shè)置第一閥控制部即可，所述第一閥控制部取得所述第二閥的開度信息，并且當(dāng)所述第二閥的開度成為閾值開度時(shí)，每次以規(guī)定量逐步改變所述第一閥的開度。
對(duì)其他實(shí)施方式進(jìn)行說明。在除了將所述質(zhì)量流量控制器內(nèi)的流量控制閥的開度控制成以完全的臺(tái)階函數(shù)形的方式進(jìn)行變化以外，也可以將所述質(zhì)量流量控制器內(nèi)的流量控制閥的開度控制成在規(guī)定時(shí)間內(nèi)使變更前開度和變更后開度之間僅產(chǎn)生第二規(guī)定值的差。即，也可以在變更前開度和變更后開度之間進(jìn)行適當(dāng)?shù)耐晟?補(bǔ)完)。例如，如圖8的 (a)所示，所述第二閥控制部可以對(duì)第二閥進(jìn)行控制使得從所述變更前開度到成為所述變更后開度為止，使所述第二閥的開度與時(shí)間基本成比例地變大。此外，為了使開度的變化率平緩，并且迅速地在所希望的設(shè)定濃度穩(wěn)定，也可以如圖8的(b)所示，在各開度之間進(jìn)行S形完善(S字補(bǔ)完)。
此外，在所述實(shí)施方式中，對(duì)于設(shè)置在導(dǎo)出管上的壓電閥的開度，把壓電閥的閾值開度設(shè)定為完全打開的開度，并且把壓電閥成為完全打開作為觸發(fā)，來階段性地改變流量控制閥的開度，但是閾值開度并不限定于完全打開的開度。例如，也可以把比完全打開的開度小第一規(guī)定值的開度作為閾值開度，從而保持裕度。例如只要以如下方式確定第一規(guī)定值即可，即使閾值開度是從壓電閥的可動(dòng)范圍的中間開度到完全打開的開度之間的某一開度。按照這種方式，由于可以在足夠長的時(shí)間內(nèi)一邊使材料氣體保持某個(gè)氣化效率的狀態(tài)，一邊進(jìn)行濃度控制，所以可以防止氣化效率的加速惡化。
此外，在所述實(shí)施方式中，設(shè)定成使流量控制閥的開度每次僅以大體相同的量階段性地變大，但是例如也可以使作為變更前開度和變更后開度的差的所述第二規(guī)定值根據(jù)所述第一閥成為閾值開度的次數(shù)而改變。更具體地說，也可以如圖8的(C)所示，第一閥成為閾值開度的次數(shù)越多使第二規(guī)定值越大，從而與氣化效率下降相配合，得到足夠的量的材料氣體。
此外，作為所述第一閥的具體的實(shí)施方式，并不僅限定于壓電閥。例如也可以采用電磁閥等其他閥。
對(duì)于各實(shí)施方式的材料氣體控制裝置，在所述導(dǎo)入管上沒有設(shè)置所述質(zhì)量流量控制器而僅設(shè)置有流量控制閥(第二閥)，只要將第二閥控制部設(shè)置在所述氣體濃度監(jiān)測器或控制裝置內(nèi)即可，所述第二閥控制部進(jìn)行如下控制，即當(dāng)設(shè)置在導(dǎo)出管上的第一閥的開度成為作為比完全打開的開度小第一規(guī)定值的開度的閾值開度時(shí)，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)使所述第二閥的開度成為變更后開度，該變更后開度比所述第一閥的開度成為閾值開度時(shí)的變更前開度大第二規(guī)定值。
即使材料為液體材料，各實(shí)施方式的材料氣體控制裝置也可以得到同樣的效果。 此外，本發(fā)明的材料氣體控制裝置并不限定于TMh的固體氣化后的材料氣體的濃度控制。 例如，也可以用于CVD(化學(xué)氣相沉積)成膜裝置等、或用于向在半導(dǎo)體制造過程中使用的晶片清洗裝置的干燥處理槽內(nèi)以穩(wěn)定的濃度提供IPA(異丙醇)。此外，本發(fā)明的材料氣體控制裝置并不限定于用在半導(dǎo)體、FPD (平板顯示器)、光學(xué)裝置、MEMS (微機(jī)電系統(tǒng))等的制造過程中，也可以用于使用了材料氣化裝置的氣體供給裝置。
此外，也可以利用現(xiàn)有的材料氣化裝置及在該材料氣化裝置中使用的閥等來實(shí)施本發(fā)明。例如，當(dāng)在材料氣化裝置中預(yù)先設(shè)置有第二閥時(shí)，可以在所述材料氣化裝置上追加材料氣體控制裝置來構(gòu)成材料氣體控制系統(tǒng)，所述材料氣體控制裝置包括所述第一閥、所述濃度測量機(jī)構(gòu)、所述第一閥控制部和所述第二閥控制部。此外，也可以在氣體濃度監(jiān)測器或控制裝置中安裝材料氣體控制程序，來進(jìn)行如上所述的濃度或流量控制，所述材料氣體控制程序發(fā)揮作為所述第一閥控制部和所述第二閥控制部的功能。此外，這種程序既可以通過網(wǎng)絡(luò)來安裝，也可以通過例如存儲(chǔ)有材料氣體控制程序的CD等記錄介質(zhì)來安裝。
在所述各實(shí)施方式中，基于濃度進(jìn)行材料氣體的流量控制，但是也可以不采用測量混合氣體中的材料氣體濃度的濃度測量機(jī)構(gòu)，而采用直接測量材料氣體流量的流量測量機(jī)構(gòu)來構(gòu)成材料氣體控制裝置和材料氣體控制系統(tǒng)。例如，也可以測量所述導(dǎo)入管中的載氣流量和所述導(dǎo)出管中的混合氣體流量，根據(jù)它們之間的差來測量材料氣體流量。
另外，只要不違反本發(fā)明的宗旨，可以進(jìn)行各種變形及對(duì)實(shí)施方式進(jìn)行組合。
權(quán)利要求
1.一種材料氣體控制裝置，用于材料氣化裝置，所述材料氣化裝置至少包括收容體， 收容材料；導(dǎo)入管，將用于使所述材料氣化的載氣導(dǎo)入所述收容體內(nèi)；以及導(dǎo)出管，用于將所述載氣和所述材料氣化后的材料氣體的混合氣體從所述收容體導(dǎo)出，其特征在于，所述材料氣體控制裝置包括濃度測量機(jī)構(gòu)，測量所述混合氣體中的所述材料氣體的濃度；第一閥控制部，控制設(shè)置在所述導(dǎo)出管上的第一閥的開度，并且對(duì)所述第一閥的開度進(jìn)行控制，使得由所述濃度測量機(jī)構(gòu)測量出的材料氣體的測量濃度成為設(shè)定濃度；以及第二閥控制部，控制設(shè)置在所述導(dǎo)入管上的第二閥的開度，并且對(duì)所述第二閥的開度進(jìn)行控制，使得當(dāng)所述第一閥的開度成為閾值開度時(shí)，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)使所述第二閥的開度成為變更后開度，所述閾值開度是比完全打開的開度小第一規(guī)定值的開度，所述變更后開度比所述第一閥的開度成為所述閾值開度時(shí)的變更前開度大第二規(guī)定值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料氣體控制裝置，其特征在于，所述第二閥控制部控制所述第二閥，使得從所述變更前開度到成為所述變更后開度為止，使所述第二閥的開度與時(shí)間基本成比例地變大。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料氣體控制裝置，其特征在于，所述第二規(guī)定值根據(jù)所述第一閥成為所述閾值開度的次數(shù)而改變。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所述的材料氣體控制裝置，其特征在于，所述第二閥控制部包括開度控制部，控制所述第二閥的開度，使得由流量測量傳感器測量出的所述載氣的測量流量成為設(shè)定流量，所述流量測量傳感器用于測量在所述導(dǎo)入管中流動(dòng)的所述載氣的流量；以及流量設(shè)定部，將所述設(shè)定流量設(shè)定在所述開度控制部中，當(dāng)所述第一閥的開度成為所述閾值開度時(shí)，所述流量設(shè)定部將變更后設(shè)定流量作為所述設(shè)定流量設(shè)定在所述開度控制部中，所述變更后設(shè)定流量是所述第一閥的開度成為所述閾值開度時(shí)的變更前設(shè)定流量的α倍，其中，α > 1。
5.一種材料氣體控制裝置，用于材料氣化裝置，所述材料氣化裝置至少包括收容體， 收容材料；導(dǎo)入管，將用于使所述材料氣化的載氣導(dǎo)入所述收容體內(nèi)；以及導(dǎo)出管，用于將所述載氣和所述材料氣化后的材料氣體的混合氣體從所述收容體導(dǎo)出，其特征在于，所述材料氣體控制裝置包括濃度測量機(jī)構(gòu)，測量所述混合氣體中的所述材料氣體的濃度；第一閥，設(shè)置在所述導(dǎo)出管上；第一閥控制部，控制所述第一閥的開度，使得由所述濃度測量機(jī)構(gòu)測量出的所述材料氣體的測量濃度成為設(shè)定濃度；以及第二閥控制部，控制設(shè)置在所述導(dǎo)入管上的第二閥的開度，并且對(duì)所述第二閥的開度進(jìn)行控制，使得當(dāng)所述第一閥的開度成為閾值開度時(shí)，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)使所述第二閥的開度成為變更后開度，所述閾值開度是比完全打開的開度小第一規(guī)定值的開度，所述變更后開度比所述第一閥的開度成為所述閾值開度時(shí)的變更前開度大第二規(guī)定值。
6.一種材料氣體控制方法，該材料氣體控制方法使用材料氣體控制裝置，所述材料氣體控制裝置用于材料氣化裝置，所述材料氣化裝置至少包括收容體，收容材料；導(dǎo)入管， 將用于使所述材料氣化的載氣導(dǎo)入所述收容體內(nèi)；以及導(dǎo)出管，用于將所述載氣和所述材料氣化后的材料氣體的混合氣體從所述收容體導(dǎo)出，其特征在于，所述材料氣體控制裝置至少包括濃度測量機(jī)構(gòu)，所述濃度測量機(jī)構(gòu)測量所述混合氣體中的所述材料氣體的濃度，所述材料氣體控制方法包括第一閥控制步驟，控制設(shè)置在所述導(dǎo)出管上的第一閥的開度，并且對(duì)所述第一閥的開度進(jìn)行控制，使得由所述濃度測量機(jī)構(gòu)測量出的所述材料氣體的測量濃度成為設(shè)定濃度； 以及第二閥控制步驟，控制設(shè)置在所述導(dǎo)入管上的第二閥的開度，并且對(duì)所述第二閥的開度進(jìn)行控制，使得當(dāng)所述第一閥的開度成為閾值開度時(shí)，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)使所述第二閥的開度成為變更后開度，所述閾值開度是比完全打開的開度小第一規(guī)定值的開度，所述變更后開度比所述第一閥的開度成為所述閾值開度時(shí)的變更前開度大第二規(guī)定值。
7.—種材料氣體控制程序，用于控制材料氣體控制裝置，所述材料氣體控制裝置用于材料氣化裝置，所述材料氣化裝置至少包括收容體，收容材料；導(dǎo)入管，將用于使所述材料氣化的載氣導(dǎo)入所述收容體內(nèi)；以及導(dǎo)出管，用于將所述載氣和所述材料氣化后的材料氣體的混合氣體從所述收容體導(dǎo)出，其特征在于，所述材料氣體控制裝置至少包括濃度測量機(jī)構(gòu)，所述濃度測量機(jī)構(gòu)測量所述混合氣體中的所述材料氣體的濃度，所述材料氣體控制程序作為控制部起作用，所述控制部包括第一閥控制部，控制設(shè)置在所述導(dǎo)出管上的第一閥的開度，并且對(duì)所述第一閥的開度進(jìn)行控制，使得由所述濃度測量機(jī)構(gòu)測量出的所述材料氣體的測量濃度成為設(shè)定濃度；以及第二閥控制部，控制設(shè)置在所述導(dǎo)入管上的第二閥的開度，并且對(duì)所述第二閥的開度進(jìn)行控制，使得當(dāng)所述第一閥的開度成為閾值開度時(shí)，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)使所述第二閥的開度成為變更后開度，所述閾值開度是比完全打開的開度小第一規(guī)定值的開度，所述變更后開度比所述第一閥的開度成為所述閾值開度時(shí)的變更前開度大第二規(guī)定值。
8.—種材料氣體控制系統(tǒng)，其特征在于包括收容體，收容材料；導(dǎo)入管，將用于使所述材料氣化的載氣導(dǎo)入所述收容體內(nèi)；導(dǎo)出管，用于將所述載氣和所述材料氣化后的材料氣體的混合氣體從所述收容體導(dǎo)出；第一閥，設(shè)置在所述導(dǎo)出管上；濃度測量機(jī)構(gòu)，測量所述混合氣體中的所述材料氣體的濃度；第一閥控制部，控制所述第一閥的開度，使得由所述濃度測量機(jī)構(gòu)測量出的所述材料氣體的測量濃度成為預(yù)先設(shè)定的設(shè)定濃度；第二閥，設(shè)置在所述導(dǎo)入管上；以及第二閥控制部，對(duì)所述第二閥的開度進(jìn)行控制，使得當(dāng)所述第一閥的開度成為閾值開度時(shí)，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)使所述第二閥的開度成為變更后開度，所述閾值開度是比完全打開的開度小第一規(guī)定值的開度，所述變更后開度比所述第一閥的開度成為所述閾值開度時(shí)的變更前開度大第二規(guī)定值。
9.一種材料氣體控制裝置，用于材料氣化裝置，所述材料氣化裝置至少包括收容體，收容材料；導(dǎo)入管，將用于使所述材料氣化的載氣導(dǎo)入所述收容體內(nèi)；以及導(dǎo)出管，用于將所述載氣和所述材料氣化后的材料氣體的混合氣體從所述收容體導(dǎo)出，其特征在于，所述材料氣體控制裝置包括流量測量機(jī)構(gòu)，測量所述混合氣體中的所述材料氣體的流量； 第二閥控制部，控制設(shè)置在所述導(dǎo)入管上的第二閥的開度，并且對(duì)所述第二閥的開度進(jìn)行控制，使得由所述流量測量機(jī)構(gòu)測量出的所述材料氣體的測量流量成為預(yù)先設(shè)定的設(shè)定流量；以及第一閥控制部，控制設(shè)置在所述導(dǎo)出管上的第一閥的開度，并且對(duì)所述第一閥的開度進(jìn)行控制，使得當(dāng)所述第二閥的開度成為閾值開度時(shí)，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)使所述第一閥的開度成為變更后開度，所述閾值開度是比完全打開的開度小第一規(guī)定值的開度，所述變更后開度比所述第二閥的開度成為所述閾值開度時(shí)的變更前開度大第二規(guī)定值。
10. 一種材料氣體控制裝置，用于材料氣化裝置，所述材料氣化裝置至少包括收容體，收容材料；導(dǎo)入管，將用于使所述材料氣化的載氣導(dǎo)入所述收容體內(nèi)；以及導(dǎo)出管，用于將所述載氣和所述材料氣化后的材料氣體的混合氣體從所述收容體導(dǎo)出；流量測量機(jī)構(gòu)，測量所述混合氣體中的所述材料氣體的流量；以及第二閥控制部，控制設(shè)置在所述導(dǎo)入管上的第二閥的開度，并且對(duì)所述第二閥的開度進(jìn)行控制，使得由所述流量測量機(jī)構(gòu)測量出的所述材料氣體的測量流量成為預(yù)先設(shè)定的設(shè)定流量，其特征在于，所述材料氣體控制裝置包括第一閥控制部，所述第一閥控制部控制設(shè)置在所述導(dǎo)出管上的第一閥的開度，并且對(duì)所述第一閥的開度進(jìn)行控制，使得當(dāng)所述第二閥的開度成為閾值開度時(shí)，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)使所述第一閥的開度成為變更后開度，所述閾值開度是比完全打開的開度小第一規(guī)定值的開度，所述變更后開度比所述第二閥的開度成為所述閾值開度時(shí)的變更前開度大第二規(guī)定值。
全文摘要
本發(fā)明提供一種材料氣體控制裝置、控制方法、控制程序及控制系統(tǒng)，可以防止即使材料大量剩余，閥也過早地成為完全打開等而成為不能控制的狀態(tài)。所述材料氣體控制裝置包括第一閥，設(shè)置在導(dǎo)出管上；濃度測量機(jī)構(gòu)，測量混合氣體中的材料氣體的濃度；第一閥控制部，控制第一閥的開度，使得由濃度測量機(jī)構(gòu)測量出的材料氣體的測量濃度成為預(yù)先設(shè)定的設(shè)定濃度；第二閥，設(shè)置在導(dǎo)入管上；以及第二閥控制部，對(duì)第二閥的開度進(jìn)行控制，使得當(dāng)?shù)谝婚y的開度成為閾值開度時(shí)，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)使第二閥的開度成為變更后開度，閾值開度比完全打開的開度小第一規(guī)定值，變更后開度比第一閥的開度成為閾值開度時(shí)的變更前開度大第二規(guī)定值。
文檔編號(hào)G05D11/08GK102541101SQ20111044416
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月28日
發(fā)明者林大介 申請人:株式會(huì)社堀場Stec