CN110431508A - 压力式流量控制裝置以及流量控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种压力式流量控制装置，具备：节流部；设置于节流部的上游侧的控制阀；检测节流部与控制阀之间的压力的上游压力传感器；以及与控制阀以及上游压力传感器连接的运算处理电路，压力式流量控制装置以如下方式构成：基于上游压力传感器的输出来进行控制阀的控制，由此进行流量控制，运算处理电路以如下方式构成：在为了使流过节流部的流体的流量降低而进行将控制阀关闭的动作时，通过反馈控制来进行将控制阀关闭的动作，反馈控制是将比气体从节流部流出时的压力下降特性数据还平缓的指数函数作为目标值。

Description

压力式流量控制裝置以及流量控制方法
技术领域
本发明涉及一种压力式流量控制装置以及流量控制方法，特别是涉及以适当地进行控制流量向小流量侧的变更的方式构成的压力式流量控制装置以及流量控制方法。
背景技术
在半导体制造装置或化工厂中，为了控制原料气体、蚀刻气体等流体的流动，会利用各种类型的流量计或流体控制装置。其中，压力式流量控制装置能够通过例如将压电元件驱动型的控制阀与节流部(流孔板(orifice plate)或临界喷嘴(critical nozzle))予以组合的比较简单的机构来对各种流体的流量进行高精度地控制。
在压力式流量控制装置中，有利用在满足临界膨胀条件P1/P2≧约2(P1：节流部上游侧的气体压力(上游压力)，P2：节流部下游侧的气体压力(下游压力))时，流量与下游压力P2无关而是由上游压力P1所决定这一原理来进行流量控制的压力式流量控制装置。在这种压力式流量控制装置中，只要使用压力传感器和控制阀来控制上游压力P1，就能高精度地控制向节流部下游侧流动的气体的流量。另外，已知一种在节流部的下游侧也设置压力传感器的压力式流量控制装置。在具备下游压力传感器的情况下，即使在上游压力P1与下游压力P2之差较小而不满足临界膨胀条件的情况下仍能够算出流量。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开平5-241666号公报
专利文献2：日本专利特许第3546153号公报
在压力式流量控制装置中，通过以使上游压力传感器所输出的上游压力P1成为符合期望流量的压力值的方式，对控制阀进行反馈控制，从而进行流量的控制。
但是，本发明人发现例如存在如下情况：在将控制流量从100％流量向小流量侧变更为5％流量等的情况下，为了使上游压力P1急速地降低而使控制阀关闭，之后控制阀的关闭状态持续。当即使这样控制阀成为关闭状态，上游压力P1比目标压力值高的状态仍持续时，虽然反馈控制器所发出的操作信号向闭阀方向持续变迁，但是仍会发生操作信号的变化不会对上游压力P1造成任何影响的状态。因此，即使之后为了获得期望流量(例如5％流量)而将控制阀再次打开，为了返回对控制阀的操作信号会发生时间上的延迟，反馈控制器对于线性的控制对象会发生比原本料想还大的下冲(undershoot)。
另一方面，为了避免上游压力P1的急剧变动，可以想到连续性地以一定速度使流量目标值变迁(斜坡(ramp)控制)，将控制阀以一定速度逐渐关闭。但是，在这种情况下，可知当想要防止上述的下冲时，流量目标值的变迁需要比较长的时间，存在响应性恶化的问题。
近年来，流量控制装置，例如被要求适用于ALD(Atomic Layer Deposition)等，在这种用途中，必须进行高速的(周期非常短的)脉冲性的气体供给。因此，在压力式流量控制装置中，也被要求以良好的响应性来控制流量，以往的压力式流量控制装置有时难以适用于这种用途。
另外，在专利文献1中，记载了为了防止过冲(overshoot)或下冲，最初急速地将阀开闭，途中开始平缓地进行阀开闭的动作。但是，专利文献1并未提到如压力式流量控制装置那样基于上游压力P1对控制阀进行控制的方式，并未公开压力式流量控制装置中的实际的控制阀的控制是如何进行的。
发明内容
本发明是鉴于上述课题而完成的，其主要目的在于提供一种能够一边抑制下冲的发生，一边响应性良好地进行流量控制的压力式流量控制装置以及流量控制方法。
根据本发明的实施方式的压力式流量控制装置，具备：节流部；设置于所述节流部的上游侧的控制阀；检测所述节流部与所述控制阀之间的压力的上游压力传感器；以及与所述控制阀以及所述上游压力传感器连接的运算处理电路，所述压力式流量控制装置以如下方式构成：基于所述上游压力传感器的输出来进行所述控制阀的控制，由此进行流量控制，所述运算处理电路以如下方式构成：在为了使流过所述节流部的流体的流量降低而进行将所述控制阀关闭的动作时，通过反馈控制来进行将所述控制阀关闭的动作，所述反馈控制是将比气体从所述节流部流出时的压力下降特性数据还平缓的指数函数作为目标值。
在某一实施方式中，所述压力下降特性数据为表示如下时间常数τ的指数函数性衰减的数据，所述时间常数τ当设定时间t、初始压力P0时，以Y(t)＝P0·exp(-t/τ)表示；将所述控制阀关闭的动作，是通过以符合按照P(t)＝(P0-Px)·exp(-t/τ’)+Px而降低的上游压力的所述目标值P(t)的方式，来对所述控制阀进行反馈控制而执行的，此处Px为目标收敛值，所述P(t)中的时间常数τ’比所述Y(t)中的时间常数τ大。
在某一实施方式中，所述压力下降特性数据为表示表示如下时间常数τ的指数函数性衰减的数据，所述时间常数τ当设定时间t、初始压力P0时，以Y(t)＝P0·exp(-t/τ)表示；将所述控制阀关闭的动作，是通过以符合按照P(t)＝max(P0·exp(-t/τ’)，Px)而降低的上游压力的所述目标值P(t)的方式，来对所述控制阀进行反馈控制而执行的，此处Px为目标收敛值，所述P(t)中的时间常数τ’比所述Y(t)中的时间常数τ大。
在某一实施方式中，作为所述P(t)的时间常数τ’，在直到规定时间为止的时间常数和在所述规定时间之后的时间常数上使用不同的值。
根据本发明的实施方式的流量控制方法，其为在压力式流量控制装置中进行的流量控制方法，所述压力式流量控制装置具备：节流部；设置于所述节流部的上游侧的控制阀；以及检测所述节流部与所述控制阀之间的压力的上游压力传感器，所述流量控制方法包括如下步骤：以按照比气体从所述节流部流出时的压力下降特性数据还平缓的指数函数的方式来设定流量目标值的步骤；以及通过按照设定的流量目标值来对所述控制阀进行反馈控制，从而使流量降低的步骤。
根据本发明的实施方式的流量控制方法，其为在多个压力式流量控制装置中进行的流量控制方法，所述多个压力式流量控制装置分别具备：节流部；设置于所述节流部的上游侧的控制阀；以及检测所述节流部与所述控制阀之间的压力的上游压力传感器，所述多个压力式流量控制装置分别构成为通过上述的流量控制方法来进行流量控制，所述流量控制方法包括如下步骤：将在所述多个压力式流量控制装置的各个测定的压力下降特性数据进行比较，判定最平缓的压力下降特性数据的步骤；以及使用按照比所述最平缓的压力下降特性数据还平缓的指数函数的共同的流量目标值，使所述多个压力式流量控制装置的各自流量降低的步骤。
发明效果
根据本发明的实施方式，能够适当地进行向小流量侧的流量变更时的压力式流量控制装置的流量控制动作。
附图说明
图1是表示根据本发明的实施方式的压力式流量控制装置的结构的示意图。
图2(a)表示比较例中的流量目标信号，(b)表示实施例中的流量目标信号。
图3是表示比多个压力下降特性数据平缓地设定的上游压力目标值的曲线图。
图4是表示通过图2(a)和(b)所示的方式，将控制流量(设定流量)从100％变更为5％时的实际的流量的变化的图。
图5是表示以规定时间变更时间常数时的目标压力的变化的曲线图。
符号说明
1 流路
2 节流部
3 上游压力传感器
4 下游压力传感器
5 温度传感器
6 控制阀
7 运算处理电路
8 压力式流量控制装置
9 下游阀
10 处理腔室
11 真空泵
12 外部控制装置
具体实施方式
以下一边参照附图一边对本发明的实施方式进行说明，本发明并不限定于以下的实施方式。
图1是表示根据本发明的实施方式的压力式流量控制装置8的结构的图。流量控制装置8具备：介设于流体G所通过的流路(气体供给路径)1的节流部2(例如流孔板)；设置于节流部2的上游侧的上游压力传感器3以及温度传感器5；设置于节流部2的下游侧的下游压力传感器4；以及设置于上游压力传感器3的上游侧的控制阀6。
上游压力传感器3能够测定控制阀6与节流部2之间的流体压力即上游压力P1，下游压力传感器4能够测定节流部2与下游阀9之间的流体压力即下游压力P2。
流量控制装置8还具备：基于上游压力传感器3以及下游压力传感器4的输出等来控制控制阀6的开闭动作的运算处理电路7。运算处理电路7将从外部控制装置12接收到的设定流量、与根据上游以及下游压力传感器3、4的输出通过运算而求出的运算流量进行比较，以运算流量趋近设定流量的方式对控制阀6进行控制。
流量控制装置8也可以与图示的方式不同而不具备下游压力传感器4。在这种情况下，运算处理电路7以基于上游压力传感器3的输出等来计算流量的方式构成。另外，在优选的方式中，运算处理电路7以基于温度传感器5所检测出的流体温度对运算流量进行补正的方式构成。
流量控制装置8也可以在控制阀6的上游侧具备用于测定气体供给压的流入侧压力传感器(未图示)。流入侧压力传感器能够测定从连接着的气体供给装置(例如原料气化器)供给的气体的压力，能够用于控制气体供给量或气体供给压。
作为节流部2，除了流孔板等流孔部件以外，也可以使用临界喷嘴或音速喷嘴。流孔或喷嘴的口径例如设定为10μm～500μm。作为下游阀9，例如可以使用通过电磁阀来控制压缩空气的供给的公知的空气驱动阀(Air Operated Valve)等。另外，具有在流孔部件的附近配置有开闭阀的结构的流孔内置阀以往即为人所知，也可以将流孔内置阀作为和节流部2以及下游阀9一体化的结构而组装于流量控制装置8。
流量控制装置8的流路1可以由配管构成，也可以由形成于金属制块体的流路孔构成。上游以及下游压力传感器3、4例如可以为内置硅单晶的传感器芯片和隔膜(diaphragm)的部件。控制阀6例如可以为压电元件驱动式隔膜阀，其将包括金属制隔膜阀体的阀机构以使用压电致动器等驱动机构进行开闭的方式构成。
在包括流量控制装置8的流体供给系统中，控制阀6的上游侧与材料气体、蚀刻气体或运载气体等气体供给源连接，节流部2的下游侧经由下游阀9与半导体制造装置的处理腔室10连接。在处理腔室10连接有真空泵11，典型而言在气体供给时处理腔室10的内部被抽真空。
以上说明的流量控制装置8为压力式流量控制装置，利用在满足临界膨胀条件P1/P2≧约2(氩气的情况下)时，流量由上游压力P1决定这一原理来进行流量控制。在满足临界膨胀条件时，节流部2的下游侧的流量Q是由Q＝K1·P1(K1为与流体的种类和流体温度相关的常数)来给出，流量Q与通过上游压力传感器3测定的上游压力P1成比例。另外，在具备下游压力传感器4的情况下，即使上游压力P1与下游压力P2之差较小且不满足上述的临界膨胀条件的情况下，仍能够算出流量，基于通过各压力传感器3、4测定的上游压力P1和下游压力P2，能够根据计算式Q＝K2·P2m(P1-P2)n(此处K2为与流体的种类和流体温度相关的常数，m、n为以实际的流量为基础而导出的指数)来算出流量Q。
为了进行流量控制，在外部控制装置12中设定的设定流量从外部控制装置12被送至运算处理电路7。运算处理电路7基于上游压力传感器3的输出等，使用临界膨胀条件或非临界膨胀条件下的流量计算式，将流量根据上述的Q＝K1·P1或Q＝K2·P2m(P1-P2)n来随时算出流量Q的测定值即运算流量，以通过节流部2的流体的流量趋近设定流量的方式(即，运算流量与设定流量之差趋近0的方式)对控制阀6进行反馈控制。运算流量也可以被输出至外部控制装置12，且作为流量输出值显示。
运算处理电路7，典型而言内置于流量控制装置8，但也可以设置于流量控制装置8的外部。运算处理电路7，典型而言也可以内置CPU、ROM或RAM等存储器(存储装置)M、A/D转换器等，包括以执行后述的流量控制动作的方式构成的计算机程序。运算处理电路7可以通过硬件以及软件的组合来实现。
运算处理电路7也可以具备用于与计算机等外部装置交换信息的接口，由此能够从外部装置进行对ROM的程序以及数据的写入等。运算处理电路7的构成要素(CPU等)，不必全部一体地设置于装置内，也可以是将CPU等一部分构成要素配置于其他位置(装置外)，且以总线相互连接的结构。此时，也可以将装置内与装置外设为不仅通过有线还通过无线来通信。
以下，对将控制流量变更为小流量侧的情况下(流量下降时)的流量控制装置8的动作进行说明。以下，设定流量、运算流量、目标流量等流量值全部以将规定的流量值作为100％的比率来标明。另外，临界膨胀条件成立时，加入流量和上游压力成比例的情况，将流量值为100％时的上游压力作为100％且以比率来标明。
运算处理电路7例如如图2(a)和(b)所示，在接收到了使设定流量从100％变化为5％的信号(以实线表示的外部流量设定信号A1)时，为了与此相对应地使流量降低，设定以虚线表示的流量目标值A2(或上游压力目标值)，通过反馈控制来进行将控制阀6关闭的动作。控制阀6的驱动电压以使根据上游压力传感器3的输出求出的运算流量与设定的流量目标值A2之差成为0的方式随时变动。
此时，本实施方式的运算处理电路7并非如图2(a)所示比较例那样通过斜坡控制来使流量目标值A2降低而进行将控制阀6关闭的动作，而是如图2(b)所示实施例那样通过按照规定的指数函数使流量目标值A2降低，即，通过一阶延迟控制，进行将控制阀6关闭的动作。
另外，作为图2(b)所示流量目标值A2中使用的规定的指数函数，使用比预先通过测定获得的上游压力P1的压力下降特性数据Y(t)还平缓(即斜率小)的指数函数。
当更具体地说明时，压力下降特性数据Y(t)在将初始压力作为P0且通过以Y(t)＝P0·exp(-t/τ)表示的时间常数τ的指数函数来给出时，在本实施方式中，例如是以符合按照P(t)＝(P0-Px)·exp(-t/τ’)+Px(此处，Px为与流量目标收敛值相对应的压力)的上游压力目标值P(t)的方式，对控制阀6进行反馈控制，此时的P(t)中的时间常数τ’设定为比Y(t)中的时间常数τ大，即τ<τ’。这相当于在反馈控制器的目标值输入段追加了例如以G(s)＝1/(s+τ)表示的滤波器(此处s为复数，G(s)为传递函数)，组装容易。由此，通过使用P(t)作为比压力下降特性数据Y(t)还平缓且高速地收敛于流量目标收敛值的函数，能够使流量目标值抑制下冲且高速地降低。
另外，如图2(b)中作为A3以虚线所示那样，也可以将P2(t)＝max(P0·exp(-t/τ’)，Px)(其中τ<τ’)用作上游压力的目标值。在使用该式的情况下，由于P0·exp(-t/τ’)和Px的较大者被设定为目标值，因此目标值不会低于Px，会防止下冲，同时在流量上升时即使使用同一式也不会发生不必要的延迟，即使在流量目标收敛值较大的情况下仍能够实现响应最快的控制。
此处，对上述的压力下降特性数据Y(t)进行说明。压力下降特性数据例如为表示将控制阀6从气体流动的状态急速关闭时产生的上游压力P1的下降特性的数据。另外，压力下降特性数据Y(t)优选是下游压力P2相对于上游压力P1被维持在充分小的状态，且在满足临界膨胀条件的范围内取得的数据。在满足临界膨胀条件的期间，由于流量与上游压力成比例，因此上游压力P1朝向压力0而指数衰减。
压力下降特性数据Y(t)例如能够通过在初始控制压力为100％的状态下将控制阀关闭，之后在流量降低的过程中使用上游压力传感器3，测定20点的与经过时间相对应的压力，将压力绘制成时间的函数来获得。另外，获得压力下降特性数据Y(t)时的初始控制压力并不限于100％，只要能够获得充分的测定样本数则也可以为100％以下。另外，针对测定样本数并不限于20点，只要能够获得足够的精度，则也可以为更少的样本数(例如3点)。
当然，也可以超过20点。
在压力式流量控制装置8中，即使在将控制阀6急速关闭的情况下，气体流量也不会瞬间降低至0，流量以一面伴随上游压力P1的降低一面衰减的方式而降低。这是因为，积存在控制阀6与节流部2之间的气体经由节流部2流出，因此流量以受到节流部2的特性的影响的方式降低。
压力下降特性数据Y(t)的时间常数τ例如取决于控制阀6与节流部2之间的流路容积、流孔截面积等，通过如上所述使用上游压力传感器3测定将控制阀6关闭时的上游压力P1，能够按照每一机器来获得。压力下降特性数据Y(t)可以认为是表示该机器中的最大压力减少速度的数据。
因此，在压力式流量控制装置8中，不管怎样提高控制阀6的隔断速度，也不可能使流量或上游压力降低得比压力下降特性数据Y(t)还急速。另外，在设定了比压力下降特性数据还急速地降低的目标值时，若想要使上游压力P1降低则控制阀6的关闭状态会持续。然后，当这种无控制状态(由于目标值低于压力下降特性数据而控制阀6关闭的状态)持续时，发生虽然对于控制阀6的来自反馈控制器的指示值的电压向闭阀方向持续变迁，控制阀6仍为关闭状态而无变化的状况，特别是在低设定流量中，会导致下冲发生。
考虑到以上这点，在本实施方式中，在进行向小流量侧的流量变更时，按照比压力下降特性数据Y(t)还平缓的指数函数的方式设定流量目标值(或上游压力目标值)P(t)，以免发生控制阀6的关闭状态。此处，平缓的含义是指，相对于满足P(t1)＝Y(t2)的t1，t2而言，满足|dP(t1)/dt|<|dY(t2)/dt|。由此能够抑制下冲的发生。
另外，如上所述，压力下降特性数据Y(t)严格来讲为按照每一机器而不同的数据。但是，已知在以相同设计(相同控制阀-节流部间容积、相同流孔径)制作出的压力式流量控制装置中，为几乎相同的特性数据。因此，针对相同设计的压力式流量控制装置，也可以使用共同的压力下降特性数据Y(t)。
另一方面，以确保能够吸收每一机器的特性差的余裕(margin)的方式，使用相对于压力下降特性数据Y(t)足够平缓的指数函数作为目标值，由此对于多个相同设计机器也可以适用相同的指数函数控制。但是，余裕留得越多，响应性越低，因此上述的指数函数优选以不要太过背离压力下降特性数据Y(t)的方式设定。余裕的大小可以考虑下冲的发生情况、或所要求的响应性来适当选定，但上游压力目标值P(t)的时间常数τ’相对于压力下降特性数据Y(t)的时间常数τ，例如设定为100～150％(更具体而言为105～130％)。
另外，如上所述，当对多个压力式流量控制装置使用同一共同的指数函数控制的情况下，也可以是如下方式：在各压力式流量控制装置中预先分别取得压力下降特性数据Y(t)，以获得的压力下降特性数据Y(t)中的最平缓的压力下降特性数据Y(t)作为基准，设定共同的目标值P(t)。共同的目标值P(t)设定为比上述最平缓的压力下降特性数据Y(t)还平缓的指数函数，对于多个压力式流量控制装置的全体设定为比压力下降特性数据Y(t)还平缓。因此，在多个压力式流量控制装置的全部中，共同的目标值P(t)起主导，能够防止下冲的发生，并且消除装置间的响应性的差异，在多个压力式流量控制装置中能够进行同等的流量控制。
图3表示相对于多个压力下降特性数据Y1(t)、Y2(t)设定的目标压力P(t)。由图3可知，通过设定为比最平缓的压力下降特性数据Y2(t)还平缓的目标上升压力P(t)，在多个压力式流量控制装置中，能够进行同等的流量控制。另外，以图3中的set表示的实线曲线表示从外部装置输入的设定信号。
另外，上述虽说明了对于相同设计的压力式流量控制装置使用共同的目标值P(t)的方式，但例如对于流孔径不同的多个压力式流量控制装置、或具备流孔径不同的多个流路的单一的压力式流量控制装置，也可以使用共同的目标值P(t)来进行流量控制。在这种情况下，只要以最平缓的压力下降特性数据Y(t)作为基准，设定为比其还平缓的共同的目标值P(t)即可。由此，能够一边防止下冲的发生，一边进行按照同等的压力下降特性的控制。
图4为表示在如图2(a)所示比较例那样通过斜坡控制使流量从100％降低至5％时，和如图2(b)所示实施例那样使流量降低时的实际的流量的变化的图。在图4中，实线F0表示从外部装置输入的流量设定信号，虚线F1表示按照实施例使流量降低的情况，单点划线F2表示按照比较例使流量降低的情况。
由图4的虚线F1可知，通过使用基于压力下降特性数据Y(t)而设定的指数函数性流量目标值来进行控制，能够响应性保持良好地防止如单点划线F2所示的下冲的发生。
另外，如上所述，通过使用比压力下降特性数据Y(t)还平缓的指数函数来进行流量控制，不会使相同设计的压力式流量控制装置中的每一机器出现特性差异(机械误差)，就能够在任一机器中进行同等的流量降低控制。这是因为，压力下降特性数据Y(t)按照每一机器而不同，在以往的控制中，由于压力下降特性数据Y(t)对流量起主导而进行流量控制，因此会出现机械误差，相对于此，根据本实施方式，由于流量目标值的指数函数对流量起主导，因此在任一机器都能够进行同等的流量控制。这样，根据本实施方式，明确能够获得以下效果：抑制特别是向小流量侧的流量变更时的响应性的机械误差。
另外，已知有一种压力式流量控制装置，其构成为在半导体制造装置的处理结束时(对处理腔室的气体供给停止时)或维护模式中，能够执行自我诊断功能，作为自我诊断的方法，已知有利用使控制阀从开状态变化为闭状态时的压力下降特性的方法(例如专利文献2)。
本实施方式的压力式流量控制装置8也可以具备自我诊断功能，也可以是如下方式：利用该自我诊断功能，通过上游压力P1的测定来取得压力下降特性数据Y(t)，使用取得的压力下降特性数据Y(t)，以按照比其还平缓的指数函数的方式来设定下降期间的流量目标值。
另外，压力下降特性数据Y(t)通常与流量因子(flow factor)同样地，按照气体的每一种类而不同。此处，流量因子是指，表示根据流体的种类而不同的、气体压力与流动容易度的关系的指标。在为流量因子较小的气体的情况下，压力下降特性数据向下侧偏移(即，变得容易发生压力下降)。因此，也可以是如下方式：使用由特定气体(例如氮气)预先测定出的压力下降特性数据，求出考虑了流量因子的对象气体的压力下降特性数据，并且使用其来设定对象气体的流量目标值。另外，已知有在将氮的流量因子设为1时的流量因子比为，例如Ar＝约0.887、He＝约2.81、H2＝约3.74、O2＝约0.935、N2O＝约0.765、NH3＝1.236，根据气体的种类取得各种值。
针对每一气体种类的流量控制的方法，例如可以根据专利文献2记载的方式按照每一气体种类使用流量因子来获得压力下降特性数据，并且以按照比其还平缓的指数函数的方式来设定流量目标值，由此对于任意的气体种类，进行不发生下冲的合适的流量降低动作。
以上已说明了本发明的实施方式，但可以进行各种改变。例如，作为目标压力P(t)的时间常数τ’，也可以在直到规定时间为止的时间常数和在规定时间之后的时间常数上使用不同的值。此时的目标压力P(t)的变化如图5所示。在这种情况下，通过将经过规定时间(图5所示例子中为200ms)后的时间常数设定得较大，能够维持高响应性地更有效地防止下冲的发生。
产业上的可利用性
根据基于本发明的实施方式的压力式流量控制装置或流量控制方法，能够一边抑制下冲的发生一边响应性良好地使流量降低。此外，能够消除向小流量侧的流量变更时的响应性的机械误差。

Claims (6)

1.一种压力式流量控制装置，具备：节流部；设置于所述节流部的上游侧的控制阀；检测所述节流部与所述控制阀之间的压力的上游压力传感器；以及与所述控制阀以及所述上游压力传感器连接的运算处理电路，所述压力式流量控制装置以如下方式构成：基于所述上游压力传感器的输出来进行所述控制阀的控制，由此进行流量控制，所述压力式流量控制装置的特征在于，
所述运算处理电路以如下方式构成：在为了使流过所述节流部的流体的流量降低而进行将所述控制阀关闭的动作时，通过反馈控制来进行将所述控制阀关闭的动作，所述反馈控制是将比气体从所述节流部流出时的压力下降特性数据还平缓的指数函数作为目标值。
2.根据权利要求1所述的压力式流量控制装置，其特征在于，
所述压力下降特性数据为表示如下时间常数τ的指数函数性衰减的数据，所述时间常数τ当设定时间t、初始压力P0时，以Y(t)＝P0·exp(-t/τ)表示，
将所述控制阀关闭的动作，是通过以符合按照P(t)＝(P0-Px)·exp(-t/τ’)+Px而降低的上游压力的所述目标值P(t)的方式，来对所述控制阀进行反馈控制而执行的，此处Px为目标收敛值，所述P(t)中的时间常数τ’比所述Y(t)中的时间常数τ大。
3.根据权利要求1所述的压力式流量控制装置，其特征在于，
所述压力下降特性数据为表示如下时间常数τ的指数函数性衰减的数据，所述时间常数τ当设定时间t、初始压力P0时，以Y(t)＝P0·exp(-t/τ)表示，
将所述控制阀关闭的动作，是通过以符合按照P(t)＝max(P0·exp(-t/τ’)，Px)而降低的上游压力的所述目标值P(t)的方式，来对所述控制阀进行反馈控制而执行的，此处Px为目标收敛值，所述P(t)中的时间常数τ’比所述Y(t)中的时间常数τ大。
4.根据权利要求2或3所述的压力式流量控制装置，其特征在于，
作为所述P(t)的时间常数τ’，在直到规定时间为止的时间常数和在所述规定时间之后的时间常数上使用不同的值。
5.一种流量控制方法，所述流量控制方法为在压力式流量控制装置中进行的流量控制方法，所述压力式流量控制装置具备：节流部；设置于所述节流部的上游侧的控制阀；以及检测所述节流部与所述控制阀之间的压力的上游压力传感器，
所述流量控制方法的特征在于，包括如下步骤：
以按照比气体从所述节流部流出时的压力下降特性数据还平缓的指数函数的方式来设定流量目标值的步骤；以及
通过按照设定的流量目标值来对所述控制阀进行反馈控制，从而使流量降低的步骤。
6.一种流量控制方法，所述流量控制方法为在多个压力式流量控制装置中进行的流量控制方法，所述流量控制方法的特征在于，
所述多个压力式流量控制装置分别具备：节流部；设置于所述节流部的上游侧的控制阀；以及检测所述节流部与所述控制阀之间的压力的上游压力传感器，所述多个压力式流量控制装置分别构成为通过权利要求5所述的流量控制方法来进行流量控制，
所述流量控制方法包括如下步骤：
将在所述多个压力式流量控制装置的各个测定的压力下降特性数据进行比较，判定最平缓的压力下降特性数据的步骤；以及
使用按照比所述最平缓的压力下降特性数据还平缓的指数函数的共同的流量目标值，使所述多个压力式流量控制装置的各自流量降低的步骤。
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