CN101563663A - 流量控制装置的检定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明旨在提供一流量控制装置的检定方法,可尽量缩短包含等待时间检定所需的时间,并进行精度佳的检定。为此,将成为检定对象的流量控制装置4及成为基准的流量控制装置5从上游以此顺序一前一后地设置在成为流量控制对象的流体流动的流路上,使该成为检定对象的流量控制装置4进入其阀几乎处于全开状态的流量非控制状态,并在通过该成为基准的流量控制装置5控制流体流量于规定流量的状态下判断该成为检定对象的流量控制装置4所产生的实测流量是否处于该成为基准的流量控制装置5所产生的实测流量的规定范围内。
Description
技术领域
本发明是关于在半导体制造处理等时控制气体或液体等流体流量的流量控制装置检定方法等。
背景技术
以往,制造半导体晶圆等时,使用流量控制装置,以控制供给至腔室的气体流量。此流量控制装置的流量控制精度一旦有问题,即会导致半导体晶圆制品不良的产生,因此为验证流量控制装置是否可按照设计控制流量,会定期或是不定期地实施流量检定。
具体而言此检定如下那样进行。
例如就包含传感器部101a、控制阀101b等的热式质量流量控制装置(以下称为热式MFC101)进行流量检定时,如图11所示,是分别将成为此检定对象的热式MFC101、位于其下游侧,成为基准的差压式质量流量计(以下称为差压式MFM102)与位于其上游侧的调节器加以串联设置。在此,差压式MFM102的检定是通过通过差压式质量流量控制器103不使阀103V动作,仅使质量流量计功能动作予以实现。
又,通过成为检定对象的热式MFC101的控制阀101b控制流量,使此控制阀101b与差压式MFM102之间流路内流量为一定流量,差压式MFM102达到动作稳定的目标压力后,即比较成为检定对象的热式MFC101传感器部输出值与基准的差压式MFM102的输出值,由此进行检定。
又,如上述的已知技术是在检定现场适当实施,未见在专利文献等中被揭示。
发明内容
发明所要解决的课题
然而,以已知的构成,热式MFC101控制自该热式MFC101起至差压式MFM102止的流路(静容量)流量为一定,因此差压式MFM102内的压力上升如图12所示呈一定的倾斜,达到该目标压力需要时间。因此产生直到检定开始为止较长的等待时间,进而导致检定时间变长的弊病。
如此的等待时间产生在利用压力、温度、容积、时间的ROR(Rate of rise)型及以层流组件阻抗体的质量流量累计值与气体状态方程式进行的诊断型(Gas Law check ofIntegrated Flow Equation(“G-LIFE”)型)双方。
着眼于如此的课题,本发明主要目的在于提供一种流量控制装置的检定方法,可尽量缩短包含等待时间检定所需的时间,并进行精度佳的检定。
解决课题的手段
即,本发明的流量控制装置的检定方法中,该流量控制装置包含:
阀;
流量测定部,测定通过该阀的流体流量;及
阀控制机构,控制该阀,以使由该流量测定部测定的实测流量为所赋予的目标流量;该流量控制装置的检定方法的特征在于:
将成为检定对象的流量控制装置及成为基准的流量控制装置从上游以此顺序串联设置在成为流量控制对象的流体流动的流路上,使该成为检定对象的流量控制装置进入该阀几乎处于全开状态的流量非控制状态,并在通过该成为基准的流量控制装置控制流体流量在规定流量的状态下判断该成为检定对象的流量控制装置所测定的实测流量是否处于该成为基准的流量控制装置所测定的实测流量的规定范围内。
由此,使成为检定对象的流量控制装置进入其阀几乎处于全开状态的流量非控制状态,因此可使从成为检定对象的流量控制装置起到成为基准的流量控制装置为止的流路(静容量)压力立即上升,可使成为基准的流量控制装置瞬间达到其动作稳定的目标压力。因此可尽量缩短包含等待时间检定所需的时间,可进行精度佳的检定。
又,为使其可更为正确地进行判断,最好是通过成为基准的流量控制装置在多点控制流体流量,分别在各点判断该成为检定对象的流量控制装置的实测流量是否处于该成为基准的流量控制装置的实测流量的规定范围内。
若将该控制流路压力为一定的压力控制装置设在成为检定对象的流量控制装置更上游或流量控制装置之间,则可使成为检定对象的流量控制装置动作稳定,顺畅地进行检定。
本发明的较佳形态中可举一例,在该成为基准的流量控制装置中,使用与该成为检定对象的流量控制装置所不同的流量测定原理。例如,若使用热式的成为检定对象的流量控制装置,使用差压式的成为基准的流量控制装置,则压力式与热式相比稳定性佳,且因下游侧为负压(真空压)而可充分发挥其功能。另一方面,热式与压力式相比价格或动作条件佳。因此,通过组合两者可实现发挥两方式优点以低价格构筑高性能气体系统。
若使用成为基准的流量控制装置,该成为基准的流量控制装置中阀配置在其流量测定部的上游侧,则阀设置在下游侧时虽然压力变化范围广难以进行高精度的校正,但通过使阀位于上游侧,使流量测定部位于腔室侧(真空侧)可限定压力变化范围,可实现更高精度的检定。
该成为基准的流量控制装置包含:
非线性阻抗体,设在该流路上;及
压力传感器,测定此非线性阻抗体的差压;
且是根据由该压力传感器所测定的压力测定流量的差压式结构,并且该非线性阻抗体是例如层流组件,具有其两端间差压越小,流动在该阻抗体的流量差压微分值越小的特性,可在小流量区域以高精度检定流量。又,该压力传感器中,严格来说最好测定非线性阻抗体上游侧及下游侧两端的绝对压,再从此求取差压,但如果下游侧为真空其是固定压时,也可仅在上游侧配置压力传感器。且反过来上游侧是固定压时,也可仅在下游侧配置压力传感器。
另一方面,是如此的非线性阻抗体时,在大流量区域误差会增大,因此在大流量区域最好使用流动在内部的流量与两端间差压的关系是线性、有效流量容量大于该非线性阻抗体的孔口等线性阻抗体进行检定。
然而,在大流量区域供检定的成为基准的孔口等线性阻抗体的特性会因流体种类变更或腐蚀性气体的影响等所造成的经时变化等变化,因此例如单纯组合小流量区域与大流量区域以进行流量范围广的检定时,每次检定均需校正线性阻抗体,检定手续烦杂,非常费事。
在此,为解决这一问题,实现在短时间内进行广范围的检定,在小流量区域检定的同时进行线性阻抗体的校正(或流量特性的掌握)即可。
即,在成为基准的流量控制装置下游设置线性阻抗体,在该各点判断时,通过对该线性阻抗体两端间差压也加以测定,从这些各差压与该成为基准的流量控制装置所测定的实测流量的对应关系计算该线性阻抗体的流量特性。
又,在超过成为基准的流量控制装置的限定流量的区域,即大流量区域,判断该成为检定对象的流量控制装置所测定的实测流量是否处于从该线性阻抗体的流量特性所计算的计算流量的规定范围内即可。
本发明的流量控制装置的检定系统的较佳形态中可举例如下,即一种流量控制装置的检定系统,该流量控制装置包含:
阀;
流量测定部,测定通过该阀的流体流量;及
阀控制机构,控制该阀,以使由该流量测定部测定的实测流量为所赋予的目标流量;
该流量控制装置的检定系统的特征在于包含:
流路,供成为流量控制对象的流体流动;
成为检定对象的流量控制装置,设置在该流路上;
成为基准的流量控制装置,位于该流路上该成为检定对象的流量控制装置下游侧,与该成为检定对象的流量控制装置串联设置;及
信息处理装置,在成为检定对象的流量控制装置处于阀被固定在几乎处于全开状态的流量非控制状态,且通过成为基准的流量控制装置控制流体流量为规定流量的状态下,接收从各流量控制装置所输出的流量测定信号,可判断成为检定对象的流量控制装置的流量测定信号显示的实测流量是否处于成为基准的流量控制装置的流量测定信号显示的实测流量的规定范围内并将结果加以输出。
本发明的半导体制造装置的较佳形态中可举例如下,即一种半导体制造装置,能检定流量控制装置,该流量控制装置包含:
阀;
流量测定部,测定通过该阀的流体流量;及
阀控制机构,控制该阀,以使由该流量测定部测定的实测流量为所赋予的目标流量;
该半导体制造装置的特征在于包含:
处理腔室,用以制造半导体;
流路,朝该处理腔室供给半导体制造用流体;
成为检定对象的流量控制装置,设在该流路上;
成为基准的流量控制装置,位于该流路上该成为检定对象的流量控制装置下游侧,与该成为检定对象的流量控制装置串联设置;及
信息处理装置,在成为检定对象的流量控制装置处于阀被固定在几乎处于全开状态的流量非控制状态,且通过成为基准的流量控制装置控制流体流量为规定流量的状态下,接收从各流量控制装置所输出的流量测定信号,可判断成为检定对象的流量控制装置的流量测定信号显示的实测流量是否处于成为基准的流量控制装置的流量测定信号显示的实测流量的规定范围内并将结果加以输出。
本发明的流量测定装置的检定方法的较佳形态中可举例如下,即一种流量测定装置的检定方法,使用基准的流量控制装置检定包含测定流体流量的流量测定部的检定对象的流量测定装置,该基准的流量控制装置包含:
阀;
流量测定部,测定通过该阀的流体流量;及
阀控制机构,控制该阀,以使由该流量测定部测定的实测流量为所赋予的目标流量;
该流量测定装置的检定方法的特征在于:
将该检定对象的流量测定装置及该基准的流量控制装置从上游以此顺序串联设置在成为流量控制对象的流体流动的流路上,在通过该基准的流量控制装置控制流体流量为规定流量的状态下,判断该检定对象的流量测定装置所产生的实测流量是否处于该基准的流量控制装置所测定的实测流量的规定范围内。
发明的效果
采用如以上说明的本发明,使成为检定对象的流量控制装置进入其阀几乎处于全开状态的流量非控制状态,因此可使从成为检定对象的流量控制装置起到成为基准的流量控制装置为止的静容量压力立即上升,可使成为基准的流量控制装置瞬间达到其动作稳定的目标压力。因此,可尽量缩短包含等待时间检定所需的时间,并进行精度佳的检定。
附图说明
图1是显示包含本发明一实施形态的检定系统的半导体制造装置的示意图。
图2是同一实施形态中检定系统的设备构成图。
图3是显示同一实施形态中非线性阻抗体流量与差压关系的流量特性图。
图4是同一实施形态中检定系统信息处理装置的功能构成图。
图5是用以说明同一实施形态中根据信息处理装置进行检定动作的流程图。
图6是用以说明同一实施形态中使检定系统动作时的压力状态图。
图7是本发明第2实施形态中检定系统的设备构成图。
图8是显示同一实施形态中线性阻抗体流量与差压关系的流量特性图。
图9是同一实施形态中检定系统的信息处理装置功能构成图。
图10是显示本发明另一实施形态检定系统的示意图。
图11是已知的检定系统的设备构成图。
图12是用以说明使已知的检定系统动作时的压力状态图。
符号说明
101a:传感器部
101b:控制阀
101:热式MFC
102:差压式MFM
103:差压式质量流量控制器
103V、2V、3Va、3Vb、3Vc、3Vx:阀
A:流量控制装置检定系统
P:半导体制造装置
C:处理腔室
1、1a、1b、~:气体供给管路
2:腔室用管路
3、3a、3b、3c:检定用管路(流路)
4、4a、4b、~:成为检定对象的流量控制装置
5、5a、5b、5c:成为基准的流量控制装置
6、6a、6b~:压力控制装置
7:信息处理装置
1x:汇流部
40、50:内部流路
41:流量传感器部
42、51:流量控制阀(阀)
43、56:流量控制处理机构
52:阻抗体(非线性阻抗体)
53:入口侧传感器(压力传感器)(传感器)
54:出口侧传感器(压力传感器)(传感器)
55:温度传感器
7a:状态控制部
7b:信号接收部
7c:判断部
7d:流量特性计算部
8:线性阻抗体
SV:切换阀
S1~S7:步骤
BL:旁通管路
具体实施方式
实施发明的最佳形态
以下参照图示说明关于本发明各种实施形态的流量控制装置检定系统A。
<第1实施形态>
本实施形态的流量控制装置检定系统A如图1所示,作为例如半导体制造装置P的一部分,用来供控制供给至其处理腔室C的各种气体流量的流量控制装置进行检定。具体而言此检定系统A包含:
气体供给管路1a、1b、…(以下统称「气体供给管路1」),供例如处理气体或蚀刻气体等半导体制造用的各种气体流动;
腔室用管路2及检定用管路3a、3b、3c(以下统称「检定用管路3」),并联设置在较此气体供给管路1汇流的汇流点更下游的一侧;
成为检定对象的流量控制装置4a、4b、…(以下统称「成为检定对象的流量控制装置4」),分别设在气体供给管路1上;
成为基准的流量控制装置5a、5b、5c(以下统称「成为基准的流量控制装置5」),分别设在检定用管路3上;
压力控制装置6a、6b…(以下统称「压力控制装置6」),位于成为检定对象的流量控制装置4的上游侧,设在气体供给管路1上;及
信息处理装置7,使各流量控制装置进行规定动作,判断成为检定对象的流量控制装置4的实测流量是否处于成为基准的流量控制装置5所产生的实测流量规定范围内。
以下详述各部。
气体供给管路1中,其上游侧分别连接储存各种气体、未图示的气体耐高压容器,其下游侧在汇流部1x汇流,可朝处理腔室C供给单独气体或混合气体。
腔室用管路2是用来将自气体供给管路1流至的各种气体供给至处理腔室C的管路。设置阀2V,使检定时各种气体不流动在此腔室用管路2。此阀2V是通过信息处理装置7开闭控制。
复数(在本实施形态为3条)的检定用管路3并联设置在该汇流部1x下游侧。在各检定用管路3配置有可检定的流量范围不同、即流量控制范围不同的成为基准的流量控制装置5。具体而言,在检定用管路3a配置有可测定(控制)20~200SCCM流量的成为基准的流量控制装置5a,在检定用管路3b配置有可测定(控制)200~2,000SCCM流量的成为基准的流量控制装置5b,在检定用管路3c配置有可测定(控制)2,000~20,000SCCM流量的成为基准的流量控制装置5c。又,在这些成为基准的流量控制装置5的上游侧设有阀3Va、3Vb、3Vc。并设置阀3Vx,使非检定时各种气体不流动于此检定用管路3中。这些阀3Va~3Vc及3Vx是通过信息处理装置7开闭控制。
成为检定对象的流量控制装置4在本实施形态中是热式质量流量控制装置。通过来自外部的指令信号驱动此成为检定对象的流量控制装置4,该指令信号赋予设定流量时,在其内部进行局部反馈控制,控制阀以使其为此设定流量,除此之外,也可根据同一指令信号的内容进行开环控制,使阀进入全开或是全闭状态。其内部构成如图2所示,包含:
内部流路40;
流量传感器部41,测定流动在此内部流路40内的流体流量;
流量控制阀42,设于此流量传感器部41的例如下游侧;及
流量控制处理机构43。
以下更具体地说明各部。
内部流路40的详细情形虽未图示,但包含:
导入接口及导出接口,连接气体供给管路1;及
中空细管及旁通部,在这些端口间暂时分支后汇流。
流量传感器部41的详细情形也未图示,但包含例如一对感热传感器(热传感器),设在中空细管中,通过此感热传感器,流体瞬间流量作为电信号被检测出来,再通过内部电路放大此电信号等,以作为具有对应检测流量数值的流量测定信号加以输出。
流量控制阀42的详细情形也未图示,但是是例如通过利用压电组件的致动器使其阀开度可变化的结构。通过来自流量控制处理机构43的开度控制信号驱动致动器,调整阀开度到对应此开度控制信号数值的开度。
流量控制处理机构43是由包含未图示的CPU或内部存储器、A/D转换器、D/A转换器等的数字或模拟电路、用来与流量控制阀42等通讯的通讯接口、输入接口等构成。又,其接收来自信息处理装置7等外部的指令信号并解释其内容,例如指令信号显示设定流量时,进行局部反馈控制,以使其为此设定流量。具体而言,其从偏差产生控制流量控制阀42阀开度的开度控制信号,对流量控制阀42输出此开度控制信号,以使由流量传感器部41检测的检测流量为该设定流量。
成为基准的流量控制装置5在此是差压式质量流量控制装置,如图2所示,包含:
内部流路50,供气体流动;
流量控制阀51,设在此内部流路50流路上;
差压产生用阻抗体52;
压力传感器53、54,分别测定此阻抗体52各端压力;
温度传感器55,检测导入口侧的流动在内部流路50内的气体温度;及
流量控制处理机构56。
内部流路50以上游端为导入接口,以下游端为导出接口分别形成开口,导入接口透过外部管道连接气动阀、压力调节器及气体耐高压容器(其中任一者都未经图示)。
流量控制阀51的详细情形虽未图示,但是是例如通过以压电组件等构成的致动器使其阀开度可变化的结构,自流量控制处理机构56收到开度控制信号,由此驱动该致动器,调整到对应此开度控制信号数值的阀开度以控制气体流量。
阻抗体52包含导入从流量控制阀51流来的气体的导入口及将其导出的导出口,使差压产生在这些导入口与导出口的间。此实施形态中,阻抗体52例如图3所示,使用具有差压越小流动在该阻抗体52内的流量差压微分值越小的特性的层流组件等非线性阻抗体。
压力传感器有二个,是入口侧传感器53与出口侧传感器54。入口侧传感器53检测流动在阻抗体52的一次侧,即导入口侧内部流路50的气体压力。出口侧传感器54检测流动在阻抗体52的二次侧,即导出口侧内部流路50的气体压力。本实施形态在这些压力传感器53、54中使用绝对压型压力传感器。
流量控制处理机构56由包含未图示的CPU或内部存储器、A/D转换器、D/A转换器等数字或模拟电路、用来与流量控制阀51等通讯的通讯接口、输入接口等构成。又,通过按照记忆在该内部存储器内的程序使CPU或其接口设备协同动作,此流量控制处理机构56至少可发挥作为下列的功能:
流量计算部(未图示),根据各传感器53、54检测的压力值计算气体质量流量;
偏差计算部(未图示),计算以此流量计算部求得的气体质量流量与流量设定值的偏差;
控制值计算部(未图示),对以此偏差计算部求得的偏差至少施以比例运算(除此之外也可包含积分运算、微分运算等),计算反馈控制流量控制阀51的反馈控制值;及
阀控制信号输出部(未图标),使包含根据以此控制值计算部求得的反馈控制值的数值的开度控制信号产生,对流量控制阀51输出此开度控制信号。
压力控制装置6由例如调节器构成,进行反馈控制,以使该压力控制装置6下游侧管路的压力为目标压力。该目标压力的数值可通过来自信息处理装置7的指令信号设定。
信息处理装置7由包含未图示的CPU或内部存储器、A/D转换器、D/A转换器等数字或模拟电路、用来与成为检定对象的流量控制装置4及成为基准的流量控制装置5各部通讯的通讯接口、输入接口、液晶显示器等显示装置等构成,可为专用者,也可一部分或全部利用个人计算机等通用计算机。且可不使用CPU而仅以模拟电路发挥作为以下各部的功能,也可使其一部分功能与半导体制造装置P中的控制装置(省略图示)或各流量控制装置4、5的流量控制处理机构兼用等,实质上无需为一体,也可是通过有线或无线相互连接的多个设备所构成。
又,此信息处理装置7中,该内部存储器内收纳有规定程序,按照此程序使CPU或其接口设备协同动作,由此,如图4所示,使其至少发挥作为状态控制部7a、信号接收部7b、判断部7c等的功能。以下详述各部。
状态控制部7a因输入接口的规定操作等而产生的检定开始命令而受到触发,输出用来检定的指令信号以使成为检定对象的流量控制装置4、成为基准的流量控制装置5、压力控制装置6分别根据该指令信号动作。关于具体的检定动作在后叙述。
信号接收部7b从成为检定对象的流量控制装置4的流量传感器部41接收检定用流量测定信号,并从成为基准的流量控制装置5的流量计算部接收成为基准的流量测定信号。
判断部7c比较由信号接收部7b接收的检定用流量测定信号与基准的流量测定信号,判断检定用流量测定信号所显示的实测流量是否处于基准的流量测定信号所显示的实测流量规定范围内,再输出判断结果。判断结果的输出形态可根据画面输出或印刷输出等实施形态适当设定。
其次参照图5说明关于如以上所构成的流量控制装置的检定系统A其检定程序。
首先,操作信息处理装置7的输入接口等来开始检定。一旦如此,此检定开始命令即被传达到信息处理装置7的状态控制部7a。
状态控制部7a受到此检定开始命令的触发,输出指令信号,使成为检定对象的流量控制装置4进入阀42全开的流量非控制状态(步骤S1)。即,在此流量非控制状态中,成为检定对象的流量控制装置4仅负责执行作为质量流量计的功能。
且另一方面,状态控制部7a对压力控制装置6也输出指令信号,使压力控制装置6进行局部反馈控制,以使该压力控制装置6下游侧流路3的压力为包含在该指令信号中的一定的目标压力(步骤S2)。
又,该状态控制部7a朝成为基准的流量控制装置5输出包含流量设定值的指令信号,使成为基准的流量控制装置5进行局部反馈控制,使此成为基准的流量控制装置5进入流量控制状态(流量控制处理机构56根据指令信号显示的流量设定值与实际测定的流量测定值的偏差进行PID控制等状态)(步骤S4)。
其次,信号接收部7b从成为检定对象的流量控制装置4的流量传感器部41接收检定用流量测定信号,并从成为基准的流量控制装置5的流量计算部接收基准的流量测定信号,判断部7c随即比较接收的检定用流量测定信号与基准的流量测定信号。又,判断检定用流量测定信号显示的实测流量是否处于基准的流量测定信号显示的实测流量规定范围内,再输出判断结果(步骤S5)。
又,此实施形态中通过成为基准的流量控制装置5在不同数值的多点控制流体流量,该判断部7c分别在各点判断该成为检定对象的流量控制装置4的实测流量是否处于该成为基准的流量控制装置5的实测流量规定范围内(步骤S3、S5、S7)。例如就成为检定对象的流量控制装置4a进行100SCCM或50SCCM的流量检定时,使可测定(控制)20~200SCCM流量的成为基准的流量控制装置5a以50%或25%动作并判断即可。且就此成为检定对象的流量控制装置4a进行1,000SCCM的流量检定时,使可测定(控制)200~2,000SCCM流量的成为基准的流量控制装置5b以50%动作并判断即可。如此就可对一个成为检定对象的流量控制装置任意选择流量控制范围不同的多个成为基准的流量控制装置以进行流量检定,在多点比较各实测流量以在幅度更广的流量范围内取得正确的流量检定判断结果。
又,根据如此构成的流量控制装置检定系统A,在使成为检定对象的流量控制装置4进入流量非控制状态,通过成为基准的流量控制装置5使流体流量控制为规定流量的状态下进行流量检定,因此,如图6所示,可使从成为检定对象的流量控制装置4起到成为基准的流量控制装置5为止的流路(静容量)压力立即上升,可瞬间使成为基准的流量控制装置5达到其动作稳定的目标压力。因此可尽量缩短包含等待时间检定所需的时间,可进行精度佳的检定。且以压力控制装置6将成为检定对象的流量控制装置4与成为基准的流量控制装置5之间的压力控制为一定,因此可使成为检定对象的流量控制装置4的动作稳定,顺畅地进行检定。
且通过成为基准的流量控制装置5在多点控制流体流量,分别在各点判断该成为检定对象的流量控制装置4实测流量是否处于该成为基准的流量控制装置5实测流量的规定范围内。因此可知流量线性度及零点而使更为正确的判断得以实现。
且成为检定对象的流量控制装置4使用热式,成为基准的流量控制装置5使用差压式,因此可实现以低价格构筑高性能的气体系统。
且所使用的成为基准的流量控制装置5中将流量控制阀51配置在较其压力传感器53、54更为上游的一侧,传感器53、54位于腔室侧(真空侧),因此可限定压力变化范围,实现更高精度的检定。
且设置多根检定用管路3,分别在各检定用管路3配置可检定流量范围不同、换言之流量控制范围不同的成为基准的流量控制装置5,因此可在使用者所要检定的流量范围内以高精度进行检定。
<第2实施形态>
其次说明关于本发明的第2实施形态。又,于本实施形态中,对应该第1实施形态的构成要素被赋予同一符号。
在此第2实施形态中,仅使用一个成为基准的流量控制装置5,并如图7所示,在成为基准的流量控制装置5下游侧设置线性阻抗体(在此为孔口)8。此线性阻抗体8如图8所示,流动在其内部的流量与两端间差压的关系为线性,有效流量容量大于该非线性阻抗体52。又,图7中,符号BL为旁通管路,用来在使用线性阻抗体8进行检定时,不透过成为基准的流量控制装置而引导流体到线性阻抗体8。
且信息处理装置7如图9所示,除状态控制部7a、信号接收部7b、判断部7c外,具有作为流量特性计算部7d的功能。
其次说明关于以此第2实施形态检定时信息处理装置7的动作。
首先,在由成为基准的流量控制装置5所限定的流量内,即可以用来检定的充分的精度控制流量的小流量区域中,与该第1实施形态相同,信息处理装置7在流量不同的各点比较检定用流量测定信号与基准流量测定信号,判断检定用流量测定信号显示的实测流量是否处于基准流量测定信号显示的实测流量规定范围内。
此时,由信息处理装置7的判断部7c在各点进行判断的同时,该流量特性计算部7d也测定该线性阻抗体8两端间的差压,由此,从这些各差压与该成为基准的流量控制装置5所产生的实测流量的对应关系计算该线性阻抗体8的流量特性并记忆于内存内。此流量特性虽是在小流量区域所得的,但可从此导出在大流量区域中流动在该线性阻抗体8内的流量与差压的关系。
又,此实施形态中,线性阻抗体8的两端间差压其二次侧压力为0(即真空),因此测定一次侧压力即可,使用该成为基准的流量控制装置5的出口侧传感器54作为测定此一次侧压力的传感器。当然,也可在线性阻抗体8两端设置专用的压力传感器。
其次切换切换阀SV,流体透过旁通管路BL被导入线性阻抗体8。
又,在超过成为基准的流量控制装置5所产生的控制限定流量的区域,即大流量区域进行检定。具体而言,该判断部7c判断该成为检定对象的流量控制装置4所产生的实测流量是否处于从该线性阻抗体8流量特性所计算的计算流量的规定范围内。判断与该小流量区域相同,在多个、不同的流量点进行。
又,旁通管路非必需,也可在大流量区域检定时,令其进入使成为基准的流量控制装置5的阀51全开的流量非控制状态,使流体透过成为基准的流量控制装置5被导入线性阻抗体8。
又,如此的话,就可在使用线性阻抗体8检定,在小流量区域内无法保证检定精度时,通过使用具有上述流量特性的非线性阻抗体52在小流量区域内以高精度进行流量检定。
另一方面,虽然在大流量区域使用如此特性的非线性阻抗体52时,误差有增大的可能,但因可在此大流量区域使用线性阻抗体8,因此在大流量区域内检定的高精度也获得保证,结果使得检定可横跨非常广的流量范围并高精度地进行。
且在大流量区域的检定作为基准所使用的线性阻抗体8会因流体种类变更或腐蚀性气体的影响等所导致的经时变化等而使其流量特性变化,因此本来每次校正均需另外测定流量特性,然而于此第2实施形态中,在该小流量区域检定时,已同时计算·掌握线性阻抗体8的流量特性,因此可实现以短时间进行不费事的检定。
又,本发明不限于上述实施形态。
例如成为检定对象的流量控制装置不限于热式。且成为基准的流量控制装置也不限于差压式。
在该实施形态中将压力控制装置设在成为检定对象的流量控制装置上游,但也可设置在成为检定对象的流量控制装置与成为基准的流量控制装置之间。
且也可将多个成为检定对象的流量控制装置串联配置在气体供给管路。例如图10所示,可将多个(图10中为3个)的同一的成为检定对象的流量控制装置4串联配置在气体供给管路1上,一次判断各成为检定对象的流量控制装置4所产生的实测流量是否处于基准的流量控制装置5显示的实测流量的规定范围内。由此,可增加每单位时间可检定的个数,对例如工厂出厂时的检定有用。此时,串联配置在气体供给管路的复数的成为检定对象的流量控制装置4也可是不同的。
本发明中虽设置有多根检定用管路,分别在各检定用管路配置可检定的流量范围不同、换言之流量控制范围不同的成为基准的流量控制装置,但检定用管路也可为一条。
且也可使检定对象为包含测定流体流量的流量测定部的流量测定装置。此时若也使用基准的流量控制装置以与上述检定方法相同的方法进行检定,则可尽量缩短包含等待时间检定所需的时间,并进行精度佳的检定。
除此之外,关于各部具体构成也不限于上述实施形态,可在不脱离本发明主旨的范围内进行各种变形。
产业上利用性
采用本发明,使成为检定对象的流量控制装置进入其阀几乎处于全开状态的流量非控制状态,因此可使从成为检定对象的流量控制装置起到成为基准的流量控制装置为止的静容量压力立即上升,可瞬间使成为基准的流量控制装置达到其动作稳定的目标压力。因此,可尽量缩短包含等待时间检定所需的时间,并进行精度佳的检定。
Claims (10)
1.一种流量控制装置的检定方法,
该流量控制装置包含:阀;流量测定部,测定通过该阀的流体流量;及阀控制机构,控制所述阀,以使由该流量测定部测定的实测流量成为所赋予的目标流量;
流量控制装置的检定方法是:
将成为检定对象的流量控制装置及成为基准的流量控制装置,从上游以此顺序串联设置在成为流量控制对象的流体所流过的流路上,使所述成为检定对象的流量控制装置成为所述阀几乎处于全开状态的流量非控制状态,并在通过所述成为基准的流量控制装置将流体流量控制成规定流量的状态下,判断所述成为检定对象的流量控制装置所测定的实测流量是否处于所述成为基准的流量控制装置所测定的实测流量的规定范围内。
2.如权利要求1所述的流量控制装置的检定方法,其特征在于,通过成为基准的流量控制装置在多点控制流体流量,并分别在各点,判断所述成为检定对象的流量控制装置的实测流量是否处于所述成为基准的流量控制装置的实测流量的规定范围内。
3.如权利要求1或2所述的流量控制装置的检定方法,其特征在于,在成为检定对象的流量控制装置的更上游或流量控制装置之间,设置用来将所述流路的压力控制成一定的压力控制装置。
4.如权利要求1-3中的任一项所述的流量控制装置的检定方法,其特征在于,在该成为基准的流量控制装置中,使用与该成为检定对象的流量控制装置所不同的流量测定原理。
5.如权利要求4所述的流量控制装置的检定方法,其特征在于,在该成为检定对象的流量控制装置中使用热式结构,而在该成为基准的流量控制装置中使用差压式结构。
6.如权利要求5所述的流量控制装置的检定方法,其特征在于,在该成为基准的流量控制装置中,使用在较其流量测定部更上游配置有阀的结构。
7.如权利要求2所述的流量控制装置的检定方法,其特征在于,
该成为基准的流量控制装置包含:非线性阻抗体,具有其两端间差压越小则流过该阻抗体的流量的差压微分值越小的特性;及压力传感器,测定在该非线性阻抗体产生的所述差压,且该成为基准的流量控制装置,是根据由该压力传感器测定的差压进行流量测定的差压式结构;
在成为基准的流量控制装置下游设置有线性阻抗体,流过该线性阻抗体内部的流量与其两端间的差压的关系成线性;
在进行所述各点的判断时,通过对所述线性阻抗体两端间的差压一并加以测定,由这些各差压与所述成为基准的流量控制装置所测定的实测流量的对应关系,计算该线性阻抗体的流量特性;
在超过成为基准的流量控制装置的限定流量的区域,判断所述成为检定对象的流量控制装置所测定的实测流量是否处于从所述线性阻抗体的流量特性所计算的计算流量的规定范围内。
8.一种流量控制装置的检定系统,
该流量控制装置包含:阀;流量测定部,测定通过该阀的流体流量;及阀控制机构,控制所述阀,以使由该流量测定部测定的实测流量成为所赋予的目标流量;
该流量控制装置的检定系统包含:
流路,供成为流量控制对象的流体流过;
成为检定对象的流量控制装置,设置于该流路上;
成为基准的流量控制装置,在该流路上串联设置在所述成为检定对象的流量控制装置的下游侧;及
信息处理装置,在成为检定对象的流量控制装置处于阀被固定在几乎全开状态的流量非控制状态,且通过成为基准的流量控制装置将流体流量控制为规定流量的状态下,接收从各流量控制装置所输出的流量测定信号,判断成为检定对象的流量控制装置的流量测定信号所显示的实测流量是否在成为基准的流量控制装置的流量测定信号所显示的实测流量的规定范围内,并将结果加以输出。
9.一种半导体制造装置,能施行流量控制装置的检定,
该流量控制装置包含:阀;流量测定部,测定通过该阀的流体流量;及阀控制机构,控制所述阀,以使由该流量测定部测定的实测流量成为所赋予的目标流量;
该半导体制造装置包含:
处理腔室,用以制造半导体;
流路,朝所述处理腔室供给半导体制造用流体;
成为检定对象的流量控制装置,设在所述流路上;
成为基准的流量控制装置,在该流路上串联设置在所述成为检定对象的流量控制装置的下游侧;及
信息处理装置,在成为检定对象的流量控制装置处于阀被固定在几乎全开状态的流量非控制状态,且通过成为基准的流量控制装置将流体流量控制为规定流量的状态下,接收从各流量控制装置所输出的流量测定信号,判断成为检定对象的流量控制装置的流量测定信号所显示的实测流量是否在成为基准的流量控制装置的流量测定信号所显示的实测流量的规定范围内,并将结果加以输出。
10.一种流量测定装置的检定方法,利用基准的流量控制装置对于检定对象的流量测定装置进行检定,
该检定对象的流量控制装置包含测定流体流量用的流量测定部;
该基准的流量控制装置包含:阀;流量测定部,测定通过该阀的流体流量;及阀控制机构,控制所述阀,以使由该流量测定部测定的实测流量成为所赋予的目标流量;
该流量测定装置的检定方法是:
将所述检定对象的流量测定装置及所述基准的流量控制装置,在成为流量控制对象的流体流动的流路上,从上游以此顺序串联设置,在通过所述基准的流量控制装置将流体流量控制为规定流量的状态下,判断所述检定对象的流量测定装置所测定的实测流量是否在所述基准的流量控制装置所测定的实测流量的规定范围内。
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