1305372 ⑴ 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於使用藉由質量流量控制器而被調整流量 的流體，對於基板例如半導體晶圓進行處理之半導體製造 裝置。 [先前技術】 以往，在半導體製造過程中，有使用規定的氣體或液 體等，對基板進行處理的製程。作爲使用氣體的製程，有 使用成膜氣體的成膜製程、使用氧化氣體的氧化製程、使 用蝕刻氣體的蝕刻製程等。又，作爲使用液體的製程，有 將抗蝕劑供給至基板上的製程、塗佈含有絕緣膜的先驅物 之藥液的製程等。 另一方面，最近，半導體裝置的圖案被微細化，各膜 的膜厚也開始變薄。因此，氣體或液體的流量，也需要以 高精度控制，所以作爲此種控制的機器，使用質量流量控 制器。 在質量流量控制器中，流過細管內的流體，隨著其流 量，從發熱電阻線奪去熱量。亦即，利用發熱電阻線的電 阻値隨著流體的流量而變化的特性，來檢測流量。質量流 量控制器，具備：如此的流量檢測部、比較從流量檢測部 輸出的輸出電壓（對應流量的檢測電壓）和對應設定流量 而設定的設定電壓之比較部、及根據從比較部傳來的比較 輸出而被操作的流量調整閥。 -5 - (2) 1305372 然而，在使用質量流量控制器的情況中’實際流量會 有偏離設定流量的情況。例如’即使實際流量爲0的情 況，從流量檢測部輸出的電壓値不是0 ’而會有誤差存在 的情況。 進而，作爲實際流量偏離設定流量的現象’除了零點 移位以外，尙有對應流量的輸出電壓的變化比例（斜率） 亦即跨距變動的情況。如此的跨距偏離’關於被包含在電 橋電路中的感測器亦即上游側的發熱電阻線和下游側的發 熱電阻線，成爲對於流量變化之溫度變化量也就是輸出電 壓的變化量與初期校正時不同的原因之一。作爲這些原 因，例如有製造者出貨時的環境溫度和使用者側的環境溫 度相異、線圈狀的發熱電阻線（感測器）的包覆材的長期 劣化或剝離、發熱電阻線的線圏鬆弛 '電路部份的情況不 良、電源電壓的變動' 捲繞著感測器的管路的髒污（由於 腐蝕或生成附著物等）等。在質量流量控制器可以設定的 流量之中，流體流量多的情況之流量誤差比例和流量少的 情況的流量誤差比例，於相同漂移量的情況，流量少的情 況之誤差的影響大，例如對於在半導體晶圓表面所生成的 膜厚，其影響也大。 近年來，伴隨著半導體裝置的高集積化及薄膜化，製 造時的半導體晶圓表面上的膜厚的容許範圍也越來越嚴 格。爲了使膜厚保持在容許範圍內，來進行製造，在質量 流量控制器可以設定的流量之中’藉由使用最大流量附近 的流量，使得能夠將流量誤差的程度變小。例如，在進行 -6- (3) 1305372 複數的製程的情況，當各製程之間的流體的設定流量差異 大的情況’將2台以上流量容量大的質量流量控制器和流 量容量小的質量流量控制器，並聯地連接，對應流體的設 定流量，進行質量流量控制器的切換。 但是，準備複數台質量流量控制器，在成本的考量方 面是不利的。又，當輸出漂移時，亦即在流體流量爲0時 的輸出電壓不是0的情況，該漂移量有可能對處理產生影 響。 另一方面’在日本特開平7-263 3 5 0號公報（特別是 段落0014和第1圖）中，記載著：將測定器獨立於質量 流量控制器而另外地介設在氣體流路中，根據此測定器的 測量結果，藉由校正器來調整質量流量控制器。 又’在日本特開平5 -2 8 975 1號公報（特別是第9欄 第3行至第9行）中’記載著：預先在製造者側，在初期 校正時’於沒有氣體流過的狀態下，使通過質量流量控制 器的感測器線圏之電流値，階段地變化，將由於通過兩線 圈的電流差所產生的溫度差，作爲電橋電路的不平衡電壓 而取出，再將此不平衡電壓和使用中的不平衡電壓比較， 求出零點補正量和跨距補正量。 在日本特開平7 - 2 6 3 3 5 0號公報中之使用測定器的手 段’由於必須準備另外的測定器，在成本的考量方面是不 利的。又，也無法對應測定器本身發生不良的情況。又， 使用校正器來進行的校正’由於實際上是操作者以手動來 調整可變電阻値’所以若要頻繁地進行調整，則會有作業 -7- (4) 1305372 繁雜的問題。 又，在日本特開平5 - 2 8 9 7 5 ]號公報中之經由不平衡 電壓來進行調整的手段，會有以下的問題。亦即，質量流 量控制器係由各製造商製造販賣，當應用某一特定的製造 商的質量流量控制器來構成生產線的情況，在將質量流量 控制器與其他公司製造的質量流量控制器交換時，無法進 行該調整。又，需要將電流値一邊階段地改變一邊供應至 電橋電路之機構，所以也有裝置構成複雜的不利益。 【發明內容】 本發明係鑒於上述問題點而開發出來，其目的在於提 供一種半導體製造裝置及半導體製造方法，不需要將質量 流量控制器從配管卸下，便能夠高精度地設定流量。 本發明的半導體製造裝置，其特徵爲： 具備：處理部，此處理部係用來處理基板而在基板上 製造半導體裝置； 流體供給管路，此管路係用來將前述基板的處理、所必 要的流體供給至前述處理部； 設定電壓輸出部，此設定電壓輸出部輸出對應前述流 體的設定流量之設定電壓； 質量流量控制器，此控制器被設置在前述流體供給管 路中，根據前述設定電壓，調整前述流體的流量； 第1關斷閥，此關斷閥被設置在前述流體供給管路中 的前述質量流量控制器的上游側；及 (5) 1305372 第2關斷閥，此關斷閥被設置在前述流體供給管路中 的前述質量流量控制器的下游側； 前述質量流量控制器，具有： 檢測出前述流體的實際流量而輸出對應的檢測電壓之 檢測部、比較前述設定電壓和前述檢測電壓而輸出操作訊 號之比較部、及根據前述操作訊號來調整流體的流量之流 量調整部； 而且，設置記憶部，此記憶部記憶在前述第1關斷閥 和第2關斷閥被關閉時之從前述質量流量控制器的前述檢 測部輸出的檢測電壓； 且設置設定電壓補正部，此設定電壓補正部根據被記 憶在前述記憶部中的檢測電壓，補正前述設定電壓，使得 可以補償前述流體的實際流量爲〇時的檢測電壓的變化。 若根據本發明，當要補償流量爲〇時的檢測電壓的變 化時，由於不是質量流量控制器本身被調整而是設定電壓 被補正，結果能夠簡單地進行質量流量控制器的流量控制 特性的微調整。 本發明的半導體製造裝置，理想爲更具備時序設定手 段，此時序設定手段係用來設定：前述第1關斷閥和第2 關斷閥被關閉，前述記憶部記憶從前述質量流量控制器的 前述檢測部輸出的檢測電壓的時序。 又，本發明的半導體製造裝置，理想爲更具備警報產 生手段，此警報產生手段在前述檢測電壓偏離預先設定的 臨界値的時候，發出警報。 -9 - (6) 1305372 又，本發明的半導體製造裝置，其特徵爲具備： 處理部，此處理部係用來在規定的真空環境下，處理 基板而在基板上製造半導體裝置； 被連接至前述處理部之真空排氣管路； 流體供給管路，此管路係用來將前述基板的處理所必 要的流體供給至前述處理部； 設定電壓輸出部，此設定電壓輸出部輸出對應前述流 體的設定流量之設定電壓； 質量流量控制器，此控制器被設置在前述流體供給管 路中，根據前述設定電壓，調整前述流體的流量； 旁通管路，此旁通管路使前述處理部旁通，而從前述 流體供給管路到達前述真空排氣管路； 在前述旁通管路中，由上游側依序地設置之壓力檢測 部和第3關斷閥；及 設定電壓補正部，此設定電壓補正部，根據： 於規定的時序，在將前述旁通管路真空排氣之後，關 閉前述第3關斷閥，將前述質量流量控制器設定成規定的 流量，再經由前述流體供給管路將流體供給前述旁通管路 時之藉由前述壓力檢測部所檢測出來的壓力檢測値之規定 時間帶的上升率；及 將前述旁通管路真空排氣之後，關閉前述第3關斷 閥，將被校正成基準狀態的前述質量流量控制器設定成規 定的流量，再經由前述流體供給管路將流體供給前述旁通 管路時之藉由前述壓力檢測部所檢測出來的壓力檢測値之 -10 - (7) 1305372 規定時間帶的基準上升率之比較結果，來補正設定電 若根據本發明，當要補償設定電壓和流量之間的 關係的變化時，由於不是質量流量控制器本身被調整 設定電壓被補正，結果能夠簡單地進行質量流量控制 流量控制特性的微調整。 前述質量流量控制器，爲具有：檢測出前述流體 際流量而輸出對應的檢測電壓之檢測部、比較前述設 壓和前述檢測電壓而輸出操作訊號之比較部、及根據 操作訊號來調整流體的流量之流量調整部的情況；前 定電壓補正部，理想爲：可以補正前述設定電壓，而 償檢測電壓的跨距的變化。 又，前述設定電壓補正部，理想爲根據將前述質 量控制器設定成複數個規定的流量所得到的複數個 率、及將被校正成基準狀態之前述質量流量控制器設 複數個規定的流量所得到的複數個上升率之比較結果 補正設定電壓。 又，本發明的半導體製造裝置，其特徵爲具備： 處理部，此處理部係用來在規定的真空環境下， 基板而在基板上製造半導體裝置； 被連接至前述處理部之真空排氣管路； 流體供給管路，此管路係用來將前述基板的處理 要的流體供給至前述處理部； 設定電壓輸出部，此設定電壓輸出部輸出對應前 體的設定流量之設定電壓； 壓。 對應 而是 器的 的實 定電 前述 述設 能補 量流 上升 定成 ’來 處理 所必 述流 -11 - (8) 1305372 質量流量控制器，此控制器被設置在前述流體供給管 路中，根據前述設定電壓，調整前述流體的流量； 旁通管路，此旁通管路使前述處理部旁通，而從前述 流體供給管路到達前述真空排氣管路； 第1關斷閥，此關斷閥被設置在前述流體供給管路中 的前述質量流量控制器的上游側； 被設置在前述旁通管路中的壓力檢測部；及 設定電壓補正部，此設定電壓補正部，根據： 於規定的時序，在一邊將前述旁通管路真空排氣一邊 將前述質量流量控制器設定成規定的流量，再經由前述流 體供給管路將流體供給前述旁通管路之狀態下，前述第1 關斷閥關閉時之藉由前述壓力檢測部所檢測出來的壓力檢 測値之規定時間帶的下降率；及 在一邊將前述旁通管路真空排氣一邊將被校正成基準 狀態的前述質量流量控制器設定成規定的流量，再經由前 述流體供給管路將流體供給前述旁通管路之狀態下，前述 第1關斷閥關閉時之藉由前述壓力檢測部所檢測出來的壓 力檢測値之規定時間帶的基準下降率之比較結果，來補正 設定電壓。 若根據本發明，同樣地當要補償設定電壓和流量之間 的對應關係的變化時，由於不是質量流量控制器本身被調 整而是設定電壓被補正，結果能夠簡單地進行質量流量控 制器的流量控制特性的微調整。 前述質量流量控制器，爲具有：檢測出前述流體的實 -12 - (9) 1305372 際流量而輸出對應的檢測電壓之檢測部、比較前述設定電 壓和前述檢測電壓而輸出操作訊號之比較部、及根據前述 操作訊號來調整流體的流量之流量調整部的情況；前述設 定電壓補正部，理想爲可以補正前述設定電壓，而能補償 檢測電壓的跨距的變化。 又，前述設定電壓補正部，理想爲根據將前述質量流 量控制器設定成複數個規定的流量所得到的複數個下降 率、及將被校正成基準狀態之前述質量流量控制器設定成 複數個規定的流量所得到的複數個下降率之比較結果，來 補正設定電壓。 又，本發明也能夠以方法來成立。 亦即，本發明的半導體製造方法，係針對使用半導體 製造裝置的半導體製造方法，而該半導體製造裝置的特徵 爲具備： 處理部，此處理部係用來處理基板而在基板上製造半 導體裝置； 流體供給管路，此管路係用來將前述基板的處理所必 要的流體供給至前述處理部； 設定電壓輸出部，此設定電壓輸出部輸出對應前述流 體的設定流量之設定電壓； 質量流量控制器，此控制器被設置在前述流體供給管 路中，根據前述設定電壓，調整前述流體的流量； 第1關斷閥，此關斷閥被設置在前述流體供給管路中 的前述質量流量控制器的上游側；及 -13 - (10) 1305372 第2關斷閥，此關斷閥被設置在前述流體供給管路中 的前述質量流量控制器的下游側； 前述質量流量控制器，具有： 檢測出前述流體的實際流量而輸出對應的檢測電壓之 檢測部、比較前述設定電壓和前述檢測電壓而輸出操作訊 號之比較部、及根據前述操作訊號來調整流體的流量之流 量調整部； 而且，設置記憶部，此記憶部記憶在前述第1關斷閥 和第2關斷閥被關閉時之從前述質量流量控制器的前述檢 測部輸出的檢測電壓； 且設置設定電壓補正部，此設定電壓補正部根據被記 憶在前述記憶部中的檢測電壓，補正前述設定電壓，使得 可以補償前述流體的實際流量爲〇時的檢測電壓的變化； 而此半導體製造方法的特徵係具備： 關閉前述第1關斷閥和前述關第2關斷閥的工程； 藉由前述記憶部，在前述第]關斷閥和前述第2關斷 閥被關閉時，記憶從前述質量流量控制器的前述檢測部輸 出的檢測電壓之工程；及 藉由前述設定電壓補正部，根據被記憶在前述記憶部 中的檢測電壓，補正前述設定電壓，使得可以補償前述流 體的實際流量爲〇時的檢測電壓的變化之工程。 或者，本發明的半導·體製造方法，係針對使用半導體 製造裝置的半導體製造方法，而該半導體製造裝置的特徵 爲具備： -14 - (11) 1305372 處理部，此處理部係用來在規定的真空環境下，處理 基板而在基板上製造半導體裝置； 被連接至前述處理部之真空排氣管路； 流體供給管路，此管路係用來將前述基板的處理所必 要的流體供給至前述處理部； 設定電壓輸出部，此設定電壓輸出部輸出對應前述流 體的設定流量之設定電壓； 質量流量控制器，此控制器被設置在前述流體供給管 路中，根據前述設定電壓，調整前述流體的流量； 旁通管路，此旁通管路使前述處理部旁通，而從前述 流體供給管路到達前述真空排氣管路； 在前述旁通管路中，由上游側依序地設置之壓力檢測 部和第3關斷閥；及 設定電壓補正部，此設定電壓補正部，根據： 於規定的時序，在將前述旁通管路真空排氣之後，關 閉前述第3關斷閥，將前述質量流量控制器設定成規定的 流量，再經由前述流體供給管路將流體供給前述旁通管路 時之藉由前述壓力檢測部所檢測出來的壓力檢測値之規定 時間帶的上升率；及 將前述旁通管路真空排氣之後，關閉前述第3關斷 閥，將被校正成基準狀態的前述質量流量控制器設定成規 定的流量，再經由前述流體供給管路將流體供給前述旁通 管路時之藉由前述壓力檢測部所檢測出來的壓力檢測値之 規定時間帶的基準上升率之比較結果，來補正設定電壓； -15- (12) 1305372 而此半導體製造方法的特徵係具備： 求出在將前述旁通管路真空排氣之後，關閉前述第3 關斷閥，將被校正成基準狀態的前述質量流量控制器設定 成規定的流量，再經由前述流體供給管路將流體供給前述 旁通管路時之藉由前述壓力檢測部所檢測出來的壓力檢測 値之規定時間帶的基準上升率之工程； 求出於規定的時序，在將前述旁通管路真空排氣之 後，關閉前述第3關斷閥，將前述質量流量控制器設定成 規定的流量，再經由前述流體供給管路將流體供給前述.旁 通管路時之藉由前述壓力檢測部所檢測出來的壓力檢測値 之規定時間帶的上升率之工程；及 根據前述基準上升率和前述上升率的比較結果，補正 設定電壓的工程。 或者，本發明的半導體製造方法，係針對使用半導體 製造裝置的半導體製造方法，而該半導體製造裝置的特徵 爲具備： 處理部，此處理部係用來在規定的真空環境下，處理 基板而在基板上製造半導體裝置； 被連接至前述處理部之真空排氣管路； 流體供給管路，此管路係用來將前述基板的處理所必 要的流體供給至前述處理部； 設定電壓輸出部，此設定電壓輸出部輸出對應前述流 體的設定流量之設定電壓； 質量流量控制器，此控制器被設置在前述流體供給管 -16 - (13) 1305372 路中，根據前述設定電壓，調整前述流體的流量； 旁通管路，此旁通管路使前述處理部旁通，而從前 流體供給管路到達前述真空排氣管路； 第1關斷閥，此關斷閥被設置在前述流體供給管路 的前述質量流量控制器的上游側； 被設置在前述旁通管路中的壓力檢測部；及 設定電壓補正部，此設定電壓補正部，根據： 於規定的時序，在一邊將前述旁通管路真空排氣一 將前述質量流量控制器設定成規定的流量，再經由前述 體供給管路將流體供給前述旁通管路之狀態下，前述第 關斷閥關閉時之藉由前述壓力檢測部所檢測出來的壓力 測値之規定時間帶的下降率；及 在一邊將前述旁通管路真空排氣一邊將被校正成基 狀態的前述質量流量控制器設定成規定的流量，再經由 述流體供給管路將流體供給前述旁通管路之狀態下，前 第1關斷閥關閉時之藉由前述壓力檢測部所檢測出來的 力檢測値之規定時間帶的基準下降率之比較結果，來補 設定電壓； 而此半導體製造方法的特徵係具備： 求出在一邊將前述旁通管路真空排氣一邊將被校正 基準狀態的前述質量流量控制器設定成規定的流量，再 由前述流體供給管路將流體供給前述旁通管路之狀態下 前述第]關斷閥關閉時之藉由前述壓力檢測部所檢測出 的壓力檢測値之規定時間帶的基準下降率之工程； 述 中. 邊 流 1 檢 準 刖 述 壓 正 成 經 來 -17 - (14) 1305372 求出於規疋的時序，在一邊將前述旁通管路真空排氣 一邊將前述質量流量控制器設定成規定的流量，再經由前 述流體供給管路將流體供給前述旁通管路之狀態下，前述 第〗關斷閥關閉時之藉由前述壓力檢測部所檢測出來的壓 力檢測値之規定時間帶的下降率之工程；及 根據前述基準下降率和前述下降率的比較結果，補正 設定電壓之工程。 【實施方式】 (實施發明的最佳形態） 以下’參照圖面來說明本發明的實施形態。 首先，第1圖係表示在本發明的一實施形態中的半導 體製造裝置的主要構成之方塊圖。本裝置，作爲用來進行 在基板上製造半導體積體電路之處理的處理部，具備熱處 理部1。在熱處理部1的反應容器（處理容器）亦即縱型 的反應管1 1內’承載多數枚基板亦即晶圓W的保持工具 1 2被搬入。在此狀態下，晶圓W，藉由被設置在反應管 1 1外側之未圖示的加熱手段而被加熱。另一方面，規定 的氣體，從例如由氣體供給管所構成的氣體供給管路2， 被導入反應管1 1內。藉此，對基板進行規定的熱處理。 在第]圖中’符號I 3爲排氣管、符號1 4爲真空排氣手段 亦即真空泵、符號1 5係繞道反應管Π而連接氣體供給管 路2和排氣管1 3之間的旁通管路、符號2 1 ' 2 2、2 3分別 爲各個閥，例如爲關斷閥。 -18- (15) 1305372 調整來自氣體供給源4 0的氣體流量之質量流量控制 器3，被設置在氣體供給管路2中。各個關斷閥4 1 ' 4 2， 被設置在質量流量控制器3的上游側和下游側。利用關閉 關斷閥4 1、4 2兩者，能夠關斷通過質量流量控制器3的 流體的流動，在此例中爲關斷氣體的流動（亦即能夠使氣 體流量爲0 )。 質量流量控制器3，如第2圖所示’具備：流量檢出 部3 1、比較部（調節部）3 2、及作爲流量調整部的控制 閥（流量調整閥）3 3。 關於質量流量控制器3的更詳細的構成，根據第3圖 來加以說明。被導入質量流量控制器3內部的前述氣體供 給管路2，被分支成本流部3 a和側流部3 b。爲了測量在 氣體供給管路2內的流量，在側流部3 b，設置具有二個 發熱電阻線3 4、3 5之流量感測器。而在本流部3 a，設置 使側流部3 b和本流部3 a之流量等的各種條件調整成相同 的旁通部3 0。亦即，旁通部3 0，可以將在本流部3 a中的 流量、溫度、壓力等的特性，調整成與在側流部3 b中的 前述各條件相同。藉此，在利用感測器3 4、3 5所進行的 測定中，能夠防止發生誤差。 說明關於流量的檢測原理。上游側感測器34 ’若流 體流過則會被吸收熱量而使得溫度下降；相反的，下游側 感測器3 5，被給予熱量使得溫度上升。結果，在上游側 感測器3 4和下游側感測器3 5之間產生溫度差，根據此溫 度差而可以檢測出流量。 -19- (16) 1305372 質量流量控制器3，進而具備：以發熱電阻線3 4 ' 3 5 的電阻値的差異爲電壓訊號而加以檢測的電橋電路3 6 ; 及放大該電壓訊號的放大電路3 7。發熱電阻線3 4、3 5、 電橋電路3 6及放大電路3 7，構成前述流量檢出部3 1。前 述比較部3 2，將對應後述的設定流量之設定訊號（設定 電壓）和從放大電路3 7來的電壓加以比較，根據該比較 結果（偏差），輸出用來調整控制閥3 3的開度之操作訊 號。 又，控制部6，經由訊號變換部5，被連接至質量流 量控制器3。訊號變換部5，將從質量流量控制器3來的 類比訊號變換成數位訊號，且將從控制部6來的數位訊號 變換成類比訊號。 接著，根據第2圖來說明關於控制部6的詳細構成。 控制部6，連接例如由液晶面板所構成的顯示部5 1。此顯 示部51，也兼作爲觸壓面板式的輸出裝置。符號6a爲數 據總線、符號60爲實施裝置的控制之CPU。符號6 1爲設 定電壓輸出部，用來輸出對應質量流量控制器3的設定流 量之設定電壓。設定電壓輸出部6 1，例如藉由0〜5 V的 設定電壓，而可以將質量流量控制器3的流量設定成0% 〜1 0 0 %。符號6 2爲第1記憶部。在關斷閥4 1、4 2關閉 時，從質量流量控制器3輸出的輸出電壓（從流量檢出部 3】傳來的電壓檢測値），作爲漂移電壓而被記憶在第1 記憶部62。符號63爲第1設定電壓補正部。第1設定電 壓補正部63，在關斷閥4 1、42被關閉時，當從質量流量 -20- (17) 1305372 控制器3輸出的輸出電壓與基準電壓（此例爲0V )相異 的情況，也就是發生漂移電壓爲± E 0 ( V )的情況，可以 補正設定電壓。符號64爲第1時序設定部。第1時序設 定部64，能夠設定將關斷閥4 1、42關閉之對於質量流量 控制器3的設定電壓加以再檢討（補正）的時序。符號 65係警報用比較電路部。警報用比較電路部65，判斷前 述漂移電壓是否超過預先設定的臨界値，若超過臨界値則 使警報產生部66發出警報（例如警報聲音或警告顯示 等）。再者，在本實施形態中，〇.3V ( 3 0 0mV )爲臨界 値，當從質量流量控制器3測量到偏離此臨界値以上的値 的情況，質量流量控制器3判斷爲不良，例如藉由從警報 產生部66發出的警報輸出或是顯示在操作面板5 1上的警 報顯示，對作業人員進行通報。 接著，參照第4圖的流程圖和第5圖的圖表，來說明 關於上述實施形態的作用。在本實施形態中所使用的質量 流量控制器3，其流量和輸出電壓爲線性控制，最大流量 爲5 OOcc/分，此時的輸出電壓係被設定爲5 V。 首先，當質量流量控制器3被組裝在裝置內的時候， 在流量〇的狀態下，輸出電壓被設定爲〇。在此狀態下， 於熱處理部1，對基板例如晶圓W進行規定的熱處理。亦 即，對應於所要實行的製程的設定流量之設定電壓，從控 制部6經由訊號變換部5，輸入質量流量控制器3中。在 質量流量控制器3，控制閥3 3 (參照第2圖）被調整，使 得被供給至反應管 Π內的處理氣體的流量等於設定流 -21 - (18) 1305372 量。例如，若使設定流量爲400CC/分，則將4V的· 入至質量流量控制器3中。若是剛對質量流量控制器 期校正之後（基準狀態）’由於流量0時的輸出電 〇，處理氣體係以如4 0 0 c c /分的設定値般的流量’被 至反應管1 1中。 接著，根據利用第1時序設定部64所設定的時 例如在進行熱處理前後的待機時間，以下述的方式調 量流量控制器3的狀態。首先，關閉前述關斷閥41 兩者，作出氣體沒有流入質量流量控制器3內的狀態 時，例如根據從控制部6來的指示，使質量流量控制 的控制閥3 3 (參照第3圖）成爲「開」狀態例.如全 態’使感測器3 4、3 5前後的氣體流成爲平衡狀態（ S1)。此時’從質量流量控制器3輸出的輸出電壓（ 亦即流量〇時之從質量流量控制器3輸出的輸出電壓 記憶在第1記憶部6 2內（步驟s 2 )。再者，在此例 使 E0 = + 0.1V〇 接著’判斷從質量流量控制器3輸出的輸出 (E0 )是否在預先被設定的前述臨界値以內（ S3 )。例如臨界値若爲3 00mV ，則E0 ( + (]00mV))位於臨界値內，前進至步驟S4。另 面’從前述顯示部5 ]’設定質量流量控制器3的流 4〇〇cc分。此時，藉由第1設定電壓補正部63，補正 此設定流量的設定電壓。亦即，對於從設定電壓輸 6 1輸出的設定電壓4 V ’加上（補正）被記憶在前述 ί壓輸 ;3初 :壓爲 供給 序， 查質 、42 。此 器3 開狀 步驟 Ε0 ) ，被 中， 電壓 步驟 0. 1 V —方 量爲 對應 出部 記憶 -22- (19) 1305372 部 62 中的輸出電壓（E0) 0.1V’ 《4V+(+0.1V) =4.IV》而將該値（4.1V)作爲正確的設定電壓（電壓指 示値），而被給予至質量流量控制器3中（步驟S 5 )。 在此，第5圖係表示質量流量控制器3的設定電壓和 流量之間的關係之圖表。在初期校正時的電壓-流量特 性，以實線來表示。設定點爲A點。而且’質量流量控 制器3的零點發生漂移（變化）之〇. 1 V的漂移電壓（輸 出電壓的變化量）發生時的電壓-流量特性’係以虛線來 表示。此時，設定點移動至B點。亦即’在此狀態下，流 量變成3 90cc/分。因此，設定電壓如前述般地被補正。藉 此，電壓-流量特性雖然沒有改變，設定點由B點移動至 C點。藉此，藉由質量流量控制器3所設定的流量，成爲 如設定流量般的4 0 0 c c。 在上述質量流量控制器3的設定電壓的調整結束時， 關斷閥4 1 ' 4 2被打開（步驟S 6 )。而且’晶圓W被搬入 反應管1 1內，閥2 1被打開而將如設定流量般的氣體供給 至反應管1 1內，來對於前述晶圓 W實施規定的熱處王里 (步驟S 7 )。 在以上的例子中，係說明關於零點往+側偏移的j ,丨青 況。但是即使是零點往-側偏移的情況，例如對於從設^ $ 電壓輸出部61輸出的設定電壓4V，加上（補正）_〇 lv 《4V+ ( -〇_1V ) =3.9V》，而將該補正後的値（3.9v )作 爲正確的設定電壓（電壓指示値），而被給予至質量^胃 控制器3中。 -23- (20) 1305372 再者，，在步驟S 3中，當從質量流量控制器3輸出 的輸出電壓（E 0 )被判斷出比臨界値大時，藉由警報產生 部6 6發生警報；又，在顯示面板6，對作業人員通報質 量流量控制器3發生異常（步驟S 8 )。在此情況，作業 人員檢查質量流量控制器3或是請製造商修理。 若根據上述實施形態，在被設置於質量流量控制器3 的上游側和下游側的關斷閥4 1、42處於關閉的狀態下， 根據從質量流量控制器3輸出的輸出電壓，可以補償流量 〇時的輸出電壓的變化量（漂移電壓），從控制部6輸出 的設定電壓被補正。也就是說，由於不是調整質量流量控 制器3而是補正設定訊號，所以作業人員不需要進入設置 著質量流量控制器3的維修室中來進行調整的作業，也不 需要停止作業線。 在此，說明關於操作人員進行質量流量控制器3的零 點調整之習知的情況。以往，操作人員，係關閉裝置的電 源，將測試器測試用的冶具安裝在質量流量控制器3上， 再連上電源後，藉由操作畫面來進行設定流量零點的輸 出，維持此狀態數分鐘之後，利用測試器來測量零點電 壓，再將該電壓調整成規定電壓範圍內的値。然後，關閉 電源，卸下前述冶具之後，再連上電源，利用操作畫面來 確認實際情況。 若根據上述實施形態，能夠省略使裝置停止之麻煩的 上述調整作業，能夠謀求裝置運用的效率化。又，由於被 使用於半導體製造裝置中的氣體，大多含有毒性，所以若 -24- (21) 1305372 能夠避免打開收容著氣體供給設備的氣體收容箱，則能夠 降低對人的危險性。又，進而對於裝置的停機時間有所影 響的質量流量控制器3的定期檢查等，也能夠省力化。 在上述例子中’校正後的質量流量控制器3，當沒有 氣體流動時的輸出電壓爲0。然而，即使校正後的質量流 量控制器3，當沒有氣體流動時的輸出電壓不是〇的情況 (例如爲〇.IV’而相當於流量500cc/分的設定電壓係被 設定爲5 . 1 V的情況），本發明也是有效的。此情況，設 定電壓補正部，判斷出質量流量控制器3僅漂移從質量流 量控制器3輸出的輸出電壓扣除該基準電壓（例如 0.IV)的電壓差，而利用該電壓差來補正設定電壓。 接著’根據第6圖來說明本發明的其他實施形態。在 此例中’在旁通管路1 5，設置壓力檢測部7 1。進而，設 置流量基準計72，此基準計可以根據從壓力檢測部7 1來 的壓力檢測値中的規定時間帶的上升率，求得流過氣體供 給管路2的流量。又，爲了節省處理氣體，排放氣體供給 源45，經由分支管路43和閥例如爲關斷閥44，連接至質 量流量控制器3和其上游側的關斷閥4 1之間，而能夠供 給排放氣體例如氮氣等的非活性氣體。 在此，所謂的壓力上升率，係指：關閉關斷閥44 ' 2 1，將關斷閥44下游側的氣體供給管路2和旁通管路1 5 真空排氣，然後關閉旁通管路1 5的關斷閥23，打開關斷 閥4 4，氣體以規定的流量通過質量流量控制器3時的壓 力上升率。再者，此情況，關斷閥41係關閉。 -25- 1305372 (22) 在流量基準計 72內，設置壓力上升率運算手段 7 2 a。壓力上升率運算手段7 2 a，係構成可以將檢測得到 的壓力値的時間序列資料，寫入未圖示的工作記憶體中’ 根據該資料來運算壓力上升率，再將該値送至控制部6 cjn 〇 又，控制部6，具備：記憶壓力上升率之第2記憶部 6 7 ;第2設定電壓補正部6 8，此補正部根據質量流量控 制器3校正時的基準壓力上升率（初期値）和使用質量流 量控制器3之後所測量的壓力上升率，來補正質量流量控 制器3的設定電壓；及第2時序設定部6 9 ’此設定部在 檢查質量流量控制器3的狀態之時序亦即校正時.以外，設 定進行壓力上升率之測量的時序。此控制部6，也具有第 1圖所示的構成；也能夠如前述般地進行零點的漂移的調 整，但是在第6圖中，僅權宜地圖示出用來補償跨距的偏 移之部位。 再者，雖然沒有圖示出來，理想爲：設置檢測出氣體 供給管路2和旁通管路1 5的溫度之溫度檢測部’當要求 出壓力上升率時，考慮其溫度而補償由於溫度變化所造成 的影響。 接著，說明關於補償質量流量控制器3的跨距的偏移 之動作。在此例中，質量流量控制器3的最大設定流量爲 5 00 cc/分。又，此時的輸出電壓爲5V，質量流量控制器3 的檢測流量和輸出電壓之間呈比例關係，且沒有零點的漂 移。安裝剛校正之後的質量流量控制器3 (例如新的質量 -26- (23) 1305372 流量控制器3 )之後，關閉其上游側的關斷閥44和閥 2 1，關斷閥44的下游側的氣體供給管路2和旁通管路1 5 則藉由真空泵1 4而被真空排氣。然後，關閉旁通管路]5 的關斷閥2 3。然後，從設定電壓輸出部6 1出設定電壓， 使得流量被設定成在質量流量控制器3處有規定的流量 (例如最大流量的80%的流量亦即400cc)，打開關斷閥 44使排放氣體流過質量流量控制器3。 流量基準計72，記億藉由此時的壓力檢測部7 ]所得 到的壓力檢測値之規定時間帶的時間序列資料，根據這些 資料來求出壓力上升率，再將該壓力上升率送至控制部 6 °在控制部6中，此壓力上升率作爲初期値（基準値） 而被記憶在第2記憶部6 7中。第7圖係表示此時的壓力 變化的圖。TO爲打開關斷閥41的時點、T3爲旁通管路 1 5的關斷閥2 3打開的時點。測量壓力檢測値的時間帶， 理想爲壓力上升已經安定的時間帶，例如τ 1〜T2的時間 帶。 而且’在利用控制部6內的第2時序設定部69所設 定的規定的時序，例如與前述實施形態相同，在每次熱處 理結束後，與求出前述的壓力上升率的初期値相同，藉由 相同的設定流量檢測在壓力檢測部7 1處的壓力，再藉由 流量基準計72求出壓力上升率，然後將該壓力上升率送 至控制部6的第2記憶部67。控制部6，比較此壓力上升 率和先前已經求出的初期値，根據比較結果來補正設定電 壓c -27 - (24) 1305372 此手段，係利用旁通管路1 5的上游側的管路容積， 根據所對應的在使氣體流入該管路內時的流入流量和壓力 上升’以壓力變化直接測量實際流量。壓力上升率，與初 期値相比，例如快2.5 % (變大）時，流量也快了 2.5%。 換言之’對於對應4 00cc/分的設定流量之設定電壓4V而 言’流量比預定的流量快2.5 %。因此，控制部6內的第2 設定電壓補正部6 8 ’將前述質量流量控制器3的設定流 量亦即40 Occ/分，乘上壓力上升率的增加量（變快的量） 亦即 2.5% >而算出偏移量《 400ccx 2.5% ( 0.025) = 10cc》。此運算的結果，算出偏移量爲10cc。若將此偏 移値（1 Occ )除以設定流量（4〇〇cc )所得到的値，再乘 上對應該設疋流量之設定電壓（4 V )，，則求得對應該 偏移量之部分的輸出電壓値△£《10cc/400c.cx 4V = 0.1V》。 第8圖係表示偏移變化的狀態圖。實線（！）係表示 校正時的跨距（相對於流量的輸出變化）的圖；虛線 (2 )係表示校正時之從跨距偏移的跨距之圖。根據以上 的運算所算出的輸出電壓値△ E = 0.1 V，從對應質量流量控 制器3的設定流量4 0 0 c c之設定電壓4.0 V被扣除（4 V -0.1V = 3.9V) ’而在下回的設定流量爲400cc時，輸出電 壓爲3 · 9 V。藉此’相對於最大流量之8 0 %位置的流量偏 移可以被補正。因此，流量沒有發生偏移，如設定流量般 的流量的處理氣體，能夠被供給至反應管1 1內，來進行 對於基板的處理。 -28- (25) 1305372 再者，在此例中，雖然氣體流量爲0時的輸出電壓値 爲0V，但是在氣體流量爲〇時的輸出電壓値不是0V的情 況（也就是發生〇點的漂移的情況）’對應設定流量 4 0 0 c c的設定電壓，係成爲藉由先前的實施形態而被補正 的電壓。例如，在0點的輸出電壓的變化爲+0 . 1 V ’若爲 了補償此漂移量而藉由先前的實施形態之對應設定流量 4 0 0 c c的設定電壓則爲3 · 9 V。此時’由於跨距變化所造成 之對應偏移量的輸出電壓値△ E係成爲10cc/400cc X 3.9V = 0.09 7 5V。 若根據本實施形態，由於不是調整質量流量控制器3 而是補正設定訊號，所以作業人員不需要進入設置質量流 量控制器3的維修室內進行作業，也不需要停止作業線。 又，前述質量流量控制器3，其設定流量和輸出電壓 値係呈比例關係。但是，對於數個設定流量（例如設定流 量爲1 5 0 c c的時候、3 0 0 c c的時候、最大流量5 0 0 c c的時 候等的三個點），藉由前述方法掌握壓力上升率，而在各 設定流量時的壓力上升率係隨著各個基準値的不同而相異 的情況’理想爲：藉由控制部6內的程式，將流量和輸出 電壓的關係’補正成爲例如以第9圖的虛線所示的曲線》 此情況，根據該曲線’從設定電壓輸出部61輸出對應設 定流量的設定電壓。 再者’如上所述，即使是在使用流量基準計7 2的情 況’當初期時和監控時的壓力上升率的差異，變成一定量 以上時（例如根據壓力上升率的差異所換算出來的輸出電 -29- (26) 1305372 壓的偏移量，超過臨界値以上時），也可以作成能夠發出 警報來通知作業人員。 又’使用壓力上升率而如上述般地補正設定電壓之後 (例如將4 V補正成3.9V之後），也可以重複地進行同 樣的過程（求出壓力上升率來補正設定電壓的過程），再 度藉由該設定電壓，設定質量流量控制器3的流量，求出 對於壓力上升率的基準値之變化量，直到該變化量收斂至 規定値（例如1 % )以內。 在以上的說明中，係根據壓力上升率，補償跨距的變 化。但是，也可以取代壓力上升率而使用壓力下降率。此 情況’質量流量控制器3的上游側的關斷閥44被打開， 關斷閥21被關閉，而關斷閥42、22、23被打開。也就是 說’排放氣體係被設定成可以經由質量流量控制器3而從 旁通管路15排氣。而且，質量流量控制器3被設定成規 定的流量。在此狀態下，關斷閥44被關閉，排放氣體的 供給被停止，然後根據藉由壓力檢測部7 1所得到的壓力 値的時間序列資料，求出規定時間帶的壓力下降率。此値 可以與前述壓力上升率同樣地加以活用。 再者，也可以取代排放氣體，而打開關斷閥4 1使處 理氣體流動。又，本發明並不被限定於氣體流過質量流量 控制器3的情況，例如也可以應用於有機液體源等的液體 流過質量流量控制器3內，而在其下游側藉由氣化器被氣 化，在供給至反應容器內的情況。進而，也可以應用於： 針對將抗蝕劑等的塗佈液塗佈在基板上的情況等，藉由質 -30 - (27) 1305372 量流量控制器來調整塗部液等的液體的流量的情況。 【圖式簡單說明】 第圖係表示在本發明的一實施形態中的半導體製造 裝置的構成之方塊圖。 第2圖係表示處理部的構成、及處理部和質量流羹控 制器之間的關係之方塊圖。 第3圖係表示質量流量控制器的構成之方塊圖。 第4圖係表示在本發明的一實施形態中的質量流量控 制器的設定電壓之補正方法的流程圖。 第5圖係表示質量流量控制器的設定電壓和流量之間 的關係之圖表。 第6圖係表示在本發明的其他實施形態中的半導體製 造裝置的構成之方塊圖。 第7圖係表示被設置在旁通管路中的壓力檢測部的壓 力値的上升之狀態的特性圖。 第8圖係表示將質量流量控制器的實際流量和輸出電 壓之間的關係加以表示的圖表之傾斜的變化情況之特性 圖。 第9圖係表示質量流量控制器的實際流量和輸出電壓 之間的關係變化的情況之特性圖。 【主要元件符號說明〕 从：晶圓 -31 - (28) 1305372 1 :熱處理部 2 :氣體供給管路 3 :質量流量控制器 3 a :本流部 3b :側流部 5 :訊號變換部 6 :控制部 6a :數據總線 U :反應管 1 2 :保持工具 1 3 :排氣管 14 :真空泵 15 :旁通管路 44 :閥（關斷閥） 閥） 熱電阻線） 熱電阻線） 21 、 22 、 23 、 41 ' 42 ' 3 0 :旁通部 3 1 :流量檢出部 3 2 :比較部（調節部） 3 3 :控制閥（流量調塞 34 :上游側感測器（i 3 5 :下游側感測器（春 36 :電橋電路 3 7 :放大電路 40 :氣體供給源 4 5 :排放氣體供給源 -32- (29) (29)1305372
5 1 :顯示部（操作面板） 60 : CPU 6 1 :設定電壓輸出部 6 2 :第1記憶部 63 :第1設定電壓補正部 64:第1時序設定部 6 5 :警報用比較電路部 6 6 :警報產生部 6 7 :第2記憶部 6 8 :第2設定電壓補正部 69:第2時序設定部 7 1 :壓力檢測部 7 2 :流量基準計 72a :壓力上升率運算手段