CN100582984C - 流量控制设备的绝对流量检测系统 - Google Patents

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Abstract

为了可通过工艺气体进行流量控制设备的高精度的绝对流量检测，具有：排气流路(31)，将第1截止阀(21)和第2截止阀(22)之间的气体流路(30)与真空泵(14)的入口连通；设置在排气流路(31)上的第3截止阀(23)、压力传感器(11)、温度传感器(12)及第3截止阀(24)；检测用控制装置，与它们连接，存储气体种类固有的压缩因数数据以及由质量流量控制器(10)的出口、第2截止阀(22)、第3截止阀(23)形成的预定空间的容积值，其中，根据第1测量时及第2测量时的压力P1、温度T1、与它们对应的第1压缩因数Z1、容积V求得质量G1，根据第2测量时的压力P2、温度T2、与它们对应的第2压缩因数Z2、容积V求得质量G2，通过质量G1和质量G2的差检测出质量流量控制器(10)的绝对流量。

Description

流量控制设备的绝对流量检测系统
技术领域
本发明涉及到一种半导体制造工艺中的气体系统所使用的流量控制设备的绝对流量的检测方法。
背景技术
在半导体制造工艺中的成膜装置、干式蚀刻装置等中，例如使用硅烷、磷化氢等特殊气体，氯气等腐蚀性气体，以及氢气等可燃性气体等。
必须严格管理这些气体的流量。
原因在于，例如气体流量直接影响到工艺的优劣。即，在成膜工艺中膜质是否良好、在蚀刻工艺中回路加工是否良好因气体流量的精度而受到较大影响，半导体产品的成品率取决于此。
其他原因还包括，这种气体的大多数对人体、环境是有害的，或者具有爆炸性等。因此，使用后的这些气体不允许直接排放到大气中，必须设置和气体种类对应的去除装置。但是，这种去除装置一般情况下处理能力有限，当出现超过允许值的流量时，会使未处理干净的有害气体排放到环境、并损坏去除装置。
并且还包括以下原因：这些气体、特别是可用于半导体制造工艺的高纯度且无尘的气体价格昂贵，且因根据气体种类产生的自然衰退而使使用受限，因此无法大量保存。
另一方面，半导体制造工艺中的设备要求的上述气体流量是2～2000sccm左右，在相当大的范围内要求高精度地控制一定流量。
因此，在现有技术中，在半导体制造工艺回路内配置作为流量控制器的公知的质量流量控制器，按照各种气体种类以最适当的流量流动。并且，所述质量流量控制器通过改变外加电压而改变设定流量，以便应对工艺方法的改变。
但是，半导体制造工艺中使用的这些气体、即所谓的工艺气体中，尤其是成膜用材料气体在特性上可在气体管道内析出固态物，会改变流量体积。
质量流量控制器为了高精度地提供一定流量而在内部使用细管，当该部分析出少量固态物时，也会成为导致提供的流量精度恶化的原因。并且，由于有蚀刻工艺等所使用的腐蚀性强的气体流动，因此即使质量流量控制器的内部使用耐腐蚀性强的材料、例如不锈钢等，也无法避免腐蚀，长年使用会劣化，这样一来也会造成流量精度恶化。
因此，外加电压和实际流量的关系改变，实际流量可能改变，因此需要定期检测、校正质量流量控制器的流量。
该质量流量控制器的流量检测基本使用膜流量计来进行，但该测量拆除配管的一部分来进行，测量后必须再次将配管组装为原来的状态并检查有无泄漏。因此作业非常耗时。
因此，不拆除配管地进行流量检测是较为理想的状态。
作为在组装了配管的状态下进行流量检测的方法，例如可考虑使用处理室具有的真空系统，但采用这种方法时，在所需时间、精度方面不充分。
例如，作为测量一定容积空间的压力下降并计算流量的、通过衰减(build down)方式检测质量流量控制器的流量的系统，包括本申请人申请并获得授权的专利申请文献1等的方法。
专利文献1公开了一种质量流量控制器的绝对流量检测系统。图14表示其配管图。
该系统中，作为测量用气体使用氮气这样的惰性气体，根据气体管道被预定的测量用气体充满的状态，测定出通过质量流量控制器10的压力下降速度。因此，在质量流量控制器10的入口和第1开关阀100之间的配管110上设有通过压力传感器11、测量用开关阀101存储测量用气体的测量用气罐102，在通过第1开关阀100切断对质量流量控制器10的工艺气体的供给后，打开测量用开关阀101，测量通过压力传感器11下降预定压力所需的时间T，从而能够容易且简单地检测出质量流量控制器10的绝对流量。
但在专利文献1的方法中，测量用气体需要使用氮气这样的惰性气体。这是因为，在测量流量时，使温度保持一定，根据压力的变化，利用理想气体状态方程式计算出回路内的体积，并根据经过时间T和体积计算出流量。
但是，实际上在管道内流动的工艺气体是压缩流体，虽然是通过接近理想气体的氮气这样的惰性气体进行检测，但实际上无法保证与使用工艺气体时的流量相同。
并且，进行这种测量的期间无法使用系统，且在测量结束后重新起动系统时，管道内的工艺气体的纯度需要时间才能恢复，因此存在系统运转率较低的问题。
并且，在专利文献1的方法中，即使测量之后得知质量流量控制器10的流量特性偏离初始状态，其校正也需要另行由系统使用者进行。
因此，本申请人还公开了专利文献2所示的方法。
专利文献2中公开了一种气体配管系统的检测系统。图15表示该配管的示意图。
专利文献2涉及的发明是，一种进行气体配管系统的检测的系统，经由具有第1截止阀100、其下游的质量流量控制器10及其下游一侧的终段截止阀120的气体管道，从工艺气体源向处理室121提供工艺气体，具有测量终段截止阀120的入口一侧的压力的压力传感器11，打开第1截止阀100并关闭终段截止阀120，用压力传感器11测量经过质量流量控制器10将工艺气体导入到终段截止阀120的上游一侧时的压力上升，从而测量质量流量控制器10的流量。
在该系统中，在检测质量流量控制器10的流量时，首先同时打开第1截止阀100和终段截止阀120。此时，从工艺气体源提供工艺气体，比质量流量控制器10靠近下游的部分与位于处理室121的下游的排气泵连通。
在这种气体配管系统中，通常在处理室121的更下游设有排气泵，这种情况下，该部分的压力下降得接近真空状态。并且，未设置排气泵时下降到大气压附近。并且，该压力由压力传感器11测量。
接着，关闭终段截止阀120，切断对处理室121一侧的排气。这样一来，通过质量流量控制器10限制气体流量，因此在质量流量控制器10和终段截止阀120之间的部分，压力通过工艺气体逐渐上升。因此，压力传感器11的测量值逐渐上升，通过该上升而检测出质量流量控制器10的流量。
具体而言，通过最小二乘法计算出压力上升的时效变化的斜度，并与初期的斜度比较，从而进行检测。
这样一来，通过工艺气体可进行质量流量控制器10的流量检测。
并且，流量的检测结果是质量流量控制器10的流量偏离初期时，根据来自未图示的主体控制器指令，自动进行流量的校正，因此始终能够供给设定流量的气体。
此外，作为与以上方法不同的方法，还包括专利文献3这样的测定流量控制设备的绝对流量的方法。
专利文献3公开了一种气体质量流量测定系统，图16表示其示意图。
在图16中，固定的感温性电阻元件140电连接在输出端子142和地线136之间，上述电阻元件140与输入端子134及感温性电阻元件138连接，上述输入端子134与压力变换器130连接，上述感温性电阻元件138电连接在输入端子134和输出端子142之间。
压力变换器130是任意的较高精度的压力计，例如是使用响应于测量的气体压力的可动金属隔膜的类型的电容压力计。
通过与该压力变换器130电连接的回路，该电阻元件的电阻值与温度同时直接(成正比)变动，随着温度上升而增大，随着温度下降而减小。当与电阻元件138接触的气体的温度上升时，其电阻值增大。固定的感性电阻元件140的两端出现的输出电压V的大小随着减少，这是因为全部信号电压的较大部分在感温性电阻元件138的两端下降。
因此，通过将该压力变换器130连接到设置在与未图示的气体源连接的质量流量控制器10下游的具有已知容积的腔室，可提供质量流量控制器10的、决定并校正气体平均流量的较简单的装置。
根据专利文献3的方法，可与腔室内部的气体的摩尔数成比例地获得质量流量控制器的流量，被测量流体也可测量出工艺气体本身。此外，此时无需数学计算，也无需单独测量压力和温度。
专利文献1：专利第2635929号公报
专利文献2：专利第3367811号公报
专利文献3：专利第3022931号公报
发明内容
但是，用户希望通过质量流量控制器的实际流体的绝对流量来进行检测的要求越来越强烈，在专利文献1中，由于通过测量用气体进行绝对流量的检测，因此无法保证使用工艺气体时是否有适当的流量，而在专利文献2中，可通过实际使用的工艺气体进行质量流量控制器的流量检测，但质量流量控制器的流量检测是通过与压力上升率的初始数据的比较来进行的，是所谓相对比较的流量检测，因此无法进行绝对流量检测。
在专利文献3的方法中，虽然可利用工艺气体进行质量流量控制器的绝对流量检测，但实际上是使用高精度的压力计及感温性电阻元件进行绝对流量检测的系统，在可进行高精度的流量检测这一点上，虽然进行压力校正及流路内的流体的温度校正，但并不对气体种类固有的系数进行校正，不能确定是否可高精度地获得工艺气体的绝对流量的值，并且也未对此进行详细记载。
即，在专利文献1至专利文献3的方法中，难于通过高精度的绝对流量进行检测。
进一步，专利文献2的方法中，容积保持一定是绝对条件。
在专利文献2中，需要使和处理室连接的流路的终段截止阀及质量流量控制器之间的空间的容积一定，当该空间的容积变化时，应作为基准的数据消失，改造以后实际上无法进行质量流量控制器的校正。
专利文献3中也存在同样问题。为了求出流量，使用以压力传感器为触发器的电气回路，记载具有已知的一定体积的腔室内的压力上升。因此，通过改造，被测定空间的容积变化，无法准确进行流量检测。
并且，这里的腔室是指用于测量连接到具有已知的一定体积的压力的容器，虽然可以考虑将腔室的容积足够大的系统，以不受到流路改变的影响，但在空间十分受限的半导体制造装置中，是无法实现的。
但是，气体集成单元的改造因制造计划、设计改变等而频繁发生，用户对于实现和改造对应的绝对流路测量单元的愿望也十分强烈。
因此，本发明是为了解决上述问题而产生的，其目的在于：(1)可通过工艺气体进行以质量流量控制器为代表的流量控制设备的高精度的绝对流量检测；(2)提供一种在因改造等改变流路容积的情况下也可求得其容积以进行流量控制设备的绝对流量的检测的流量控制设备的绝对流量检测系统。
为了实现上述目的，本发明的流量控制设备的绝对流量检测系统具有以下特征。
(1)一种流量控制设备的绝对流量检测系统，检测出流量控制单元中的流量控制设备的绝对流量，所述流量控制设备具有在连通流量控制设备的出口和处理室的入口的气体流路上设置的第1截止阀及第2截止阀，该系统的特征在于，具有：排气流路，将所述第1截止阀和所述第2截止阀之间的所述气体流路与真空泵的入口连通；第3及第4截止阀，设置在所述排气流路上；压力传感器和温度传感器，设置在所述第3截止阀和所述第4截止阀之间的所述排气流路上；和检测用控制装置，连接所述压力传感器和所述温度传感器，存储气体种类固有的压缩因数数据以及由所述流量控制设备的出口、所述第2截止阀和所述第4截止阀形成的预定空间的容积值，从所述检测用控制装置的所述压缩因数数据读出与第1测量时由所述压力传感器测定的第1压力值及由所述温度传感器测定的第1温度值对应的第1压缩因数值，根据所述第1压力值、所述第1温度值、所述容积值及所述第1压缩因数值求得第1质量，从所述检测用控制装置的所述压缩因数数据读出与第2测量时由所述压力传感器测定的第2压力值及由所述温度传感器测定的第2温度值所对应的第2压缩因数值，根据所述第2压力值、所述第2温度值、所述容积值及所述第2压缩因数值求得第2质量，根据所述第1质量与所述第2质量的差检测出所述流量控制设备的绝对流量。
这里的流量控制设备是指以质量流量控制器等为代表的、控制流体的流量的设备。
并且，这里的压缩因数是指，设压力P、绝对温度T下的1mol气体的体积为V、气体常数为R时，以公式Z＝PV/RT表示的变量。其表示实际气体和理想气体的偏差，值随着气体种类而不同，在理想气体中Z＝1。并且，Z也称作压缩系数。
该压缩因数如公式所示，是温度和压力的函数，在高温、低压时有变化较少的倾向，在适用于半导体制造的工艺气体时，大多情况下在常温下使用，因此Z值随着温度及压力的变化而改变。也可替代压缩因数而使用气体种类固有的校正系数这样的、误差较少的变量。
并且，这里的压缩因数数据是指将和提前测量的温度及压力成对的压缩因数的数值数据化，因气体种类不同而具有不同的数据。但如果仅使用限定的气体种类，则可不利用数据而通过计算公式进行计算。
并且，这里的处理室是在其内部进行利用工艺气体的半导体制造工艺。
(2)根据(1)所述的流量控制设备绝对流量检测系统，其特征在于，所述流量控制设备使预先设定的一定流量流过，在测量时，根据通过所述流量控制设备的流体的所述一定流量切换以下方式：第1方式，以经过时间为基准决定所述第1测量时间和所述第2测量时间；和第2方式，以预定压力为基准决定所述第1测量时间和所述第2测量时间。
这里所说的经过时间是为了减少流量控制设备的流量检测的误差而因流量变化的时间，已经通过实验确认，流量越低需要的时间越长。
并且，这里所述的预定压力是指替代经过时间而检测流量控制设备的流量所采用的压力值，当检测使用的工艺气体的流量较多时，压力瞬间上升，因此以压力为基准进行检测时可高精度地进行检测，这一点也已通过实验确认。
(3)一种流量控制设备的绝对流量检测系统，检测出流量控制单元中的流量控制设备的绝对流量，所述流量控制设备具有在连通流量控制设备的出口和处理室的入口的气体流路上设置的第1截止阀及第2截止阀，该系统的特征在于，具有：排气流路，将所述第1截止阀和所述第2截止阀之间的所述气体流路与真空泵的入口连通；第3及第4截止阀，设置在所述排气流路上；压力传感器和温度传感器，设置在所述第3截止阀和所述第4截止阀之间的所述排气流路上；和检测用控制装置，连接所述压力传感器和所述温度传感器，存在如下的密封空间：第1密封空间，通过关闭所述第1截止阀、所述第2截止阀及所述第3截止阀而形成；以及第2密封空间，通过关闭所述第3截止阀及所述第4截止阀而形成，由所述第3截止阀与所述第1密封空间隔开，且容积V2为已知，使气体充满所述第1密封空间及所述第2密封空间，测量压力P1、温度T1，对所述第1密封空间或所述第2密封空间真空抽吸，测量真空抽吸后的压力P2、温度T2，打开所述第3截止阀，连通所述第1密封空间和所述第2密封空间，一定时间后测量压力P3、温度T3，根据所述压力P1、所述温度T1、所述压力P2、所述温度T2、所述压力P3、所述温度T3及所述容积V2，求出所述第1密封空间的容积V1。
通过具有上述特征的本发明的流量控制设备的绝对流量检测系统，可获得以下作用、效果。
(1)一种流量控制设备的绝对流量检测系统，检测出流量控制单元中的流量控制设备的绝对流量，所述流量控制设备具有在连通流量控制设备的出口和处理室的入口的气体流路上设置的第1截止阀及第2截止阀，该系统的特征在于，具有：排气流路，将所述第1截止阀和所述第2截止阀之间的所述气体流路与真空泵的入口连通；第3及第4截止阀，设置在所述排气流路上；压力传感器和温度传感器，设置在所述第3截止阀和所述第4截止阀之间的所述排气流路上；和检测用控制装置，连接所述压力传感器和所述温度传感器，存储气体种类固有的压缩因数数据以及由所述流量控制设备的出口、所述第2截止阀和所述第4截止阀形成的预定空间的容积值，从所述检测用控制装置的所述压缩因数数据读出与第1测量时由所述压力传感器测定的第1压力值及由所述温度传感器测定的第1温度值对应的第1压缩因数值，根据所述第1压力值、所述第1温度值、所述容积值及所述第1压缩因数值求得第1质量，从所述检测用控制装置的所述压缩因数数据读出与第2测量时由所述压力传感器测定的第2压力值及由所述温度传感器测定的第2温度值对应的第2压缩因数值，根据所述第2压力值、所述第2温度值、所述容积值及所述第2压缩因数值求得第2质量，根据所述第1质量与所述第2质量的差检测出所述流量控制设备的绝对流量。因此，不利用接近理想气体的氮气之类的测量用气体，而实际上使用流入到质量流量控制器的工艺气体进行流量控制设备的绝对流量的检测，可通过各时刻的压力值和温度值分别对应的压缩因数校正、计算出理想气体的状态方程式，因此可获得高精度的绝对流量，从而进行流量控制设备的绝对流量检测。
利用理想气体状态方程式计算绝对流量时，不产生与实际气体的绝对流量的偏差，因此为了校正实际气体的非理想状态，进行利用专利文献3所示的简单的校正系数的校正。
但是，由于表示非理想状态的压缩因数是压力和温度的函数，因此压缩因数的值随着测量时的压力和温度而变化。因此，在第1测量时和第2测量时，通过使用和各自的压力和温度对应的第1压缩因数和第2压缩因数，可计算出各测量时的适当的绝对流量。
并且，由于可使用实际气体求得高精度的绝对流量，可象利用测量用气体进行校正时一样，不会与实际的使用状态不同，可通过绝对流量进行检测，并进行校正，因此可掌握提供到半导体设备的气体的绝对流量。
(2)根据(1)所述的流量控制设备绝对流量检测系统，其特征在于，所述流量控制设备使预先设定的一定流量流过，在测量时，根据通过所述流量控制设备的流体的所述一定流量切换以下方式：第1方式，以经过时间为基准决定所述第1测量时间和所述第2测量时间；和第2方式，以预定压力为基准决定所述第1测量时间和所述第2测量时间。因此，具有可进行与通过流量控制设备的气体的流量相适的、高精度的检测的良好效果。
流入到气体集成单元具有的流量控制设备的、例如质量流量控制器的工艺气体的流量一般情况下在通过质量流量控制器的流量下具有2sccm～2000sccm的宽度，在进行质量流量控制器的绝对流量检测时，也通过以和使用状态相同的设定流量进行检测。
但是，压力和时间成比例关系，当流量较少时，压力很难上升，因此需要时间来观察变化，当流量较多时，短时间内压力改变。
这种情况下，因设备的响应性问题，在过短时间内压力上升时，如果以经过时间为基准进行压力测定，则精度可能恶化。
并且，由于在接近最大范围的部分进行测定，因此也有可能因响应精度而超出压力传感器的量程范围。虽然可分别设置压力传感器，但高精度的压力传感器价格昂贵，且在要求空间效率更加集成化的气体集成单元中也会成为问题。
因此，在流量较少时以经过时间为基准，在流量较多时以预定压力为进行进行测量，来检测绝对流量，通过采用这种系统，可低成本、高空间效率、高精度地进行流量检测。
(3)一种流量控制设备的绝对流量检测系统，检测出流量控制单元中的流量控制设备的绝对流量，所述流量控制设备具有在连通流量控制设备的出口和处理室的入口的气体流路上设置的第1截止阀及第2截止阀，该系统的特征在于，具有：排气流路，将所述第1截止阀和所述第2截止阀之间的所述气体流路与真空泵的入口连通；第3及第4截止阀，设置在所述排气流路上；压力传感器和温度传感器，设置在所述第3截止阀和所述第4截止阀之间的所述排气流路上；和检测用控制装置，连接所述压力传感器和所述温度传感器，存在如下的密封空间：第1密封空间，通过关闭所述第1截止阀、所述第2截止阀及所述第3截止阀而形成；以及第2密封空间，通过关闭所述第3截止阀及所述第4截止阀而形成，由所述第3截止阀与所述第1密封空间隔开，且容积V2为已知，使气体充满所述第1密封空间及所述第2密封空间，测量压力P1、温度T1，对所述第1密封空间或所述第2密封空间真空抽吸，测量真空抽吸后的压力P2、温度T2，打开所述第3截止阀，连通所述第1密封空间和所述第2密封空间，一定时间后测量压力P3、温度T3，根据所述压力P1、所述温度T1、所述压力P2、所述温度T2、所述压力P3、所述温度T3及所述容积V2，求出所述第1密封空间的容积V1。因此具有以下效果：不使用特殊的测量设备，并且不使用会降低气体集成回路的空间效率的测量罐，而开闭流路上设置的截止阀，将流路内的空间作为罐体，通过测量压力和温度来求得未知体积，即使因改造等流路体积变化时，也可检测流量控制设备的绝对流量。
为了检测流量控制设备的绝对流量，需要准确掌握设备及配管的内部容积。这是因为，利用通过压缩因数校正的理想气体状态方程式计算流入到流量控制设备的流量，因此如果无法准确知道容积，就无法计算。
因此，如果存在求得容积的方法，则即使进行改造，也可确定组装状态下的容积，除了可缩短时间外，也可消除分解组装时产生的容积误差问题。
附图说明
图1表示本发明涉及的第1实施例的检测流量控制设备的绝对流量所需的最小构造的流路构成图。
图2是本发明涉及的第1实施例的适用于实际管道时的部分配管图。
图3是本发明涉及的第1实施例的气体集成单元的构造图的一个示例。
图4是本发明涉及的第1实施例的图3所示的气体集成单元的侧视图。
图5是表示300kPa、300K的环境下的各物质的压缩因数Z的值的表。
图6是表示本发明涉及的第1实施例的在气体集成单元流动的工艺气体的一个示例的SF6的压缩因数Z的温度和压力的影响的图表。
图7是表示本发明涉及的第1实施例的在气体集成单元流动的作为扫气用气体N2的压缩因数Z的温度和压力的影响的图表。
图8是表示利用本发明涉及的第1实施例的压缩因数Z检测绝对流量时、及不使用压缩因数Z进行绝对流量检测时的精度的一个示例的图表。
图9是表示本发明涉及的第1实施例的压力和测量时间的关系的图表。
图10是表示本发明涉及的第1实施例的流体为氮时的、某一容积下的压力和测量时间的关系的表。
图11是表示本发明涉及的第1实施例的图1所示回路的绝对流量的检测步骤的流程图。
图12是在本发明涉及的第2实施例的图1的构造中测量未知的容积V1的一个单元的流程图。
图13是在本发明涉及的第2实施例的图1的构造中测量未知的容积V1的其他单元的流程图。
图14表示专利文献1的、质量流量控制器的绝对流量检测系统的配管图。
图15表示专利文献2的、气体配管系统的检测系统的配管的示意图。
图16表示专利文献3的、气体质量流测量系统的示意图。
附图标记
10质量流量控制器
11压力传感器
12温度传感器
13处理室
14真空泵
15压力计
16调节器
20检测单元
21第1截止阀
22第2截止阀
23第3截止阀
24第4截止阀
25、26、27扫气阀
28第5截止阀
30气体流路
31排气流路
32扫气管道
33第1气体供给路径
34第2气体供给路径
35第3气体供给路径
dG流入质量
G1、G2质量
dP设定压力范围
P1、P2、P3压力
Q0绝对流量
T1、T2、T3温度
V1、V2、V3容积
Z1第1压缩因数
Z2第2压缩因数
r0比重
dt经过时间
具体实施方式
以下参照附图说明本发明的实施例。首先，说明第1实施例的构成。
(第1实施例)
图1表示检测半导体制造工艺中使用的流量控制设备的绝对流量所需的最小构造的流路构造图。
作为流体控制设备的质量流量控制器10连接到气体流路30，该气体流路30连接到处理室13的入口，该处理室13在内部利用工艺气体实施半导体制造工艺。并且，第1截止阀21和第2截止阀22设置在气体流路30上，该气体流路30连通质量流量控制器10的出口和处理室13的入口。
进一步，在第1截止阀21和第2截止阀22之间，连接有与真空泵14连接的排气流路31。并且在该排气流路31上设有第3截止阀23及第4截止阀24，在第3截止阀23和第4截止阀24之间设有压力传感器11、温度传感器12。
此外，为了便于说明，将第3截止阀23、压力传感器11、温度传感器12及第4截止阀24设置在排气流路31的部分称为检测单元20。
该第1截止阀21、第2截止阀22、第3截止阀23及第4截止阀24是与未图示的流体接触单元连接的气动式的隔膜阀。该截止阀不一定是气动式的，但在半导体制造工艺中，如上所述，有时候使用可燃性气体，因此需要防爆形式，采用气动式的较多。
检测单元20实际上安装在图2所示的回路上。
图2是表示实际的管道的一部分的配管图。
即，多个气体管道、在图2中是第1气体供给路径33、第2气体供给路径34、第3气体供给路径35这三个流路，通过质量流量控制器10连接到气体流路30，排气流路31连接到第1截止阀21和第2截止阀22之间的气体流路30。
并且，在第1气体供给路径33、第2气体供给路径34和第3气体供给路径35上设有压力计15、第5截止阀28，连接有通过第1扫气阀25及第2扫气阀26连接的扫气管道32，用于以N2进行扫气时。
并且，扫气管道32除了具有压力计15、调节器16外，通过第3扫气阀27与气体流路30合流。
并且，排气流路31中设有作为检测单元20的第3截止阀23、第4截止阀24、压力传感器11及温度传感器12，并连接到真空泵14，气体流路30连接到处理室13。
作为其实际的使用例，图3表示作为实际管道的一个例子的气体集成单元的构造图，图4表示其侧视图。
如图3所示，检测单元20设置在气体集成单元的一端，可对设置在各个块上的质量流量控制器10进行检测。此外，在图3中，对应于图2，只描绘了三个气体供给路径，但实际的气体集成单元中可连接更多的气体供给路径。并且，它们作为一个单元收容在气体盒中。
本发明中，上述构造的气体集成单元上设置的检测单元20连接到检测用控制装置上并被控制，从而可进行质量流量控制器10的绝对流量检测。
接着说明其步骤。
首先表示求得流量Q的计算步骤。
流量Q可通过流入质量dG和经过时间dt的关系求得，质量流量控制器10的检测以温度0℃下的绝对流量Q0来计算。
可用公式：dG＝roQodt来表示。其中，比重ro是物质的固有值。
可根据在第1测量时和第2测量时的各时刻测量的压力和温度，通过理想气体状态方程式求得dG。
即，以PV＝nRT表示，此时的气体常数R取决于气体种类，压力P由压力传感器11测出，温度T由温度传感器12测出，体积V是已知的。此外，如果状态方程式不用摩尔数n而用质量G，则可用PV＝GRT表示。
因此，可使用第1测量时测量的压力P1及温度T1、和第2测量时测量的压力P2及温度T2，写成二个公式，以公式表示该时刻的质量G、在第1测量时为质量G1、在第2测量时为质量G2的差分dG。
即，表示为：dG＝G2-G1＝(P1/T1-P2/T2)(V/R)。
根据该公式，通过代入到上述绝对流量Q0的公式，表示为Q0＝(P1/T1-P2/T2)(V/R)/(rot)。
但是，理想气体状态方程式终究适用于理想气体，在实际的气体中，各气体分子在分子引力、分子大小、聚合状态等方面不同，需要校正理想气体状态方程式来使用。
用于该校正的是作为表示实际气体的非理想状态的无量纲量的压缩因数Z。
压缩因数Z以公式Z＝PV/RT表示，并且，也可表示为Z＝Z(P，T)。即，压缩因数Z是压力P和温度T的函数。
该压缩因数Z是气体固有的变量，因此如图5所示，随着气体不同而显示出不同的值。并且，压缩因数Z是压力P和温度T的函数，因此还随着压力P、温度T而变化，在图6及图7中表示。
图5是记载了压力300kPa、温度300K条件下的代表性的工艺气体的压缩因数Z的值的表。压缩因数Z在高压低温下受到影响较大，实际上如图5所示，可知分子量越大，越背离Z＝1的理想气体的条件。
H2、He、N2等分子量少的接近Z＝1，特别是作为惰性气体的氮气基本与理想气体相同。但NH3、SF6中，其影响较大，无法忽略。SF6中，压缩因数Z为0.961，偏差接近0.04。
图6及图7表示实际上通过气体压缩因数Z因温度和压力变化而如何变化的图，图6是表示SF6压缩因数Z的温度产生的变化的图表，图7是表示H2的压缩因数Z的温度产生的变化的图表。
各图表中，纵轴表示压缩因数Z，横轴表示温度[℃]，分别表示20kPa、50kPa、75kPa、101.3kPa时的曲线。
在图6所示的SF6的曲线和图7所示的H2的曲线中，因温度不同压缩因数Z的值接近1，压力越高，压缩因数Z的值越偏离1，温度的变化率也变得激烈。可知尤其是SF6的压缩因数Z受温度及压力的影响较大。
因此，为了使用上述理想气体状态方程式，如PV＝ZnRT所示，需要通过压缩因数Z进行校正，这样一来，可计算出准确的值。
因此，绝对流量Q0表示为：Q0＝(P1/Z1T1-P2/(Z2T2))(V/R)/(rot)
这样一来，可计算出质量流量控制器10的流量。
在各测量时刻通过与之对应的压缩因数Z进行校正，即在第1测量时通过和测量的压力P1、温度T1对应的第1压缩因数Z1进行校正，在第2测量时通过和测量的压力P2、温度T2对应的第1压缩因数Z2进行校正，因此可获得接近真实流量的值，即可进行质量流量控制器10的绝对流量的检测。
图8表示质量流量控制器10的绝对流量检测中使用压缩因数Z和不使用压缩因数Z时的流量检测的精度。
该流量检测的精度表示距流量真实值的误差率，纵轴表示检测精度[％]，横轴表示流量[sccm]。
因此，和质量流量控制器10的绝对流量检测中不使用压缩因数Z时相比，在使用压缩因数Z检测绝对流量时，可知其精度出现差别。并且，利用压缩因数Z检测绝对流量时，可知接近作为目标的精度。
而实际的气体集成单元具有的质量流量控制器10的流量范围宽达2sccm～2000sccm。这是因为，根据使用的气体种类不同，所需的气体的量不同。
但是，如图2所示，需要用一个检测单元20进行多个质量流量控制器10的绝对流量的检测，因此当流量范围过大时效果不佳。
这是因为，要在同一个压力传感器11中进行测量，作为基准的容积在测量每个质量流量控制器10时均相同，以流路作为测量用空间，因此通常例如为100cc左右的容积。
因此，以2sccm的流量提供气体时，为了测量必要的压力变化需要时间，以2000sccm的流量提供气体时，压力在瞬间猛地超出压力传感器11的量程地发生变化。
另一方面，流量为2sccm时，当选择可高精度检测出压力的压力传感器11时，必然决定了其范围，当流量为2000sccm时，瞬间到达压力传感器的临界范围。
图9、图10的表中表示了这种情况。
图9是表示压力和测量时间的关系的图表。图10是表示流体为氮时的、某一容积下的压力和测量时间的关系的表。
图9的纵轴表示压力[kPa]，横轴表示测量时间[sec]，如其所示，压力和测量时间成正比，测量流量为20sccm时、50sccm时、100sccm时的变化不同，流量越大，斜度越大。
在图10所示的表中，可知测量流量为2000sccm时，需要0.7秒到达所需压力。
因此，为了与之对应，需要根据设定的供给流量的量切换基准。即，例如设定流量2sccm以上、且不足1000sccm时，以经过时间dt为基准测量压力和温度，设定流量为1000sccm～2000sccm时，为压力为基准测量温度和时间。通过采用该方法可保持测量精度。
此外，在图10的表中，粗体字的数字是设定值。例如当气体流量为10sccm时，设定为dt＝10，进行测量后，其结果是dP＝3kPa。当气体流量为1000sccm时，设定为dP＝23kPa，压力从P1变成P2的dP达到23kPa所需的时间为1.3sec。
接着根据这些步骤，参照图11所示的流程图说明实际的测量步骤。
图11是表示图1所示的回路的绝对流量的检测步骤的流程图，实际的管道中也通过同样的步骤进行绝对流量检测。
当选择流量测量模式后，在S1中进行各截止阀的状态设定。
设定为将图1所示的第1截止阀21、第3截止阀23、第4截止阀24完全打开、将第2截止阀22关闭的状态，气体流入到排气流路31一侧。此时，需要关闭检测绝对流量的质量流量控制器10以外的第1截止阀21。
即，在连接了多个管道的图2中，例如进行第1气体供给路径33上设置的质量流量控制器10的绝对流量检测时，需要关闭设置在第2气体供给路径34及第3气体供给路径35上的第1截止阀21。
这是因为，一次只能进行一个质量流量控制器10的绝对流量检测，因此如果不这样做就无法进行第1气体供给路径33上设置的质量流量控制器10的绝对流量检测。此外，进行其他质量流量控制器10的绝对流量检测也一样。
接着在S2中，在设定流量状态下使工艺气体流入到测量绝对流量的质量流量控制器10。并且，流入工艺气体，直至质量流量控制器10的流量稳定，然后关闭第4截止阀24，视作罐体的流路内的压力增加。
这样一来，第4截止阀24和第2截止阀22及质量流量控制器10的出口构成的空间变为容积V的袋状小路径，而从质量流量控制器10始终流入一定流量的气体，因此容积V的空间内部的体积逐渐上升。
在S4中，确认设定的压力传感器11的压力达到压力P1，由温度传感器12测量温度T1，开始测量。
在S5中，确认压力传感器11的压力是否达到设定压力，当达到设定压力时(S5：Yes)，在S8中测量压力到达作为设定压力的压力P2时的经过时间。另一方面，当未达到设定压力(S5：No)、达到S6中检查的设定时间时(S6：Yes)，在S7中测量该时刻的压力P2、温度T2。在S6中如未达到设定时间(S6：No)，S5中再次检查是否达到设定压力。
即，先达到设定压力或设定时间时，测量基准不同。参照图10，如果先达到作为设定压力的设定压力范围dP的23kPa与压力P1之和的值，则将时刻作为第2测量时间，测量出经过时间及温度T2。此时的压力P2等于设定压力。
并且，当测量时间dt先达到10sec时，将该时间作为第2测量时间，进行压力P2及温度T2的测量。例如质量流量控制器10的设定流量为50sccm、使用的流体为氮，根据图10所示的表格，测量时间dt为10sec，因此在测量压力P1后经过10秒后，测量压力P2和温度T2。
此时的设定压力范围dP为10kPa，因此压力P2等于压力P1+dP的值。
例如，质量流量控制器10的设定流量为2000sccm、使用的流体为氮，根据图10所示的表格，设定压力范围dP为23kPa，因此可知压力上升23kPa耗时0.7sec。
此外，该判断根据质量流量控制器10中设定的设定流量并以压力为基准进行判断，或者也可以以经过时间为基准决定判断。参照图10，当设定流量为2sccm～1000sccm时，以经过时间dt为基准，测量压力和温度，当设定流量为1000sccm～2000sccm时，以压力为基准测量温度和时间。
并且，在S9中，根据该第1测量时的压力P1、温度T1，从检测用控制设备中存储的压缩因数数据读出第1压缩因数Z1，根据第2测量时的压力P2、温度T2，从检测用控制设备中存储的压缩因数数据读出第2压缩因数Z2。在S10中，根据气体状态方程式，通过上述步骤计算出绝对流量Q0。
通过以上步骤，可进行质量流量控制器10的绝对流量检测，通过该值可进行质量流量控制器10的校正。
而质量流量控制器10的校正通过外加电压的改变来进行，校正后可获得适当的流量，但偏离制造质量流量控制器10的初始的外加电压和实际流量的关系。
根据经验，当使用时，腔室内的气体浓度偏离设计值，结果使工艺的成品率恶化，因此优选在超过偏差临界值时发出某种警告。
接着说明本发明的第2实施例。
(第2实施例)
半导体制造工艺所使用的气体集成单元因生产计划的改变、产品的改变而被改造的情况并不少见。
但是，在用压缩因数Z校正理想气体状态方程式、并计算出绝对流量的第1实施例中，因改造导致流路构造变化，计算所使用的容积V改变时，无法再计算出流量。
因此，着眼于该问题，第2实施例公开了求得在第1实施例的流路构造中因改造而改变的体积V的方法。
第2实施例的构造如上所述和第1实施例相同，因此省略其构造说明。
在此为了简洁，采用图1进行说明。
利用第1密封空间的容积V1和第2密封空间的容积V2，求得第1实施例的理想气体状态方程式中使用的容积V的值，其中，上述第1密封空间是通过关闭图1的第1截止阀21、第2截止阀22和第3截止阀23而由气体流路30及排气流路31的一部分形成的；上述第2密封空间是通过关闭第3截止阀23和第4截止阀24而由排气流路的一部分形成的。即，V＝V1+V2。
但严格来讲，由于存在从质量流量控制器10的出口到第1截止阀21为止的流路的容积V3，因此V＝V1+V2+V3，但质量流量控制器10和第1截止阀21设置得非常近，与容积V2相比，容积V3和容积V1非常小，并且该部分被改造的情况几乎没有，因此在此认为其为已知的。
因管道的扩张、设备的追加等改变流路时，容积V1可能改变。但是，构成容积V1的部分组装在构成气体集成单元主体的配件上，很难从气体集成单元拆下并测量容积。
另一方面，容积V2被改造的可能性非常低，应该在组装到气体集成单元之前例如用膜流量计等测量设备检测容积V2，之后组装到气体集成单元主体上。即，容积V2可始终作为已知的值处理。
因此，优选在组装的状态下测量容积V1。
图12及图13中，以流程图表示在图1的构造中测量未知的容积V1的单元。此外，图12及图13实质上根据相同的方法进行计算。
首先，从图12开始进行说明。
当选择了容积测量模式后，在S11中进行各截止阀的状态设定。设定为将图1所示的第1截止阀21、第3截止阀23、第4截止阀24全部打开、而将第2截止阀22关闭的状态，使气体流入到排气流路31一侧。
此时，作为容积测量对象的质量流量控制器10以外的第1截止阀21需要关闭。即，在连接了多个管道的图2中，例如使用设置在第1气体供给路径33上的质量流量控制器10进行容积测量的情况下，需要关闭第2气体供给路径34及第3气体供给路径35具有的第1截止阀21。这是因为，无法同时使用二个以上的质量流量控制器10进行容积测量，因此如果不这样就无法进行第1气体供给路径33具有的质量流量控制器10的容积测量。
此外，进行其他质量流量控制器10的容积测量时也同样。
另外，由于进行一次容积测量即可高精度地求得容积，因此利用其他质量流量控制器进行容积测量仅具有确认意义，但可切实地进行容积测量。
接着，在S12中，在质量流量控制器10的设定流量状态下流入氮气。此时和第1实施例不同，由于不清楚流路的容积V1，因此需要使用接近理想气体的气体进行测定。
如果通过质量流量控制器10的氮气的供给流量稳定，则在S13中关闭第4截止阀24。
这样一来，流路被第2截止阀22及第4截止阀24关闭，成为袋状小路径，因此由质量流量控制器10的出口、第2截止阀22及第4截止阀24形成的空间的压力开始上升。当流路内的压力达到压力P1时，在S14中，关闭第1截止阀21，从而形成容积V1+容积V2的密封空间。接着，在S15中测量压力P1、温度T1。
当测量结束后，在S16中关闭第3截止阀23，打开第4截止阀24。这样一来，容积V1的第1密封空间保持原来的压力状态，容积V2的第2密封空间开放。
之后，在S17中通过真空泵14进行真空抽吸，再次关闭第4截止阀24。半导体制造工艺中使用的真空泵14较多地安装有涡轮分子泵或干式真空泵之类的产生高真空的泵，因此基本可制造出真空状态，通过在该时刻关闭第4截止阀24，容积V2的第2密封空间可保持真空度较高的状态。
S18中，测量该状态下的压力P2和温度T2。
并且，在S19中，打开第3截止阀23，连通第1密封空间和第2密封空间，测量出压力P3和温度T3。
这样一来，可获得：未知容积V1的第1密封空间的、压力为压力P1、温度为温度T1的状态；已知容积V2的第2密封空间的压力为压力P2、温度为温度T2的状态；连通第1密封空间和第2密封空间的状态下的空间的容积为容积V1+容积V2、压力为压力P3、温度为温度T3的状态。
在S20中，通过理想气体状态方程式求得未知的容积V1。这样一来，可得出改造后的第1密封空间的容积V1。
此外，该理想气体状态方程式的计算步骤如下。
以公式表达上述状态则获得以下三个公式：P1V1＝n1RT1、P2V2＝n2RT2、P3(V1+V2)＝n3RT3。
其中，R是气体常数，nx是摩尔数。如果空间密封度高，则摩尔数应被保存，n1+n2＝n3。
对上述公式就气体常数R进行整理，以摩尔数的关系表示时，则表示为V1＝(T1(P2T3-P3T3))/(T2(P3T1-P1T3))V2。
上述公式的右项全部已知，因此可通过计算求得容积V1。
接着进行图13的说明。
当选择了容积测量模式后，在S21中进行各截止阀的状态设定。
设定为将图1所示的第1截止阀21、第3截止阀23、第3截止阀24全部打开、而将第2截止阀22关闭的状态，使气体流入到排气流路31一侧。
此时，需要关闭作为容积测量对象的质量流量控制器10以外的第1截止阀21。其原因和图12时的情况相同。
接着，在S22中，在质量流量控制器10的设定流量状态下，流入氮气。此时和第1实施例不同，由于不知道流路的容积V1，因此需要使用接近理想气体的气体来进行测量。
如果通过质量流量控制器10的氮气的供给流量稳定，则在S23中关闭第4截止阀24。这样一来，流路被第2截止阀22及第4截止阀24关闭，成为袋状小路径，因此由质量流量控制器10的出口、第2截止阀22及第4截止阀24形成的空间的压力开始上升。
当流路内的压力达到压力P1时，在S24中关闭第3截止阀23，从而实现容积V2的第2密封空间。接着，在S15中测量压力P1、温度T1。
测量结束后，在S26中关闭第1截止阀21，打开第2截止阀22。从而使容积V2的第2密封空间保持原来的压力状态。
之后，在S27中将处理室13进行真空抽吸，并再次关闭第2截止阀22。
半导体制造工艺中配备的处理室13中，大多具有产生高真空的真空泵等，和图12一样可基本制成真空状态，通过在此时关闭第2截止阀22，容积V1的第1密封空间可保持高真空度的状态。
并且，在S28中打开第3截止阀23，使第1密封空间和第2密封空间连通，测量压力P2、温度T2。
这样一来，可获得：已知容积V2的第2密封空间的、压力为压力P1、温度为温度T1的状态；连通未知容积V1的第1密封空间和容积V2的第2密封空间时的压力为压力P2、温度为温度T2的状态。
在S20中，通过理想气体状态方程式求得未知的容积V1。这样一来，可得出改造后的第1密封空间的容积V1。
此外，该理想气体状态方程式的计算步骤如下。
以公式表达上述状态则获得以下二个公式：P1V2＝n1RT1、P2(V1+V2)＝n2RT2。
其中，R是气体常数，nx是摩尔数。如果空间密封度高，则摩尔数应被保存，且以较高水平实现真空状态，因此n1＝n2。
对上述公式就气体常数R进行整理，以摩尔数的关系表示时，则表示为V1＝(P1T1-P2T2))/(P2T2)V2。
上述公式的右项全部已知，因此可通过计算求得容积V1。
图12及图13所示的二个步骤实质上是基于同一思路的方法，具体是以下方法：将氮气充满到第1密封空间及第2密封空间，测量压力P1、温度T1，对第1密封空间或第2密封空间进行真空抽吸，测量进行真空抽吸后的压力P2、温度T2，打开第3截止阀，连通第1密封空间和第2密封空间，在经过一定时间后测量压力P3、温度T3，根据压力P1、温度T1、压力P2、温度T2、压力P3、温度T3、及容积V2，计算出容积V1。
因用户的装置不同，会产生以下情况，因此提出了上述二种方法：气体流路30配备的处理室13所具有的真空发生装置的能力不强，无法产生高真空；具有产生高真空能力的真空泵14未连接到排气流路31上。
根据该方法，可以达到以下的优异效果：只要通过处理室13或真空泵14的任意一个可制造出真空，即可计算出容积V1，即使在真空泵14一侧的真空度不高时，只要是图12的方法，就可计算出误差小的容积V1。
并且，通过提供这样求得半导体制造工艺的气体集成单元改造后产生的未知容积的方法，在气体集成单元改造后也可利用第1实施例的方法进行质量流量控制器10的绝对流量检测。
根据以上说明的本发明的质量流量控制器的绝对流量检测系统，可获得以下作用、效果。
(1)一种质量流量控制器10的绝对流量检测系统，检测出流量控制单元中的质量流量控制器10的绝对流量，上述质量流量控制器10具有设置在连通作为流量控制设备的质量流量控制器10的出口和处理室13的入口的气体流路30上的第1截止阀21及第2截止阀22，该系统的特征在于，具有：排气流路31，将上述第1截止阀21和上述第2截止阀22之间的气体流路30与真空泵14的入口连通；第3截止阀23及第4截止阀24，设置在上述排气流路31上；压力传感器11和温度传感器12，设置在上述第3截止阀23和上述第4截止阀24之间的上述排气流路31上；检测用控制装置，连接压力传感器11和温度传感器12，存储气体种类固有的压缩因数数据以及由质量流量控制器10的出口、第2截止阀22和第4截止阀24形成的预定空间的容积值，从检测用控制装置的压缩因数数据读出与第1测量时由压力传感器11测定的压力P1及由温度传感器12测定的温度T1对应的第1压缩因数Z1，根据压力P1、温度T1、容积V及第1压缩因数Z1求得质量G1，从检测用控制装置的压缩因数数据读出与第2测量时由压力传感器测定的压力P2及由温度传感器12测定的温度T2对应的第1压缩因数Z2，根据压力P2、温度T2、容积V及第2压缩因数Z2求得质量G2，根据质量G1和质量G2之差可检测出质量流量控制器10的绝对流量。
因此，不利用接近理想气体的氮气这样的测量用气体，而实际上使用与流入到质量流量控制器10的气体种类相同的工艺气体进行质量流量控制器10的绝对流量的检测，可通过各时刻下的压力值和温度值分别对应的压缩因数Z校正、计算出理想气体状态方程式，因此可获得高精度的绝对流量，从而进行质量流量控制器10的绝对流量检测。
利用理想气体状态方程式计算绝对流量时，产生与实际气体的绝对流量的偏差，因此为了校正实际气体的非理想状态而加入校正系数，但表示非理想状态的压缩因数是压力和温度的函数，因此其值随着测量时的压力和温度而发生变化。
因此，如果仅加入校正系数，则通过密封空间内的压力下降、压力上升计算绝对流量时，在压力低时和压力变高时，应校正的压缩因数Z的值不同，所计算出的绝对流量的值产生偏差，但在第1测量时和第2测量时，通过使用与各自的压力和温度对应的第1压缩因数Z1和第2压缩因数Z2，可计算出各测量时的适当的绝对流量。
并且，由于可使用实际气体求得高精度的绝对流量，可象利用测量用气体进行校正时一样，不会与实际的使用状态不同，可通过绝对流量进行检测，并进行校正，因此可掌握提供到半导体设备的气体的绝对流量。
(2)根据(1)所述的流量控制设备的绝对流量检测系统，其特征在于，质量流量控制器10使预先设定的一定流量流过，在测量时，根据通过质量流量控制器10的流体的一定流量切换以下方式：第1方式，以经过时间为基准决定第1测量时间、第2测量时间；和第2方式，以预定压力为基准决定第1测量时间、第2测量时间。因此具有可进行与通过质量流量控制器10的气体的流量相适的、高精度检测的良好效果。
流入到气体集成单元所具有的流量控制设备的、例如质量流量控制器10的工艺气体的流量在通过质量流量控制器10的流量下具有2sccm～2000sccm的宽度，在进行质量流量控制器10的绝对流量检测时，也需要以和使用状态相同的设定流量进行检测。
但是，压力和时间成比例关系，当流量较少时，压力很难上升，因此需要时间来观察变化，当流量较多时，短时间内压力改变。
这种情况下，因设备的响应性问题，在过短时间内压力上升时，以经过时间为基准进行压力测定时，则精度可能恶化。并且，由于在接近最大范围的部分进行测定，因此因响应精度不同，压力传感器11可能超出量程范围。
因此，在流量较少时以经过时间为基准，在流量较多时以预定压力为进行进行测量，来检测绝对流量，从而可高精度地进行流量检测。
(3)一种流量控制设备的绝对流量检测系统，检测出流量控制单元中的质量流量控制器10的绝对流量，质量流量控制器10具有设置在连通作为流量控制设备的质量流量控制器10的出口和处理室13的入口的气体流路30上的第1截止阀21及第2截止阀22，该系统的特征在于，具有：排气流路31，将第1截止阀21和第2截止阀22之间的气体流路30与真空泵14的入口连通；第3截止阀23及第4截止阀24，设置在排气流路31上；压力传感器11和温度传感器12，设置在第3截止阀23和第4截止阀24之间的排气流路31上；检测用控制装置，连接压力传感器11和温度传感器12，在通过关闭第1截止阀21、第2截止阀22及第3截止阀23而形成的第1密封空间、以及通过关闭第3截止阀23及第4截止阀24而形成的、被第3截止阀23与第1密封空间隔开的、容积V2已知的第2密封空间中，使气体充满第1密封空间及第2密封空间，测量压力P1、温度T1，对第1密封空间或第2密封空间进行真空抽吸，测量进行真空抽吸后的压力P2、温度T2，打开第3截止阀23，连通第1密封空间和第2密封空间，一定时间后测量压力P3、温度T3，根据压力P1、温度T1、压力P2、温度T2、压力P3、温度T3及容积V2，求出第1密封空间的容积V1。因此具有以下效果：不使用特殊的测量设备，并且不使用会降低气体集成回路的空间效率的测量罐等，而开关设置在流路上的截止阀，将流路内的空间作为罐体，通过测量压力和温度来求得未知体积，即使因改造等导致流路体积变化时，也可检测流量控制设备的绝对流量。
为了检测质量流量控制器10的绝对流量，需要准确掌握设备及配管的内部容积。
这是因为，由于利用理想气体状态方程式计算流入到质量流量控制器10的流量，因此如果无法知道准确的容积，就无法计算。
因此，如果存在求得容积的方法，则即使进行改造，也可确定组装状态下的容积，除了可缩短时间外，也可消除分解组装时产生的容积误差问题。

Claims (3)

1.一种流量控制设备的绝对流量检测系统，检测出流量控制单元中的流量控制设备的绝对流量，所述流量控制设备具有在连通流量控制设备的出口和处理室的入口的气体流路上设置的第1截止阀及第2截止阀，所述第2截止阀比所述第1截止阀更靠近所述处理室的入口，该系统的特征在于，
具有：排气流路，将所述第1截止阀和所述第2截止阀之间的所述气体流路与真空泵的入口连通；
第3及第4截止阀，设置在所述排气流路上，所述第4截止阀相比所述第3截止阀更靠近所述真空泵的入口；
压力传感器和温度传感器，设置在所述第3截止阀和所述第4截止阀之间的所述排气流路上；和
检测用控制装置，连接所述压力传感器和所述温度传感器，存储气体种类固有的压缩因数数据以及由所述流量控制设备的出口、所述第2截止阀和所述第4截止阀形成的预定空间的容积值，
从所述检测用控制装置的所述压缩因数数据读出与第1测量时由所述压力传感器测定的第1压力值及由所述温度传感器测定的第1温度值对应的第1压缩因数值，根据所述第1压力值、所述第1温度值、所述容积值及所述第1压缩因数值求得第1质量，
从所述检测用控制装置的所述压缩因数数据读出与第2测量时由所述压力传感器测定的第2压力值及由所述温度传感器测定的第2温度值所对应的第2压缩因数值，根据所述第2压力值、所述第2温度值、所述容积值及所述第2压缩因数值求得第2质量，
根据所述第1质量与所述第2质量的差检测出所述流量控制设备的绝对流量。
2.根据权利要求1所述的流量控制设备绝对流量检测系统，其特征在于，
所述流量控制设备使预先设定的一定流量流过，
在测量时，根据通过所述流量控制设备的流体的所述一定流量切换以下方式：
第1方式，以经过时间为基准决定所述第1测量时间和所述第2测量时间；和
第2方式，以预定压力为基准决定所述第1测量时间和所述第2测量时间。
3.一种流量控制设备的绝对流量检测系统，检测出流量控制单元中的流量控制设备的绝对流量，所述流量控制设备具有在连通流量控制设备的出口和处理室的入口的气体流路上设置的第1截止阀及第2截止阀，该系统的特征在于，
具有：排气流路，将所述第1截止阀和所述第2截止阀之间的所述气体流路与真空泵的入口连通；
第3及第4截止阀，设置在所述排气流路上；
压力传感器和温度传感器，设置在所述第3截止阀和所述第4截止阀之间的所述排气流路上；和
检测用控制装置，连接所述压力传感器和所述温度传感器，
存在如下的密封空间：第1密封空间，通过关闭所述第1截止阀、所述第2截止阀及所述第3截止阀而形成；以及第2密封空间，通过关闭所述第3截止阀及所述第4截止阀而形成，由所述第3截止阀与所述第1密封空间隔开，且容积V2为已知，
使气体充满所述第1密封空间及所述第2密封空间，测量压力P1、温度T1，
对所述第1密封空间或所述第2密封空间进行真空抽吸，测量真空抽吸后的压力P2、温度T2，
打开所述第3截止阀，连通所述第1密封空间和所述第2密封空间，一定时间后测量压力P3、温度T3，
根据所述压力P1、所述温度T1、所述压力P2、所述温度T2、所述压力P3、所述温度T3及所述容积V2，求出所述第1密封空间的容积V1。
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