氣體流量檢定系統及氣體流量檢定單元的製作方法

2023-06-01 00:33:21

專利名稱：氣體流量檢定系統及氣體流量檢定單元的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種檢定半導體製造裝置中的工藝氣體等的氣體供給系統中使用的流量控制儀器(質量流量控制器等)的流量的氣體流量檢定系統及氣體流量檢定單元。
背景技術：
在半導體製造工藝中的成膜裝置、乾式蝕刻裝置等中，使用例如矽烷等特殊氣體、氯氣等腐蝕性氣體、及氫氣、磷化氫(phosphine)等可燃性氣體等。這些氣體流量直接影響產品的優良與否，因此，必須嚴格管理該流量。特別是，伴隨著近年的半導體基板的層疊化、微細化，對提高工藝氣體供給系統的可靠性的要求比以前更高。 因此，例如，專利文獻I及專利文獻2中公開了半導體製造工藝中的供給氣體的流量控制技術。專利文獻I的技術如下為了以流模式和非流模式交替工作，成批地將流經質量流量控制器的氣體流量調節成指定流量，在質量流量控制器的上遊側設置串聯配置有截止閥、標準容器(相當於測定用罐)、壓力傳感器、壓力調整閥的流線，根據標準容器的壓力降低決定實際流量，從而調節質量流量控制器的設定值。另外，專利文獻2的技術如下為了正確地算出工藝氣體的流量，在質量流量控制器的上遊側串聯配置具備截止閥和儲熱部的已知體積部(相當於測定用罐)、壓力傳感器和可變式壓力調整閥，根據已知體積部的壓力降低算出實際流量，在與指定流量存在差異的情況下，校對可變式壓力調整閥。而且，將已知體積部內的壓力降低作為時間函數進行測定時，為了將氣體溫度維持為一定，從儲熱部進行導熱。專利文獻I :日本特表2003-529218號公報專利文獻2 :日本特表2008-504613號公報但是，專利文獻1、2所述的技術存在如下問題。在專利文獻1、2的技術中，若質量流量控制器的一次側壓力變動大，則質量流量控制器的流量和從罐流出的流量一起變動。另外，若質量流量控制器的一次側壓力變動小，則質量流量控制器的流量不變動，但是從罐流出的流量變動。因此，為了使質量流量控制器的一次側壓力一定，在質量流量控制器的一次側配置有壓力調整閥。通過配置壓力調整閥，具有抑制質量流量控制器的流量變動的效果。但是，本發明者發現與質量流量控制器的一次側壓力相當的壓力調整閥和質量流量控制器間的壓力受壓力調整閥和質量流量控制器間的容積(也稱為「壓力調整閥二次側容積」。下同)影響而發生變動。圖9A 9C是本發明者的試驗結果的曲線圖。在這裡，將壓力調整閥的一次側的壓力稱為壓力調整閥一次側壓力(PT1)。如圖9A、9B所示，將從壓力調整閥的一次側供給的氣體流量設為50SCCm，在壓力調整閥二次側容積為20cc時(圖9A)和為150cc時(圖9B)，比較壓力調整閥和質量流量控制器間的壓力〔也稱為「壓力調整閥二次側壓力(PT2)」。下同〕，與壓力調整閥二次側容積為20cc時相比，為150cc時壓力調整閥二次側壓力(PT2)變高。
因此，存在如下問題例如，若通過半導體製造裝置的改造等改變壓力調整閥和質量流量控制器間的配管長度，則壓力調整閥二次側容積發生變化，因此，影響質量流量控制器的一次側壓力的壓力變動，其結果是，氣體流量檢定精度降低。另外，本發明者發現即使從氣體供給源供給的氣體流量發生變動，壓力調整閥二次側壓力也變動。如圖9B、9C所示，將壓力調整閥二次側容積設為150cc，在從壓力調整閥的一次側供給的氣體流量為50sccm時(圖9B)和為IOsccm時(圖9C)，比較壓力調整閥二次側壓力(PT2)，與氣體流量為50sccm時相比，為IOsccm時的壓力調整閥二次側壓力降低。因此，存在如下問題例如，即使半導體製造裝置的工作狀況變動而從氣體供給源供給的氣體流量變動，也影響質量流量控制器的一次側壓力的壓力變動，其結果是，氣體流量檢定精度降低。另外，在專利文獻1、2的技術中，利用流路串聯連接上遊側的截止閥、標準容器或 已知體積部(均相當於「測定用罐」)、壓力傳感器、壓力調整閥。關閉上遊側的截止閥後，在測定用罐中儲存的工藝氣體向流路流出時，截止閥剛剛關閉後，受隔熱膨脹的影響，在流路的中途壓力傳感器測定的氣體壓力的壓力降低率在壓力開始降低之初不為一定(參照圖4的現有例)。因此，存在如下問題在壓力降低率為大致一定之前不能進行氣體流量檢定，產生等待時間。關於這一點，在專利文獻2的技術中，做了如下工作在已知體積部(相當於「測定用罐」)的內外周具備儲熱部，通過從儲熱部進行導熱，來避免隔熱膨脹的影響。但是，若在已知體積部的內外周具備儲熱部，則整個裝置變大儲熱部的量，裝置成本也增加，因此不優選。另外，若在已知體積部的內周設置儲熱部，則在儲熱部內殘留工藝氣體，更換為新工藝氣體時，存在與儲熱部中殘留的舊氣體混合的不良情況。另外，使用腐蝕性高的氣體的情況下，存在儲熱部自身的腐蝕問題。

發明內容
本發明是為了解決上述問題而做出的，其目的在於，提供一種能夠減少壓力調整閥的二次側壓力的變動並高精度地檢定從流量控制儀器排出的氣體流量的氣體流量檢定系統及氣體流量檢定單元。另外，其它目的在於，提供一種將測定用罐內的壓力降低率維持為一定的有效率的氣體流量檢定系統及氣體流量檢定單元。(I)為了解決上述課題，根據本發明的一形態，氣體流量檢定系統具有多條工藝氣體管線，其將來自工藝氣體供給源的氣體經由第一管線截止閥、第二管線截止閥和流量控制儀器向工藝腔室供給；及共用氣體管線，其與所述工藝氣體管線分支連接，以將來自共用氣體供給源的氣體經由所述第二管線截止閥和所述流量控制儀器排出，所述共用氣體管線具備共用截止閥、測定用罐、第一壓力傳感器和壓力調整閥，關閉所述第一管線截止閥及所述共用截止閥時，利用所述第一壓力傳感器測定所述測定用罐內的氣體的壓力降低，從而進行所述流量控制儀器的流量檢定，其特徵在於，所述壓力調整閥對該壓力調整閥的二次側壓力進行反饋控制。(2)另外，根據本發明的其它形態，氣體流量檢定系統具有多條工藝氣體管線，其將來自工藝氣體供給源的氣體經由第一管線截止閥、第二管線截止閥和流量控制儀器向工藝腔室供給；及共用氣體管線，其與所述工藝氣體管線分支連接，以將來自共用氣體供給源的氣體經由所述第二管線截止閥和所述流量控制儀器排出，在所述各工藝氣體管線的第一管線截止閥和第二管線截止閥之間，具備測定用罐、第一壓力傳感器和壓力調整閥，且在所述共用氣體管線上具備共用截止閥，關閉所述第一管線截止閥及所述共用截止閥時，利用所述第一壓力傳感器測定所述測定用罐內的氣體的壓力降低，從而進行所述流量控制儀器的流量檢定，其特徵在於，所述壓力調整閥對該壓力調整閥的二次側壓力進行反饋控制。(3)如(I)或(2)所述的氣體流量檢定系統，優選的是，在所述壓力調整閥內或其下遊側具備計測所述壓力調整閥的二次側壓力的第二壓力傳感器，所述壓力調整閥具有控制部，該控制部基於來自所述第一壓力傳感器的第一壓力信號和來自所述第二壓力傳感器的第二壓力信號的壓力信號差進行壓力控制。(4)如(I)至(3)中任一項所述的氣體流量檢定系統，優選的是，所述測定用罐設置於將所述第一壓力傳感器和所述壓力調整閥載置於上端的歧管內，連接所述第一壓力傳感器和所述壓力調整閥的各流路分別與所述測定用罐的內壁連通。(5)如(4)所述的氣體流量檢定系統，優選的是，在所述歧管的下端設置密封所述測定用罐下端的蓋部件。(6)為了解決上述課題，根據本發明的其它形態，氣體流量檢定單元具有共用氣體管線，該共用氣體管線與將來自工藝氣體供給源的氣體經由第一管線截止閥、第二管線截止閥和流量控制儀器向工藝腔室供給的多條工藝氣體管線分支連接，以將來自共用氣體供給源的氣體經由所述第二管線截止閥和所述流量控制儀器排出，在所述共用氣體管線上具備共用截止閥、測定用罐、第一壓力傳感器和壓力調整閥，關閉所述第一管線截止閥及所述共用截止閥時，利用所述第一壓力傳感器測定所述測定用罐內的氣體的壓力降低，從而進行所述流量控制儀器的流量檢定，其特徵在於，所述壓力調整閥具備控制單元，該控制單元對該壓力調整閥的二次側壓力進行反饋控制。(7)另外，根據本發明的其它形態，氣體流量檢定單元具有共用氣體管線，該共用氣體管線與將來自工藝氣體供給源的氣體經由第一管線截止閥、第二管線截止閥和流量控制儀器向工藝腔室供給的多條工藝氣體管線分支連接，以將來自共用氣體供給源的氣體經由所述第二管線截止閥和所述流量控制儀器排出，在所述各工藝氣體管線的第一管線截止閥和第二管線截止閥之間，具備測定用罐、第一壓力傳感器和壓力調整閥，且在所述共用氣體管線上具備共用截止閥，關閉所述第一管線截止閥及所述共用截止閥時，利用所述第一壓力傳感器測定所述測定用罐內的氣體的壓力降低，從而進行所述流量控制儀器的流量檢定，其特徵在於，所述壓力調整閥具備控制單元，該控制單元對該壓力調整閥的二次側壓力進行反饋控制。(8)如(6)或(7)所述的氣體流量檢定單元，優選的是，在所述壓力調整閥內或其下遊側具備計測所述壓力調整閥的二次側壓力的第二壓力傳感器，所述控制單元具有控制部，該控制部基於來自所述第一壓力傳感器的第一壓力信號和來自所述第二壓力傳感器的第二壓力信號的壓力信號差進行壓力控制。(9)如(6)至(8)中任一項所述的氣體流量檢定單元，優選的是，所述測定用罐設置於將所述第一壓力傳感器和所述壓力調整閥載置於上端的歧管內，連接所述第一壓力傳感器和所述壓力調整閥的各流路分別與所述測定用罐的內壁連通。
(10)如(9)所述的氣體流量檢定單元，優選的是，在所述歧管的下端設置密封所述測定用罐下端的蓋部件。然後，說明本發明的氣體流量檢定系統的作用及效果。根據上述(I)的結構，能夠降低壓力調整閥的二次側壓力的變動，能夠高精度地檢定從流量控制儀器排出的氣體流量。具體而言，壓力調整閥對該壓力調整閥的二次側壓力進行反饋控制，因此，即使發生例如共用氣體供給源的氣體壓力的變動、測定用罐內壓力降低(壓力調整閥一次側壓力變動)、壓力調整閥二次側容積的變化、從共用氣體供給源供給的氣體流量的變動等，也能夠可靠地減少壓力調整閥的二次側壓力的變動。而且，壓力調整閥的二次側壓力也是流量控制儀器(質量流量控制器等)的一次側壓力，因此，流量控制儀器的一次 側壓力穩定化。因此，從流量控制儀器排出的氣體流量和從測定用罐的流出量穩定。其結果是，能夠減少根據測定用罐的壓力降低算出的氣體流量和實際從流量控制儀器排出的氣體流量之間的誤差，氣體流量檢定系統的測定精度提高。例如，若通過半導體製造裝置的改造等改變壓力調整閥和流量控制儀器間的配管長度，則壓力調整閥二次側容積變化。若壓力調整閥二次側容積變化，則壓力調整閥的二次側壓力也容易變化，但是由於對壓力調整閥的二次側壓力進行反饋控制，因此能夠維持為一定。因此，能夠將流量控制儀器的一次側壓力維持為一定，因此，也能夠將從流量控制儀器排出的氣體流量維持為一定。由此，在檢定氣體流量時，根據測定用罐的壓力降低算出的氣體流量和實際從流量控制儀器排出的氣體流量一致，氣體流量的流量檢定精度提高。根據上述(2)的結構，能夠減少各工藝氣體管線的壓力調整閥的二次側壓力的變動，能夠高精度地檢定從流量控制儀器排出的氣體流量。具體而言，各工藝氣體管線所具備的壓力調整閥對該壓力調整閥的二次側壓力進行反饋控制，因此，即使發生例如各工藝氣體供給源的氣體壓力的變動、測定用罐內壓力降低、壓力調整閥二次側容積的變化、從各工藝氣體供給源供給的氣體流量的變動等，也能夠可靠地減少壓力調整閥的二次側壓力的變動。而且，壓力調整閥的二次側壓力也是流量控制儀器(質量流量控制器等)的一次側壓力，因此，流量控制儀器的一次側壓力穩定化。因此，從各工藝氣體管線的流量控制儀器排出的氣體流量和從測定用罐的流出量穩定。其結果是，在各工藝氣體管線中，能夠減少根據測定用罐的壓力降低算出的氣體流量和實際從流量控制儀器排出的氣體流量之間的誤差，氣體流量檢定系統的測定精度提高。例如，若在某一工藝氣體管線中通過半導體製造裝置的改造等改變壓力調整閥和流量控制儀器間的配管長度，則該工藝氣體管線的壓力調整閥二次側容積變化。若壓力調整閥二次側容積變化，則壓力調整閥的二次側壓力也容易變化，但是由於對壓力調整閥的二次側壓力進行反饋控制，因此能夠維持為一定。因此，能夠將流量控制儀器的一次側壓力維持為一定，因此，也能夠將從流量控制儀器排出的氣體流量維持為一定。由此，在檢定各工藝氣體管線的氣體流量時，根據測定用罐的壓力降低算出的氣體流量和實際從流量控制儀器排出的氣體流量一致，氣體流量的流量檢定精度提高。根據上述(3)的結構，即使壓力調整閥的一次側壓力發生變動，也能夠將壓力調整閥的二次側壓力維持為一定。具體而言，壓力調整閥對該壓力調整閥的二次側壓力進行反饋控制，因此，即使壓力調整閥的一次側壓力發生變動也能夠減少壓力調整閥的二次側壓力的變動，但是，由於直接測定壓力調整閥的一次側壓力和二次側壓力而進行基於兩者的壓力差的壓力控制，因此，能夠進一步穩定維持壓力調整閥的二次側壓力。根據上述(4)的結構，第一壓力傳感器能夠準確地測定測定用罐內的氣體壓力，並且能夠進行等待時間少的有效的氣體流量檢定。具體而言，連接第一壓力傳感器和壓力調整閥的各流路分別與測定用罐的內壁連通，因此，檢定氣體流量時測定用罐內的氣體能夠不經由第一壓力傳感器的流路而向壓力調整閥的一次側流路流出。因此，第一壓力傳感器能夠不受伴隨著測定用罐內的氣體向壓力調整閥的一次側流路流出時產生的氣流的紊亂而產生的壓力變動的影響，準確地測定測定用罐內殘留的氣體壓力。另外，測定用罐內的氣體壓力漸漸降低，但是，由於氣體不經由第一壓力傳感器的流路而向壓力調整閥的一次側流路流出，因此，在第一壓力傳感器的計測位置難以受到氣體的隔熱膨脹的影響。因此，能夠將第一壓力傳感器計測的測定用罐內的壓力降低率維持為一定。因此，能夠從剛剛開始氣體流量檢定之後將測定用罐內的壓力降低率維持為一定，
因此，不需要取得等待時間，能夠進行有效的氣體流量的檢定。根據上述(5)的結構，能夠通過改變蓋部件的厚度來簡單地改變罐容積。因此，能夠根據氣體的流量改變罐容積，因此，能夠形成為最適的壓力降低率。另外，若減薄蓋部件或使用導熱性好的材料，則能夠迅速地進行向測定罐內的氣體的熱傳遞，能夠將測定用罐內的氣體溫度維持為一定。由此，能夠根據氣體的流量將測定用罐內的壓力降低率維持在最適的狀態，進行更有效的氣體流量的檢定。另外，說明本發明的氣體流量檢定單元的作用及效果。根據上述(6)的結構，能夠減少壓力調整閥的二次側壓力的變動，高精度地檢定從流量控制儀器排出的氣體流量。具體而言，壓力調整閥具備對該壓力調整閥的二次側壓力進行反饋控制的控制單元，因此，即使發生例如共用氣體供給源的氣體壓力的變動、壓力調整閥二次側容積的變化、從共用氣體供給源供給的氣體流量的變動等，也能夠可靠地減少壓力調整閥的二次側壓力的變動。而且，壓力調整閥的二次側壓力也是流量控制儀器(質量流量控制器等)的一次側壓力，因此，流量控制儀器的一次側壓力穩定化。因此，從流量控制儀器排出的氣體流量和從測定用罐的流出量穩定。其結果是，能夠減少根據測定用罐的壓力降低算出的氣體流量和實際從流量控制儀器排出的氣體流量之間的誤差，氣體流量檢定單元的測定精度提聞。例如，若通過半導體製造裝置的改造等改變壓力調整閥和流量控制儀器間的配管長度，則壓力調整閥二次側容積變化。若壓力調整閥二次側容積變化，則壓力調整閥的二次側壓力也容易變化，但是，由於對壓力調整閥的二次側壓力進行反饋控制，因此，能夠維持為一定。因此，能夠將相當於壓力調整閥的二次側壓力的流量控制儀器的一次側壓力維持為一定，因此，也能夠將從流量控制儀器排出的氣體流量維持為一定。由此，檢定氣體流量時，根據測定用罐的壓力降低算出的氣體流量和實際從流量控制儀器排出的氣體流量一致，氣體流量的流量檢定精度提高。根據上述(7)的結構，能夠減少各工藝氣體管線的壓力調整閥的二次側壓力的變動，能夠高精度地檢定從流量控制儀器排出的氣體流量。具體而言，各工藝氣體管線所具備的壓力調整閥對該壓力調整閥的二次側壓力進行反饋控制，因此，即使發生例如各工藝氣體供給源的氣體壓力的變動、測定用罐內壓力降低、壓力調整閥二次側容積的變化、從各工藝氣體供給源供給的氣體流量的變動等，也能夠可靠地減少壓力調整閥的二次側壓力的變動。而且，壓力調整閥的二次側壓力也是流量控制儀器(質量流量控制器等)的一次側壓力，因此，流量控制儀器的一次側壓力穩定化。因此，從各工藝氣體管線的流量控制儀器排出的氣體流量和從測定用罐的流出量穩定。其結果是，在各工藝氣體管線中，能夠減少根據測定用罐的壓力降低算出的氣體流量和實際從流量控制儀器排出的氣體流量之間的誤差，氣體流量檢定單元的測定精度提高。例如，若在某一工藝氣體管線中，通過半導體製造裝置的改造等改變壓力調整閥和流量控制儀器間的配管長度，則該工藝氣體管線的壓力調整閥二次側容積變化。若壓力調整閥二次側容積變化，則壓力調整閥的二次側壓力也容易變化，但是，由於對壓力調整閥的二次側壓力進行反饋控制，因此能夠維持為一定。因此，能夠將相當於壓力調整閥的二次 側壓力的流量控制儀器的一次側壓力維持為一定，因此，也能夠將從流量控制儀器排出的氣體流量維持為一定。由此，檢定各工藝氣體管線的氣體流量時，根據測定用罐的壓力降低算出的氣體流量和實際從流量控制儀器排出的氣體流量一致，氣體流量的流量檢定精度提聞。根據上述(8)的結構，即使壓力調整閥的一次側壓力發生變動，也能夠將壓力調整閥的二次側壓力維持為一定。具體而言，壓力調整閥的控制單元對該壓力調整閥的二次側壓力進行反饋控制，因此，即使氣體供給源的氣體壓力發生變動，也能夠減少壓力調整閥的二次側壓力的變動，此外，直接測定壓力調整閥的一次側壓力和二次側壓力，通過控制部進行基於兩者的壓力差的壓力控制，因此，能夠進一步穩定維持壓力調整閥的二次側壓力。根據上述(9)的結構，第一壓力傳感器能夠準確地測定測定用罐內的氣體壓力，並且能夠進行等待時間少的有效的氣體流量的檢定。具體而言，連接第一壓力傳感器和壓力調整閥的各流路分別與測定用罐的內壁連通，因此，檢定氣體流量時，測定用罐內的氣體能夠不經由第一壓力傳感器的流路而向壓力調整閥的一次側流路流出。因此，第一壓力傳感器能夠不受伴隨著測定用罐內的氣體向壓力調整閥的一次側流路流出時產生的氣流的紊亂而產生的壓力變動的影響，能夠準確地測定測定用罐內殘留的氣體壓力。另外，測定用罐內的氣體壓力漸漸降低，但是，由於氣體不經由第一壓力傳感器的流路而向壓力調整閥的一次側流路流出，因此，在第一壓力傳感器的計測位置，難以受到氣體的隔熱膨脹的影響。因此，能夠將第一壓力傳感器計測的測定用罐內的壓力降低率維持為一定。因此，能夠從剛剛開始氣體流量檢定之後，將測定用罐內的壓力降低率維持為一定，因此，不需要取得等待時間，能夠進行有效的氣體流量的檢定。根據上述(10)的結構，能夠通過改變蓋部件的厚度而簡單地改變罐容積。因此，能夠根據氣體的流量改變罐容積，因此，能夠形成為最適的壓力降低率。另外，若減薄蓋部件或使用導熱性好的材料，則能夠迅速地進行向測定罐內的氣體的熱傳遞，能夠將測定用罐內的氣體溫度維持為一定。由此，能夠根據氣體的流量，將測定用罐內的壓力降低率維持為最適狀態，能夠進行更有效的氣體流量的檢定。


圖I是構成本發明的氣體流量檢定系統及氣體流量檢定單元的第一實施方式的氣體迴路圖(主要部分);圖2是構成圖I所示的氣體迴路中的共用氣體管線(氣體流量檢定單元)的零件的結構圖；圖3是檢定氣體流量時的壓力線圖；圖4是表示第一實施方式的氣體流量檢定系統及氣體流量檢定單元和現有例中的測定用罐內的壓力降低率的圖；
圖5是表示第一實施方式的氣體流量檢定系統及氣體流量檢定單元中的重複再現性的圖；圖6是構成本發明的氣體流量檢定系統及氣體流量檢定單元的第二實施方式的氣體迴路圖(主要部分);圖7是構成本發明的氣體流量檢定系統及氣體流量檢定單元的第三實施方式的氣體迴路圖(主要部分);圖8是在圖I所示的氣體流量檢定系統中設有旁通管線的氣體迴路圖(主要部分)；圖9A 9C是表示現有的氣體流量檢定系統中的壓力調整閥的一次側壓力和二次側壓力之間的關係的圖。標號說明I、3、10共用氣體管線2、20工藝氣體管線4旁通管線11共用氣體輸入口12共用截止閥13、13A、13B、13C 測定用罐15、15A、15B、15C 壓力調整閥16壓力調整閥17 歧管18溫度計19控制部21A、21B、21C工藝氣體輸入口22A、22B、22C第一管線截止閥23A、23B、23C第二管線截止閥24A、24B、24C流量控制儀器25A、25B、25C 供給配管31A、31B、31C 止回閥32A、32B、32C 連結截止閥
33共用氣體輸出口34分支配管35排出閥41旁通截止閥100、101、102氣體 流量檢定系統141第一壓力傳感器142第二壓力傳感器
具體實施例方式然後，參照附圖，詳細說明本發明的氣體流量檢定系統及氣體流量檢定單元的實施方式。在這裡，首先說明第一實施方式的氣體迴路和構成該氣體迴路中的共用氣體管線的零件的結構，此外，說明其動作及作用效果。然後，說明第二及第三實施方式與第一實施方式的不同點，說明其動作及作用效果。(第一實施方式)〈氣體迴路的結構〉首先，說明第一實施方式中的氣體迴路結構。圖I表示構成本發明的氣體流量檢定系統及氣體流量檢定單元的第一實施方式的氣體迴路圖(主要部分)。如圖I所示，氣體流量檢定系統100具備共用氣體管線I和工藝氣體管線2。共用氣體管線I是本實施方式的氣體流量檢定單元的一例。共用氣體管線I是為了將來自共用氣體供給源的氣體向半導體製造工藝中的成膜裝置、乾式蝕刻裝置等的工藝腔室供給，而設置於包括下述流量控制儀器(質量流量控制器等)的工藝氣體管線2的上遊側的氣體管線。共用氣體使用例如氮氣。所供給的氣體的氣體壓力為O. 4 O. 5MPa左右。如圖I所示，在共用氣體管線I依次連接共用氣體輸入口 11、共用截止閥12、測定用罐13、第一壓力傳感器141、壓力調整閥15、共用氣體輸出口 33。共用氣體輸入口 11是輸入來自未圖示的共用氣體供給源的氣體的端子。共用截止閥12是將來自共用氣體輸入口 11的氣體向下遊側供給或停止供給的氣動閥。測定用罐13是貯存一定量的氣體的容器。測定用罐13的容積根據流量控制儀器(質量流量控制器等)的流量選定最適的容積，例如為50 60cc左右。檢定氣體流量時，在測定用罐13的容器內貯存的氣體流出，氣體壓力降低。第一壓力傳感器141是計測在測定用罐13的容器內貯存的氣體的壓力降低的壓力計。壓力計使用能夠應對高壓氣體的應變片式壓力計。壓力調整閥15是用於將向流量控制儀器(質量流量控制器等)供給的氣體的氣體壓力維持一定的控制閥。壓力調整閥15為了減少二次側壓力的變動，對二次側壓力進行反饋控制。進行反饋控制的方式存在有在壓力調整閥15的壓力控制室設置回流流路而進行機械式反饋的方式和對二次側壓力信號進行電反饋的方式，但在第一實施方式中，採用機械式反饋的方式。壓力調整閥15的設定壓力設定得比從共用氣體供給源供給的氣體的氣體壓力低。從共用氣體供給源供給的氣體的氣體壓力為0.4 O. 5MPa左右，因此，壓力調整閥15的設定壓力為O. 2MPa左右。共用氣體輸出口 33是將來自壓力調整閥15的氣體向下述工藝氣體管線2輸出的端子。如圖I所示，工藝氣體管線2由並聯配置的多條氣體管線A、B、C構成，以向未圖示的半導體製造工藝中的成膜裝置、乾式蝕刻裝置等的工藝腔室的每一個供給工藝氣體。工藝氣體管線2的各氣體管線A、B、C從共用氣體管線I分支連接。具體而言，各氣體管線A、B、C在經由共用氣體輸出口 33和分支配管34後分支連接。在各分支連接部設置有止回閥31A、31B、31C和連結截止閥32A、32B、32C。在各氣體管線A、B、C上，從上遊側開始連接工藝氣體輸入口 21A、21B、21C、第一管線截止閥22A、22B、22C、第二管線截止閥23A、23B、23C、流量控制儀器24A、24B、24C。各分支連接部連結在第一管線截止閥22A、22B、22C和第二管線截止閥23A、23B、23C之間。止回閥31A、31B、31C是用於防止工藝氣體從各氣體管線A、B、C逆流的閥。連結截止閥32A、32B、32C是將來自共用氣體管線I的氣體向各氣體管線A、B、C供給或停止供給的氣動閥。工藝氣體輸入口 21A、21B、21C是輸入來自未圖示的工藝氣體供給源的氣體的端子。工藝氣體使用例如矽烷等特殊氣體、氯氣等腐蝕性 氣體、及氫氣、磷化氫等可燃性氣體等。所供給的工藝氣體的氣體壓力為O. 4 O. 5MPa左右。第一管線截止閥22A、22B、22C及第二管線截止閥23A、23B、23C是供給或停止流向流量控制儀器24A、24B、24C的工藝氣體的氣動閥。流量控制儀器24A、24B、24C為例如質量流量控制器，組合質量流量計和控制閥而進行反饋控制，能夠進行流量控制。因此，能夠使設定為規定值的氣體流量穩定排出。從流量控制儀器24A、24B、24C排出的氣體經由供給配管25A、25B、25C向各個工藝腔室供給。在分支配管34連接有排出閥35和排出端子36，能夠將不需要的氣體排出到外部。〈構成共用氣體管線(氣體流量檢定單元)的零件結構〉然後，說明構成第一實施方式中的共用氣體管線I的零件結構。圖2表示構成圖I所示的氣體迴路中的共用氣體管線的零件的結構圖。如圖2所示，從附圖左側開始，共用截止閥12、第一壓力傳感器141、溫度計18、壓力調整閥15依次載置於歧管17的上端。歧管17呈大致矩形，內部穿設有測定用罐13。測定用罐13形成為矩形截面。在矩形截面上端的內壁分別單獨地隔開間隔與截面垂直地穿設有與共用截止閥12的二次側流路125連通的流路172、與第一壓力傳感器141連通的流路173、174、及與壓力調整閥15的一次側流路153連通的流路175。位於第一壓力傳感器141和壓力調整閥15之間，溫度計18的傳感器部181從測定用罐13的矩形截面上端的內壁向下方突出。在歧管17的下端固定有密封測定用罐13的板狀的蓋部件132。在歧管17的附圖左端形成有將設置於下端的共用氣體輸入口 11和共用截止閥12的一次側流路123連通的流路171。歧管17的附圖右端形成有將設置於下端的輸出口 33和壓力調整閥15的二次側流路159連通的流路176。共用截止閥12具備驅動部121和本體部122，基於氣動操作的驅動部使隔膜124上下動作，供給、停止供給共用氣體。第一壓力傳感器141從與未圖示的傳感器部連通的流路173、174直接計測測定用罐13內的共用氣體的氣體壓力。溫度計18對測定用罐內的共用氣體的溫度進行測定。傳感器部181從測定用罐13的矩形截面上端的內壁向下方突出，因此，能夠更準確地測定測定用罐內的共用氣體的溫度。通過對測定用罐內的共用氣體的溫度進行測定，能夠確認檢定氣體流量時的共用氣體的溫度變化，反映在流量的計算上。壓力調整閥15具備調整機構部151和主體部150，壓力調整閥15的設定壓力由調整機構部151的未圖示的調整機構調整。調整機構調整未圖示的調整彈簧的作用力，使隔膜154上下動作。隔膜154敷設於壓力控制室155的上端。壓力控制室155中，提升閥閥體156的突出部從下方突出，與隔膜154抵接、分離。提升閥閥體156收容於與一次側流路153連通的閥室158中，由壓縮彈簧157向上方施力。壓力控制室155的下端穿設有與二次側流路159連通的回流流路152。因此，向壓力控制室155經由回流流路152反饋壓力調整閥15的二次側壓力。〈動作說明〉然後，基於圖I、圖2及圖3，說明第一實施方式中的氣體流量檢定系統及氣體流量檢定單元的動作。圖3表示檢定氣體流量時的測定用罐內的壓力線圖。在圖I所示的氣體迴路中，從共用氣體供給源向共用氣體輸入口 11供給例如0.5MPa的氮氣。將壓力調整閥15的二次側壓力設定為例如O. 2MPa。然後，打開共用截止閥12，並打開作為進行流量檢定的對象的、例如氣體管線A的第二管線截止閥23A及向氣體 管線A的分支連接部的連結截止閥32A。這時，氣體管線A的第一管線截止閥22A及其它氣體管線B、C的第一管線截止閥22B、22C、第二管線截止閥23B、23C、連結截止閥32B、32C關閉。另外，排出閥35也關閉。共用氣體通過共用截止閥12而由壓力調整閥15將氣體壓力從O. 5MPa降壓到O. 2MPa。因此，流量控制儀器24A的一次側壓力也變成O. 2MPa，由流量控制儀器24A設定的流量流向氣體管線A，經由供給配管25A向規定的工藝腔室供給。從流量控制儀器24A排出的共用氣體的流量穩定為一定後，關閉共用截止閥12。若關閉共用截止閥12，則來自共用氣體供給源的氣體的供給被切斷，因此，測定用罐13內貯存的氣體向共用氣體管線I放出，經由分支連接部流向氣體管線A，從流量控制儀器24A向工藝腔室排出。如圖3所示，測定用罐13內的氣體壓力(Px)從共用截止閥12關閉時(Tl)開始下降。在氣體壓力的每單位時間的壓力降低率穩定為一定的階段(測定開始點T2)，第一壓力傳感器141計測氣體壓力。然後，在經過一定時間的時點(測定結束點T3)，第一壓力傳感器141再次計測氣體壓力。這種情況下，需要在測定結束點的測定用罐13內的氣體壓力比壓力調整閥15的二次側壓力(Y)高。這是因為，若測定用罐13內的氣體壓力比壓力調整閥15的二次側壓力低，則壓力調整閥15的二次側壓力也與測定用罐13內的氣體壓力一起降低。然後，求出測定用罐13內的測定開始點(T2)的氣體壓力和測定結束點(T3)的氣體壓力之差ΛΡ、從測定開始點到測定結束點的時間At。ΛΡ/At與氣體流量成比例，因此，乘以比例係數，算出從流量控制儀器24A向工藝腔室排出的氣體流量。比較算出的氣體流量和由流量控制儀器24A設定的氣體流量，若差異在基準值以內，則流量檢定結果為合格。該流量檢定也可以重複進行幾次，確認再現性。圖5表示第一實施方式的氣體流量檢定系統及氣體流量檢定單元的重複再現性。如圖5所示,使氣體流量變化成IOsccm (標況毫升每分)、100sccm、IOOOsccm這三階段,重複幾次進行氣體流量檢定，測定算出的氣體流量的偏差。偏差小的再現性好。氣體流量少時(例如，IOsccm)偏差大，但是，在本實施方式的氣體流量檢定系統中，與現有例相比，偏差為一半以下。比較算出的氣體流量和由流量控制儀器24A設定的氣體流量，若差異為基準值以上，則可以校正流量控制儀器24A的設定值或也可以作為流量控制儀器24A的故障而進行更換。另外，對於其它氣體管線B、C，也能夠同樣地進行氣體流量檢定。如圖3所示，壓力調整閥15的二次側壓力(Y)需要維持為一定。但是，如上所述，例如，若通過半導體製造裝置的改造等改變壓力調整閥15和流量控制儀器24A等間的配管長度，則壓力調整閥二次側容積變化。若壓力調整閥二次側容積變化，則壓力調整閥15的二次側壓力也變化。壓力調整閥15的二次側壓力也由於測定用罐13的壓力降低而變化。因此，在第一實施方式中，通過對壓力調整閥15的二次側壓力進行反饋控制來維持為一定。基於圖2，說明該反饋控制方法。例如，在壓力調整閥15的二次側壓力比設定壓力低的情況下，壓力控制室155的壓力比設定壓力低，隔膜154向下方變形，按下提升閥閥體156。由此，閥室158的閥開度擴大，因此，從閥室158流入壓力控制室155的氣體增加，壓力控制室155的壓力上升。由於壓力控制室155的壓力上升，因此經由回流流路152而壓 力調整閥15的二次側壓力上升。這樣，通過對壓力調整閥15的二次側壓力進行反饋控制，總是將壓力調整閥15的二次側壓力維持為一定。其結果是，能夠進行再現性高且誤差少的流量檢定。〈作用效果〉以上，如詳細說明所述，根據本實施方式的氣體流量檢定系統100及氣體流量檢定單元1，能夠減少壓力調整閥15的二次側壓力的變動，高精度地檢定從流量控制儀器24A、24B、24C供給的氣體流量。具體而言，壓力調整閥15對該壓力調整閥15的二次側壓力進行反饋控制，因此，即使發生例如共用氣體供給源的氣體壓力的變動、壓力調整閥二次側容積的變化、從共用氣體供給源供給的氣體流量的變動等，也能夠可靠地減少壓力調整閥15的二次側壓力的變動。而且，壓力調整閥15的二次側壓力也是流量控制儀器(質量流量控制器等)24A、24B、24C的一次側壓力，因此流量控制儀器24A、24B、24C的一次側壓力穩定化。因此，從流量控制儀器24A、24B、24C排出的氣體流量和從測定用罐13的流出量穩定。其結果是，能夠減少由測定用罐13的壓力降低算出的氣體流量和實際從流量控制儀器24A、24B、24C排出的氣體流量之間的誤差，氣體流量檢定系統100及氣體流量檢定單元I的測定精度提高。例如，若通過半導體製造裝置的改造等改變壓力調整閥15和流量控制儀器24A、24B、24C間的配管長度，則壓力調整閥二次側容積變化。若壓力調整閥二次側容積變化，則壓力調整閥15的二次側壓力也容易變化，但是，由於對壓力調整閥15的二次側壓力進行反饋控制，因此，能夠維持為一定。因此，能夠將流量控制儀器24A、24B、24C的一次側壓力維持為一定，因此，也能夠將從流量控制儀器24A、24B、24C排出的氣體流量維持為一定。由此，在檢定氣體流量時，由測定用罐13的壓力降低算出的氣體流量和實際從流量控制儀器24A、24B、24C排出的氣體流量一致，氣體流量的流量檢定精度提高。另外，根據本實施方式，其特徵在於，測定用罐13設置於將共用截止閥12、第一壓力傳感器141和壓力調整閥15載置於上端的歧管17內，形成為將第一壓力傳感器141與罐13連接的流路173及174、將壓力調整閥15與罐13連接的流路175分別單獨地與測定用罐13(歧管17)的內壁131連通，因此，第一壓力傳感器141能夠準確地測定測定用罐13內的氣體壓力，並且能夠進行等待時間少的有效的氣體流量的檢定。
具體而言，連接第一壓力傳感器141和壓力調整閥15的各流路173、174、175分別與測定用罐13的內壁131在不同的地方分離而連通，因此，檢定氣體流量時測定用罐13內的工藝氣體能夠不經由第一壓力傳感器141的流路173、174，而經由流路175向壓力調整閥15的一次側流路153流出。因此，第一壓力傳感器141不會受伴隨著測定用罐13內的氣體向流路175及壓力調整閥15的一次側流路153流出時產生的氣流的紊亂的壓力變動的影響。其結果是，能夠準確地測定測定用罐13內殘留的氣體壓力。另外，測定用罐內的氣體壓力漸漸降低，但是由於氣體不經由第一壓力傳感器141的流路173、174而向壓力調整閥15的一次側流路153流出，因此，在第一壓力傳感器141的計測位置，難以受到氣體的隔熱膨脹的影響。因此，能夠將第一壓力傳感器141計測的測定用罐13內的壓力降低率維持為一定。因此，能夠從剛剛開始氣體流量檢定之後將測定用罐13內的壓力降低率維持為一定，因此，不需要取得等待時間，能夠進行有效的氣體流量的檢定(參照圖4)。 另外，根據本實施方式，其特徵在於，在歧管17的下端設有密封測定用罐13的下端的蓋部件132，因此能夠通過改變蓋部件132的厚度而簡單地改變罐容積。因此，能夠根據氣體的流量改變罐容積，因此，能夠形成為最適的壓力降低率。另外，若減薄蓋部件132或使用導熱性好的材料，則能夠迅速地進行向測定用罐13內的氣體的熱傳遞，能夠將測定用罐13內的氣體溫度維持為一定。由此，能夠根據氣體的流量將測定用罐13內的壓力降低率維持在最適狀態，進行更有效的氣體流量的檢定。(第二實施方式)〈氣體迴路的結構〉然後，說明第二實施方式中的氣體迴路結構。圖6表示構成本發明的氣體流量檢定系統及氣體流量檢定單元的第二實施方式的氣體迴路圖(主要部分)。如圖6所示，本實施方式的特徵在於，在工藝氣體管線20中的各氣體管線A、B、C的第一管線截止閥22A、22B、22C和第二管線截止閥23A、23B、23C之間，具備測定用罐13A、13B、13C、第一壓力傳感器141A、141B、141C和壓力調整閥15A、15B、15C，且在共用氣體管線10具備共用截止閥12。其它迴路結構與第一實施方式相同。因此，對與第一實施方式相同之處，附加相同的標號，適當省略說明。如圖6所示，氣體流量檢定系統101具備共用氣體管線10和工藝氣體管線20。共用氣體管線10上依次連接共用氣體輸入口 11和共用截止閥12。工藝氣體管線20中的各氣體管線A、B、C中，在第一管線截止閥22A、22B、22C和第二管線截止閥23A、23B、23C之間，分別依次連接測定用罐13A、13B、13C、第一壓力傳感器141A、141B、141C、壓力調整閥 15A、15B、15C。在本實施方式中，氣體流量檢定單元相當於將第一管線截止閥22A、22B、22C、測定用罐13A、13B、13C、第一壓力傳感器141A、141B、141C和壓力調整閥15A、15B、15C依次連接而成的氣體迴路。因此，氣體流量檢定單元設置於各氣體管線A、B、C的每一個上。由於氣體流量檢定單元設置於各氣體管線A、B、C每一個上，因此，利用向各氣體管線A、B、C供給的工藝氣體進行氣體流量檢定。因此，也可以根據各工藝氣體的種類、氣體壓力、氣體流量等，對各氣體管線的每一個改變測定用罐13A、13B、13C、第一壓力傳感器141A、141B、141C、壓力調整閥 15A、15B、15C 的規格。來自共用氣體管線10的氣體(例如氮氣)不參與氣體流量檢定。因此，共用截止閥12始終關閉，例如，在像定期檢查的情況等那樣向各氣體管線A、B、C內流過吹掃氣體時打開。然後，基於圖6，說明第二實施方式中的氣體流量檢定系統及氣體流量檢定單元的動作。在圖6所示的氣體迴路中，從工藝氣體供給源向工藝氣體輸入口 21A、21B、21C供給例如O. 5MPa的工藝氣體。將壓力調整閥15A、15B、15C的二次側壓力設定為例如O. 2MPa。然後，打開作為進行氣體流量檢定的對象的例如氣體管線A的第一管線截止閥22A及第二截止閥23A。這時，共用氣體管線10的共用截止閥12、連結截止閥32A及其它氣體管線B、C的第一管線截止閥22B、22C、第二管線截止閥23B、23C、連結截止閥32B、32C關閉。另外，·排出閥35也關閉。氣體管線A的工藝氣體通過第一管線截止閥22A，利用壓力調整閥15A，將氣體壓力從O. 5MPa降壓到O. 2MPa。因此，流量控制儀器24A的一次側壓力也變成O. 2MPa，由流量控制儀器24A設定的流量在氣體管線A中流動，經由供給配管25A向規定的工藝腔室供給。從流量控制儀器24A排出的工藝氣體的流量穩定為一定後，關閉第一管線截止閥22A。若關閉第一管線截止閥22A，則來自工藝氣體供給源的氣體的供給被切斷，因此，在測定用罐13A內貯存的氣體向氣體管線A放出，從流量控制儀器24A朝向工藝腔室排出。與第一實施方式的情況相同，測定用罐13A內的氣體壓力從第一管線截止閥22A的關閉時開始下降。在氣體壓力的每單位時間的壓力降低率穩定為一定的階段(測定開始點)，第一壓力傳感器141A計測氣體壓力。然後，在經過一定時間的時點(測定結束點)，第一壓力傳感器141A再次計測氣體壓力。這種情況下，需要使在測定結束點的測定用罐13A內的氣體壓力比壓力調整閥15A的二次側壓力高。這時因為，若測定用罐13A內的氣體壓力比壓力調整閥15A的二次側壓力低，則與測定用罐13A內的氣體壓力一起，壓力調整閥15A的二次側壓力也一起降低。然後，與第一實施方式的情況相同，求出測定用罐13A內的測定開始點的氣體壓力和測定結束點的氣體壓力之差ΛΡ、從測定開始點到測定結束點的時間At。ΛΡ/At與氣體流量成比例，因此，乘以比例係數，而算出從流量控制儀器24A向工藝腔室排出的氣體流量。比較算出的氣體流量和由流量控制儀器24A設定的氣體流量，若差異在基準值以內，則流量檢定結果為合格。該流量檢定也可以重複進行幾次而確認再現性。氣體流量檢定在其它氣體管線B、C也能夠同樣地進行。〈作用效果〉以上，如詳細說明所述，根據第二實施方式的氣體流量檢定系統101及氣體流量檢定單元，能夠減少各氣體管線A、B、C中的壓力調整閥15A、15B、15C的二次側壓力的變動，能夠高精度地檢定從流量控制儀器24A、24B、24C排出的氣體流量。具體而言，各氣體管線A、B、C所具備的壓力調整閥15A、15B、15C中，由於對該壓力調整閥15A、15B、15C的二次側壓力進行反饋控制，因此，即使發生例如各工藝氣體供給源的氣體壓力的變動、壓力調整閥二次側容積的變化、從各工藝氣體供給源供給的氣體流量的變動等，也能夠可靠地減少壓力調整閥15A、15B、15C的二次側壓力的變動。而且，壓力調整閥15A、15B、15C的二次側壓力也是流量控制儀器(質量流量控制器等)24A、24B、24C的一次側壓力，因此，流量控制儀器24A、24B、24C的一次側壓力穩定化。因此，從各氣體管線A、B、C中的流量控制儀器24A、24B、24C排出的氣體流量和來自測定用罐13A、13B、13C的流出量穩定。其結果是，在各氣體管線A、B、C中，能夠減少根據測定用罐13A、13B、13C的壓力降低算出的氣體流量和實際從流量控制儀器24A、24B、24C排出的氣體流量之間的誤差，氣體流量檢定系統的測定精度提高。例如，若在某一工藝氣體管線中通過半導體製造裝置的改造等改變壓力調整閥和流量控制儀器間的配管長度，則該工藝氣體管線的壓力調整閥二次側容積變化。若壓力調整閥二次側容積變化，則壓力調整閥15A、15B、15C的二次側壓力也容易變化，但是，由於對壓力調整閥15A、15B、15C的二次側壓力進行反饋控制，因此能夠維持為一定。因此，能夠將流量控制儀器24A、24B、24C的一次側壓力維持為一定，因此也能夠將從流量控制儀器24A、24B、24C排出的氣體流量維持為一定。由此，檢定各工藝氣體管線的氣體流量時，根據測定 用罐13A、13B、13C的壓力降低算出的氣體流量和實際從流量控制儀器24A、24B、24C排出的氣體流量一致，氣體流量的流量檢定精度提高。另外，根據本實施方式，將構成氣體流量檢定單元的、依次連接第一管線截止閥22A、22B、22C、測定用罐13A、13B、13C、第一壓力傳感器141A、141B、141C、壓力調整閥15A、15B、15C而成的氣體迴路設置於各氣體管線A、B、C的每一個上，因此，能夠向各氣體管線A、B、C供給工藝氣體並能夠進行氣體流量檢定。例如，在氣體管線A中，若切斷第一管線截止閥22A，則測定用罐13A內的氣體壓力從第一管線截止閥22A關閉時開始下降。在氣體壓力的每單位時間的壓力降低率穩定為一定的階段(測定開始點)，第一壓力傳感器141A計測氣體壓力。然後，在經過一定時間的時點(測定結束點)，第一壓力傳感器141A再次計測氣體壓力。這種情況下，在測定結束點的測定用罐13A內的氣體壓力比壓力調整閥15A的二次側壓力高，因此，從流量控制儀器24A維持規定的流量。另外，在測定結束後立刻打開第一管線截止閥22A，從而在測定用罐13A內的氣體壓力比壓力調整閥15A的二次側壓力高的狀態下供給來自工藝氣體供給源的氣體。因此，不會產生流量控制儀器24A的流量變動。其結果是，能夠向氣體管線A供給工藝氣體，並能夠進行氣體流量檢定。在本實施方式中，在各氣體管線A、B、C每一個具備測定用罐13A、13B、13C、第一壓力傳感器141A、141B、141C和壓力調整閥15A、15B、15C，因此，不會受設置於各氣體管線A、B、C和共用氣體管線10的分支連接部的止回閥31A、31B、31C的誤動作的影響。(第三實施方式)〈氣體迴路的結構〉然後，說明第三實施方式中的氣體迴路結構。圖7表示構成本發明的氣體流量檢定系統及氣體流量檢定單元的第三實施方式的氣體迴路圖(主要部分)。如圖7所示，本實施方式的特徵在於，在壓力調整閥16或其下遊側具備計測壓力調整閥16的二次側壓力的第二壓力傳感器142，壓力調整閥16與控制部19連接，該控制部19基於來自第一壓力傳感器141的第一壓力信號和來自第二壓力傳感器142的第二壓力信號的壓力信號差進行壓力控制。其它迴路結構與第一實施方式相同。因此，對與第一實施方式相同之處，附加相同的標號，適當省略說明。如圖7所示，氣體流量檢定系統102具備共用氣體管線3和工藝氣體管線2。共用氣體管線3是本實施方式的氣體流量檢定單元的一例。在共用氣體管線3依次連接共用氣體輸入口 11、共用截止閥12、測定用罐13、第一壓力傳感器141、壓力調整閥16、第二壓力傳感器142、及輸出口 33。另外，壓力調整閥16具備控制部19，該控制部19基於來自第一壓力傳感器141的第一壓力信號和來自第二壓力傳感器142的第二壓力信號的壓力信號差進行壓力控制。另外，壓力調整閥16具有控制未圖示的壓力控制室的壓力的未圖示的先導閥，具備驅動該先導閥的驅動部161。而且，利用來自控制部19的電信號，操作驅動部161的致動器，使先導閥上下動作。通過使先導閥上下動作，對壓力調整閥16的二次側壓力進行反饋控制。在控制部19上能夠連接未圖示的壓力信號輸入裝置，能夠從外部輸入壓力信號來代替來自第一壓力傳感器141的第一壓力信號及來自第二壓力傳感器142的第二壓力信
號。通過從外部輸入壓力信號，為了避免設置於向工藝氣體管線2的各氣體管線A、B、C的分支連接部的止回閥31A、31B、31C的誤動作，能夠進行止回閥密封。其具體方法如下所述。〈動作說明〉然後，說明第三實施方式的特徵，即通過來自控制部19的電信號進行的壓力調整閥16的二次側壓力的反饋控制。向控制部19輸入來自第一壓力傳感器141的第一壓力信號和來自第二壓力傳感器142的第二壓力信號。例如，若壓力調整閥16的二次側壓力降低，則來自第二壓力傳感器142的第二壓力信號降低。若第二壓力信號降低，則第一壓力信號和第二壓力信號的壓力信號差擴大。因此，控制部19向驅動部161輸出用於操作壓力調整閥16的未圖示的先導閥的電信號。驅動部161通過來自控制部19的電信號，驅動部161的致動器動作，使先導閥下降。若先導閥下降，則與第一實施方式的壓力調整閥15相同，隔膜向下方變形而壓下提升閥閥體。由此，與閥室的閥開度打開，從閥室流入壓力控制室的工藝氣體增加，壓力控制室的壓力上升。由於壓力控制室的壓力上升，從而經由回流流路而壓力調整閥16的二次側壓力上升。在第三實施方式中，基於壓力信號，利用電信號直接使先導閥上下動作，來操作壓力控制室的隔膜，這一點與第一實施方式不同。由此，能夠更迅速且高精度地進行壓力調整閥16的二次側壓力的反饋控制。此外，通過活用控制部19的控制功能，能夠對設置於向工藝氣體管線2的各氣體管線A、B、C的分支連接部的止回閥31A、31B、31C進行以下說明的止回閥密封。本來，止回閥是為了防止氣體的逆流而只在使上遊側的氣體向下遊側流動時打開閥的結構。但是，檢定氣體流量時，止回閥有時沒有完全關閉。若止回閥沒有完全關閉，則氣體逆流，發生容積變動。這樣的逆流並不是每次都發生，但是若在檢定氣體流量時發生逆流，則不能進行準確的流量檢定而成為問題。作為該對策，也可以考慮設置從共用氣體供給源11連接工藝氣體管線2的旁通管線4 (例如，參照圖8)。圖8表示圖I所示的氣體流量檢定系統中設有旁通管線的氣體迴路圖(主要部分)103。簡單說明使用該旁通管線4的避免止回閥的誤動作的方法。
首先，如圖8所示，在進行氣體流量檢定前，打開旁通管線4的截止閥41，使氣體供給源的氣體壓力(例如，O. 5MPa)作用在止回閥31A、31B、31C上。然後，關閉旁通管線4的旁通截止閥41，打開氣體排出管線的排出閥35，排出在止回閥31A、31B、31C的一次側積存的氣體。由此，能夠在將止回閥31A、31B、31C的二次側壓力維持在共用氣體供給源的氣體壓力(例如，O. 5MPa)的狀態下，將止回閥31A、31B、31C的一次側壓力降壓到壓力調整閥15的二次側壓力(例如，O. 2MPa)。通過對止回閥31A、31B、31C的一次側壓力進行降壓，能夠使止回閥31A、31B、31C可靠地密封。由此，能夠避免止回閥31A、31B、31C的誤動作。但是，上述旁通管線4並不是直接有助於工藝氣體的供給，本來是想避免設置的構造。根據本實施方式，通過活用控制部19的控制功能，能夠對設置於向工藝氣體管線2的各氣體管線A、B、C的分支連接部的止回閥31A、31B、31C進行止回閥密封，因此，說明其動作方法。
控制部19與從外部輸入壓力信號的未圖示的壓力信號輸入裝置連接。由壓力信號輸入裝置將控制部19的第二壓力信號設定為例如O. 5MPa，使O. 5MPa的氣體壓力作用在各氣體管線A、B、C的止回閥31A、31B、31C上。然後，打開氣體排出管線的截止閥35，排出在止回閥31A、31B、31C的上遊側積存的氣體。此外，由壓力信號輸入裝置將控制部19的第二壓力信號設定為例如O. 2MPa，使O. 2MPa的氣體壓力作用在止回閥31A、31B、31C上。由此，在將止回閥31A、31B、31C的下遊側壓力維持在O. 5Mpa的狀態下，將止回閥31A、31B、31C的上遊側壓力降壓到O. 2MPa。通過對止回閥31A、31B、31C的上遊側壓力進行降壓，能夠可靠地密封止回閥31A、31B、31C。由此，能夠可靠地避免止回閥31A、31B、31C的誤動作。〈作用效果〉以上，如詳細說明所述，根據本實施方式的氣體流量檢定系統102及氣體流量檢定單元3，其特徵在於，在壓力調整閥16或其下遊側具備計測壓力調整閥16的二次側壓力的第二壓力傳感器142，壓力調整閥16與控制部19連接，該控制部19基於來自第一壓力傳感器141的第一壓力信號和來自第二壓力傳感器142的第二壓力信號的壓力信號差進行壓力控制，因此，即使壓力調整閥16的一次側壓力發生變動，也能夠將壓力調整閥16的二次側壓力維持為一定。具體而言，壓力調整閥16中，由於對該壓力調整閥16的二次側壓力進行反饋控制，因此，即使共用氣體供給源的氣體壓力發生變動，也能夠減少壓力調整閥16的二次側壓力的變動，直接測定壓力調整閥16的一次側壓力和二次側壓力，進行基於兩者的壓力差的壓力控制，因此，能夠進一步穩定維持壓力調整閥16的二次側壓力。另外，若活用控制部19的壓力控制功能，則為了避免設置於向工藝氣體管線2的各氣體管線A、B、C的分支連接部的止回閥31A、31B、31C的誤動作，不需要設置旁通管線。因此，還能夠起到可簡化氣體流量檢定系統102及氣體流量檢定單元3的迴路結構的效果。本發明不限於上述實施方式。能夠在不脫離本發明的主旨的範圍內進行各種變更。在上述的第一實施方式中，將測定用罐13設置在歧管17內，設罐截面為矩形，但是不必一定限於矩形。例如，也可以為具有凹凸的多邊形的截面。這是因為，通過形成具有凹凸的多邊形的截面，能夠增大罐內的氣體接觸面積，迅速進行與工藝氣體的熱交換，擴大氣體流量檢定中能夠使用的壓力降低範圍。工業實用性 本發明能夠作為檢定例如半導體製造裝置中的工藝氣體等的氣體供給系統中使用的流量控制儀器(質量流量控制器等)的流量的氣體流量檢定系統及氣體流量檢定單元使用。
權利要求
1.一種氣體流量檢定系統，其特徵在於， 具有多條工藝氣體管線，其將來自工藝氣體供給源的氣體經由第一管線截止閥、第二管線截止閥和流量控制儀器向工藝腔室供給；及共用氣體管線，其與所述工藝氣體管線分支連接以將來自共用氣體供給源的氣體經由所述第二管線截止閥和所述流量控制儀器排出， 所述共用氣體管線具備共用截止閥、測定用罐、第一壓力傳感器和壓力調整閥， 關閉所述第一管線截止閥及所述共用截止閥時，利用所述第一壓力傳感器測定所述測定用罐內的氣體的壓力降低，從而進行所述流量控制儀器的流量檢定， 所述壓力調整閥對該壓力調整閥的二次側壓力進行反饋控制。
2.一種氣體流量檢定系統，其特徵在於， 具有多條工藝氣體管線，其將來自工藝氣體供給源的氣體經由第一管線截止閥、第二管線截止閥和流量控制儀器向工藝腔室供給；及共用氣體管線，其與所述工藝氣體管線分支連接以將來自共用氣體供給源的氣體經由所述第二管線截止閥和所述流量控制儀器排出， 在所述各工藝氣體管線的第一管線截止閥和第二管線截止閥之間，具備測定用罐、第一壓力傳感器和壓力調整閥，且在所述共用氣體管線上具備共用截止閥， 關閉所述第一管線截止閥及所述共用截止閥時，利用所述第一壓力傳感器測定所述測定用罐內的氣體的壓力降低，從而進行所述流量控制儀器的流量檢定， 所述壓力調整閥對該壓力調整閥的二次側壓力進行反饋控制。
3.如權利要求I或2所述的氣體流量檢定系統，其特徵在於， 在所述壓力調整閥內或其下遊側具備計測所述壓力調整閥的二次側壓力的第二壓力傳感器， 所述壓力調整閥具備控制部，該控制部基於來自所述第一壓力傳感器的第一壓力信號和來自所述第二壓力傳感器的第二壓力信號的壓力信號差進行壓力控制。
4.如權利要求I或2所述的氣體流量檢定系統，其特徵在於， 所述測定用罐設置於將所述第一壓力傳感器和所述壓力調整閥載置於上端的歧管內，在所述歧管內形成為，將所述第一壓力傳感器和所述壓力調整閥分別與罐連接的各流路分別與所述測定用罐的內壁連通。
5.如權利要求I或2所述的氣體流量檢定系統，其特徵在於， 在所述壓力調整閥內或其下遊側具備計測所述壓力調整閥的二次側壓力的第二壓力傳感器， 所述壓力調整閥具有控制部，該控制部基於來自所述第一壓力傳感器的第一壓力信號和來自所述第二壓力傳感器的第二壓力信號的壓力信號差進行壓力控制， 所述測定用罐設置於將所述第一壓力傳感器和所述壓力調整閥載置於上端的歧管內，在所述歧管內形成為，將所述第一壓力傳感器和所述壓力調整閥分別與罐連接的各流路分別與所述測定用罐的內壁連通。
6.如權利要求I或2所述的氣體流量檢定系統，其特徵在於， 在所述壓力調整閥內或其下遊側具備計測所述壓力調整閥的二次側壓力的第二壓力傳感器，所述壓力調整閥具有控制部，該控制部基於來自所述第一壓力傳感器的第一壓力信號和來自所述第二壓力傳感器的第二壓力信號的壓力信號差進行壓力控制， 所述測定用罐設置於將所述第一壓力傳感器和所述壓力調整閥載置於上端的歧管內，在所述歧管內形成為，將所述第一壓力傳感器和所述壓力調整閥分別與罐連接的各流路分別與所述測定用罐的內壁連通， 在所述歧管的下端設置密封所述測定用罐下端的蓋部件。
7.一種氣體流量檢定單元，其特徵在於， 具有共用氣體管線，該共用氣體管線與將來自工藝氣體供給源的氣體經由第一管線截止閥、第二管線截止閥和流量控制儀器向工藝腔室供給的多條工藝氣體管線分支連接，以將來自共用氣體供給源的氣體經由所述第二管線截止閥和所述流量控制儀器排出， 在所述共用氣體管線上具備共用截止閥、測定用罐、第一壓力傳感器和壓力調整閥，關閉所述第一管線截止閥及所述共用截止閥時，利用所述第一壓力傳感器測定所述測定用罐內的氣體的壓力降低，從而進行所述流量控制儀器的流量檢定， 所述壓力調整閥具備控制單元，該控制單元對該壓力調整閥的二次側壓力進行反饋控制。
8.一種氣體流量檢定單元，其特徵在於， 具有，該共用氣體管線與將來自工藝氣體供給源的氣體經由第一管線截止閥、第二管線截止閥和流量控制儀器向工藝腔室供給的多條工藝氣體管線分支連接，以將來自共用氣體供給源的氣體經由所述第二管線截止閥和所述流量控制儀器排出， 在所述各工藝氣體管線的第一管線截止閥和第二管線截止閥之間，具備測定用罐、第一壓力傳感器和壓力調整閥，且在所述共用氣體管線上具備共用截止閥， 關閉所述第一管線截止閥及所述共用截止閥時，利用所述第一壓力傳感器測定所述測定用罐內的氣體的壓力降低，從而進行所述流量控制儀器的流量檢定， 所述壓力調整閥具備控制單元，該控制單元對該壓力調整閥的二次側壓力進行反饋控制。
9.如權利要求7或8所述的氣體流量檢定單元,其特徵在於， 在所述壓力調整閥內或其下遊側具備計測所述壓力調整閥的二次側壓力的第二壓力傳感器， 所述控制單元具有控制部，該控制部基於來自所述第一壓力傳感器的第一壓力信號和來自所述第二壓力傳感器的第二壓力信號的壓力信號差進行壓力控制。
10.如權利要求7或8所述的氣體流量檢定單元,其特徵在於， 所述測定用罐設置於將所述第一壓力傳感器和所述壓力調整閥載置於上端的歧管內，在所述歧管內形成為，將所述第一壓力傳感器和所述壓力調整閥分別與罐連接的各流路分別與所述測定用罐的內壁連通。
11.如權利要求7或8所述的氣體流量檢定單元,其特徵在於， 在所述壓力調整閥內或其下遊側具備計測所述壓力調整閥的二次側壓力的第二壓力傳感器， 所述控制單元具有控制部，該控制部基於來自所述第一壓力傳感器的第一壓力信號和來自所述第二壓力傳感器的第二壓力信號的壓力信號差進行壓力控制，所述測定用罐設置於將所述第一壓力傳感器和所述壓力調整閥載置於上端的歧管內，在所述歧管內形成為，將所述第一壓力傳感器和所述壓力調整閥分別與罐連接的各流路分別與所述測定用罐的內壁連通。
12.如權利要求7或8所述的氣體流量檢定單元,其特徵在於， 在所述壓力調整閥內或其下遊側具備計測所述壓力調整閥的二次側壓力的第二壓力傳感器， 所述控制單元具有控制部，該控制部基於來自所述第一壓力傳感器的第一壓力信號和來自所述第二壓力傳感器的第二壓力信號的壓力信號差進行壓力控制， 所述測定用罐設置於將所述第一壓力傳感器和所述壓力調整閥載置於上端的歧管內，在所述歧管內形成為，將所述第一壓力傳感器和所述壓力調整閥分別與罐連接的各流路分別與所述測定用罐的內壁連通， 在所述歧管的下端設置有密封所述測定用罐下端的蓋部件。
全文摘要
本發明提供一種氣體流量檢定系統及氣體流量檢定單元，該氣體流量檢定系統具有多條工藝氣體管線，其將來自工藝氣體供給源的氣體經由第一管線截止閥、第二管線截止閥和流量控制儀器向工藝腔室供給；及共用氣體管線，其為了將來自共用氣體供給源的氣體經由第二管線截止閥和流量控制儀器排出，而與工藝氣體管線分支連接，在共用氣體管線上具備共用截止閥、測定用罐、第一壓力傳感器和壓力調整閥，關閉第一管線截止閥及共用截止閥時，利用第一壓力傳感器測定測定用罐內的氣體的壓力降低，從而進行流量控制儀器的流量檢定，其中，壓力調整閥對該壓力調整閥的二次側壓力進行反饋控制。
文檔編號G01F1/88GK102954819SQ201210262118
公開日2013年3月6日 申請日期2012年7月26日 優先權日2011年8月10日
發明者中田明子 申請人:喜開理株式會社