JP2001142541A - Mass flow controller - Google Patents

Mass flow controller

Info

Publication number
JP2001142541A
JP2001142541A JP32341099A JP32341099A JP2001142541A JP 2001142541 A JP2001142541 A JP 2001142541A JP 32341099 A JP32341099 A JP 32341099A JP 32341099 A JP32341099 A JP 32341099A JP 2001142541 A JP2001142541 A JP 2001142541A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
flow rate
gain
input signal
external input
ccm
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP32341099A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Taiichi Tokuhisa
泰一 徳久
Masamichi Hara
正道 原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Electron Ltd
Proterial Ltd
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
Hitachi Metals Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Electron Ltd, Hitachi Metals Ltd filed Critical Tokyo Electron Ltd
Priority to JP32341099A priority Critical patent/JP2001142541A/en
Publication of JP2001142541A publication Critical patent/JP2001142541A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Measuring Volume Flow (AREA)
  • Flow Control (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a mass flow controller which can precisely control a flow rate with respect to a plurality of types of flow rate zones, for example to the flow rate zones of about 100 ccm and 10 ccm by a single controller. SOLUTION: A fluid passage 2 where a part is separated into a bypass passage 12 and a sensor passage 14, a flow rate control valve 8 installed in the fluid passage, a bridge circuit 16 comprising winding wire resistance wound to the sensor passage, a gain means 24 having a plurality of gain circuits which selectively apply different gains to the output of the bridge circuit and obtain sensor outputs, a gain switch means 32 which selectively switches the plurality of gain circuits on the basis of a switch signal S3 inputted from the outside for specifying the mode of a flow rate change and a valve control means 22 controlling the flow rate control valve on the basis of an outer input signal SG1 in which a plurality of modes of the flow rate changes exist with respect to a voltage change in a prescribed voltage range and on the basis of sensor output S2 are installed. Thus, a flow rate is precisely controlled with respect to the plurality of types of flow rate zones, for example the flow rate zones of about 100 ccm and 10 ccm by one controller.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造装置等
において使用される原料ガス等の流体の質量流量を精度
良く制御するマスフローコントローラに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a mass flow controller for precisely controlling a mass flow rate of a fluid such as a source gas used in a semiconductor manufacturing apparatus or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、半導体製造装置等において使用
される原料ガス或いは原料液体にあっては、製造される
集積回路の電気的特性を高く維持するために、プロセス
中においてはその流量を精度良く制御する必要がある。
このため、この種の原料流体の流量を精度良く制御する
装置として、一般に、マスフローコントローラ(質量流
量計)が用いられる。ここで一般的なマスフローコント
ローラは、本出願人が先に開示した例えば特開平9−2
58832号公報等に示されており、このマスフローコ
ントローラについて説明する。
2. Description of the Related Art Generally, in the case of a raw material gas or a raw material liquid used in a semiconductor manufacturing apparatus or the like, the flow rate of the raw material gas or liquid is precisely controlled during the process in order to maintain high electrical characteristics of an integrated circuit to be manufactured. You need to control.
For this reason, a mass flow controller (mass flow meter) is generally used as a device for accurately controlling the flow rate of this type of raw material fluid. Here, a general mass flow controller is disclosed in, for example, JP-A-9-2
This mass flow controller is described in, for example, US Pat.

【0003】図8は従来のマスフローコントローラを示
す概略構成図である。図示例において、2はマスフロー
コントローラ内の流体通路であり、この一端は原料ガス
源側に接続され、他端はガス使用系である、例えば成膜
装置側に接続される。この流体通路2の下流側には、ダ
イヤフラム4とこれを微少なストロークで押圧する例え
ば積層圧電素子のアクチュエータ6を有する流量制御弁
8が設けられており、上記ダイヤフラム4により弁口1
0の開度、すなわち弁開度を調整して原料流体の流量を
制御するようになっている。この流量制御弁8の上流側
の流体通路2は、バイパス流路12とこれに並列になさ
れた細管よりなるセンサ流路14とに分離されており、
両流路12、14には設計上予め定められた一定の分流
比で原料流体が流れるようになっている。そして、この
センサ流路14には、ブリッジ回路16の一部を構成す
る2つの巻線抵抗18A、18Bが巻回されており、上
流側より下流側へ原料流体が流れることによって生ずる
熱の移動をブリッジ回路の不平衡として捉えることによ
り、このセンサ流路14を流れる原料流体の流量が判
り、これにより流体通路2全体に流れる流量が判ること
になる。すなわち、このブリッジ回路16のブリッジ出
力信号S1はゲイン手段20へ入力され、ここで所定の
ゲイン、例えば140〜280がかけられて微分処理を
施すことにより信号の応答性を高め、更に、この信号を
リニアライザを通してセンサ出力S2を得る。このセン
サ出力S2は一定の幅を持った電圧値でフルスケールに
対する流量を表しており、通常は0〜5V(ボルト)の
範囲内でその流量を表す。
FIG. 8 is a schematic configuration diagram showing a conventional mass flow controller. In the illustrated example, reference numeral 2 denotes a fluid passage in the mass flow controller, one end of which is connected to the source gas source, and the other end of which is connected to a gas using system, for example, a film forming apparatus. A flow control valve 8 having a diaphragm 4 and an actuator 6 of, for example, a laminated piezoelectric element for pressing the diaphragm 4 with a small stroke is provided downstream of the fluid passage 2.
The opening degree of 0, that is, the valve opening degree is adjusted to control the flow rate of the raw material fluid. The fluid passage 2 on the upstream side of the flow control valve 8 is separated into a bypass passage 12 and a sensor passage 14 formed of a thin tube parallel to the bypass passage 12.
The raw material fluid flows through the two flow paths 12 and 14 at a predetermined split ratio predetermined in design. Two winding resistors 18A and 18B constituting a part of the bridge circuit 16 are wound around the sensor flow path 14, and heat transfer caused by the flow of the raw material fluid from the upstream side to the downstream side is performed. Is regarded as an unbalance of the bridge circuit, the flow rate of the raw material fluid flowing through the sensor flow path 14 can be determined, whereby the flow rate flowing through the entire fluid passage 2 can be determined. That is, the bridge output signal S1 of the bridge circuit 16 is input to the gain means 20, where it is subjected to a predetermined gain, for example, 140 to 280, and is subjected to a differentiation process to enhance the response of the signal. To obtain a sensor output S2 through a linearizer. The sensor output S2 represents a flow rate for a full scale with a voltage value having a certain width, and usually indicates the flow rate in a range of 0 to 5 V (volt).

【0004】一方、図示しない成膜装置のメイン制御部
より、そのプロセス時に必要とする原料流体の流量が外
部入力信号SG1として入力されている。この外部入力
信号SG1も、一定の幅を持った電圧値でフルスケール
に対する流量を表し、この場合も通常は0〜5V(ボル
ト)の範囲内でその流量を表している。そして、弁制御
手段22は、上記外部入力信号SG1とセンサ出力S2
との値が一致するように上記流量制御弁8の弁開度を制
御することにより、原料流体の流量を制御するようにな
っている。例えばフルスケールが100ccmである流
量を制御する場合には、外部入力信号SG1を5Vに設
定すると、流体通路2全体(バイパス流路12の流量と
センサ流路14の流量の合計)が100ccmとなり、
センサ出力S2は5Vを示す。
On the other hand, a flow rate of a raw material fluid required during the process is input as an external input signal SG1 from a main control unit of a film forming apparatus (not shown). The external input signal SG1 also indicates the flow rate with respect to the full scale with a voltage value having a certain width, and also in this case, the flow rate is usually expressed in the range of 0 to 5 V (volt). Then, the valve control means 22 determines that the external input signal SG1 and the sensor output S2
The flow rate of the raw material fluid is controlled by controlling the valve opening of the flow rate control valve 8 so that the values of the flow rate control valve 8 and the flow rate control valve 8 match. For example, when controlling the flow rate at which the full scale is 100 ccm, when the external input signal SG1 is set to 5 V, the entire fluid passage 2 (the sum of the flow rate of the bypass flow path 12 and the flow rate of the sensor flow path 14) becomes 100 ccm,
The sensor output S2 indicates 5V.

【0005】この場合、一般的には、センサ流路14の
流量とセンサ出力の特性は、図8に示すようにセンサ流
路14に流れる流量が少ない時には、直線性がよいが、
流量が増加するに従って曲線状の特性となり、最後には
飽和してしまう。図示例ではセンサ流路の流量が0〜6
ccm程度までは直線性に非常に優れており、6ccm
よりも流量が多くなると直線性は次第に劣化してきては
いるが、25ccm程度までは曲線状に増加している。
そして、流量が約25ccmを越えたあたりからセンサ
出力は飽和してその後は減少に転じている。従って、マ
スフローコントローラを設計する場合には、流体通路2
内に設計最大流量(フルスケール)の流体が流れる時に
センサ流路14に例えば6ccm流れるような分流比と
なるようにバイパス流路12の総流路面積を選択してい
る。これにより、直線性が非常に良好なA領域にて流量
制御を行なうようになっている。
In this case, the flow rate of the sensor flow path 14 and the characteristics of the sensor output generally have good linearity when the flow rate flowing through the sensor flow path 14 is small as shown in FIG.
As the flow rate increases, the characteristic becomes a curved shape, and finally becomes saturated. In the illustrated example, the flow rate of the sensor channel is 0 to 6
Very good linearity up to about ccm, 6 ccm
As the flow rate increases, the linearity gradually deteriorates, but increases in a curved shape up to about 25 ccm.
When the flow rate exceeds about 25 ccm, the sensor output is saturated and thereafter starts to decrease. Therefore, when designing a mass flow controller, the fluid passage 2
The total flow passage area of the bypass flow passage 12 is selected such that a flow ratio of, for example, 6 ccm flows into the sensor flow passage 14 when a fluid having a design maximum flow rate (full scale) flows therein. Thus, the flow rate control is performed in the region A where the linearity is very good.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、半導体製造
プロセスでは、同じ原料流体を比較的小流量の領域で使
用したり、比較的大流量の領域で使用したりする場合が
ある。例えば原料流体である成膜ガスを、予備プロセス
では略100ccm程度の流量で使用し、引き続いて行
なう本プロセスでは略10ccm程度の流量で使用する
場合がある。この場合、マスフローコントローラの流量
の誤差範囲は、一般的にフルスケールに対して±数%、
例えば±5%程度として規定されているので、フルスケ
ール100ccmで設計された場合には±5ccmの流
量誤差が許容されることになるので、このマスフローコ
ントローラを用いて略10ccm程度の微少な流量を制
御する場合には10ccmの流量領域においても±5c
cm程度の流量誤差を認めなければならず、この場合に
は非常に大きな誤差となっていた。
In the semiconductor manufacturing process, the same source fluid may be used in a relatively small flow rate region or a relatively large flow rate region. For example, a film forming gas, which is a raw material fluid, may be used at a flow rate of about 100 ccm in the preliminary process and may be used at a flow rate of about 10 ccm in the subsequent process. In this case, the error range of the mass flow controller flow rate is generally ± several% relative to the full scale,
For example, since the flow rate is specified as about ± 5%, a flow rate error of ± 5 ccm is allowed when designed at a full scale of 100 ccm. Therefore, a minute flow rate of about 10 ccm can be reduced using this mass flow controller. When controlling, ± 5c even in the flow rate range of 10ccm
A flow rate error of about cm had to be recognized, and in this case, a very large error was caused.

【0007】そのため、このような場合、従来にあって
はフルスケールの流量が100ccmのマスフローコン
トローラとフルスケールの流量が10ccmのマスフロ
ーコントローラと2台設け、これらを並設してプロセス
条件に応じて切り換え使用していた。そのため、高価な
マスフローコントローラの設置台数が多くなってコスト
高になるという問題があった。本発明は、以上のような
問題点に着目し、これを有効に解決すべく創案されたも
のである。本発明の目的は、1台で複数種類の流量ゾー
ン、例えば100ccm程度と10ccm程度の流量ゾ
ーンに対して精度良く流量制御を行なうことができるマ
スフローコントローラを提供することにある。
Therefore, in such a case, conventionally, two mass flow controllers having a full-scale flow rate of 100 ccm and two mass-flow controllers having a full-scale flow rate of 10 ccm are provided. Switching was used. For this reason, there is a problem that the number of expensive mass flow controllers installed increases and the cost increases. The present invention has been devised in view of the above problems and effectively solving them. An object of the present invention is to provide a mass flow controller capable of accurately controlling a flow rate of a plurality of types of flow zones, for example, about 100 ccm and about 10 ccm by one unit.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】請求項1に規定する発明
は、一部がバイパス流路とセンサ流路に分離された流体
通路と、この流体通路に介設された流量制御弁と、前記
センサ流路に巻回した巻線抵抗を含むブリッジ回路と、
このブリッジ回路の出力に選択的に異なるゲインをかけ
てセンサ出力を得る複数のゲイン回路を有するゲイン手
段と、流量変化の態様を特定するために外部より入力さ
れる切換信号に基づいて前記複数のゲイン回路を選択的
に切り換えるゲイン切換手段と、所定の電圧範囲内の電
圧変化に対して流量変化の態様が複数存在するような外
部入力信号と前記センサ出力とに基づいて前記流量制御
弁を制御する弁制御手段とを備える。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a fluid passage partially separated into a bypass passage and a sensor passage, a flow control valve interposed in the fluid passage, A bridge circuit including a winding resistor wound around the sensor flow path;
A gain means having a plurality of gain circuits for selectively applying different gains to the output of the bridge circuit to obtain a sensor output; and the plurality of gain circuits based on a switching signal input from the outside to specify an aspect of a flow rate change. Gain switching means for selectively switching a gain circuit; and controlling the flow rate control valve based on an external input signal and the sensor output such that there are a plurality of flow rate change modes with respect to a voltage change within a predetermined voltage range. Valve control means.

【0009】これにより、外部より入力される切換信号
によりゲイン手段は、例えばフルスケールが大きい時は
流量変化の一方の態様に対応させるべく第1のゲインを
有するゲイン回路を用い、フルスケールが小さい時は流
量変化の他方の態様に対応させるべく第2のゲインを有
するゲイン回路を用いるように切り換えられる。ブリッ
ジ回路からは、センサ流路に流れる流量に応じた大きさ
の出力が得られる。そして、弁制御手段ではこのセンサ
出力の電圧値と外部入力信号の電圧値とが同一なるよう
に流量制御弁を制御することになる。このように、異な
る流量域に対して流量制御を行なう際に、ゲインを切り
換えてフルスケールとなる流量を切り換えるように制御
したので、1台のマスフローコントローラにより異なる
複数、例えば2つの流量域に対して精度の高い流量制御
を行なうことが可能となる。
According to this configuration, the gain means uses a gain circuit having the first gain so as to correspond to one mode of the flow rate change when the full scale is large, for example, when the full scale is large, and the full scale is small when the full scale is large. The time is switched to use the gain circuit having the second gain so as to correspond to the other mode of the flow rate change. From the bridge circuit, an output having a magnitude corresponding to the flow rate flowing through the sensor flow path is obtained. The valve control means controls the flow control valve so that the voltage value of the sensor output and the voltage value of the external input signal are the same. As described above, when the flow rate control is performed for different flow rate ranges, the gain is switched so as to switch the flow rate to be the full scale. Therefore, a plurality of different flow rates, for example, two flow rate ranges are controlled by one mass flow controller. Thus, flow rate control with high accuracy can be performed.

【0010】請求項2に規定する発明は、一部がバイパ
ス流路とセンサ流路に分離された流体通路と、この流体
通路に介設された流量制御弁と、前記センサ流路に巻回
した巻線抵抗を含むブリッジ回路と、このブリッジ回路
の出力に選択的に異なるゲインをかけてセンサ出力を得
る複数のゲイン回路を有するゲイン手段と、所定の電圧
範囲内の電圧変化に対して所定の流量変化の態様を示す
外部入力信号の電圧値に応じて同一の電圧の信号を、ま
たは所定の割合でスケール圧縮増幅された電圧の信号を
新外部入力信号として出力すると共に、切換信号を出力
する外部入力信号変換手段と、前記切換信号に基づいて
前記複数のゲイン回路を選択的に切り換えるゲイン切換
手段と、前記センサ出力と前記新外部入力信号とに基づ
いて前記流量制御弁を制御する弁制御手段とを備える。
これにより、外部入力信号変換手段は、例えば半導体製
造装置などのメイン制御部等より送られてくる外部入力
信号の電圧値に応じて、同一の電圧を或いはスケール圧
縮増幅された電圧を、新外部入力信号として出力すると
共に用いるゲイン回路を選択するための切換信号を出力
する。この切換信号によりゲイン手段は、例えばフルス
ケールが大きい時は流量変化の一方の態様に対応させる
べく第1のゲインを有するゲイン回路を用い、フルスケ
ールが小さい時は流量変化の他方の態様に対応させるべ
く第2のゲインを有するゲイン回路を用いるように切り
換えられる。ブリッジ回路からは、センサ流路に流れる
流量に応じた大きさの出力が得られる。そして、弁制御
手段ではこのセンサ出力の電圧値と外部入力信号の電圧
値とが同一なるように流量制御弁を制御することにな
る。このように、異なる流量域に対して流量制御を行な
う際に、ゲインを切り換えてフルスケールとなる流量を
切り換えるように制御したので、1台のマスフローコン
トローラにより異なる複数、例えば2つの流量域に対し
て精度の高い流量制御を行なうことが可能となる。
The invention defined in claim 2 provides a fluid passage partially separated into a bypass passage and a sensor passage, a flow control valve interposed in the fluid passage, and a coil wound around the sensor passage. A gain circuit having a plurality of gain circuits for selectively applying different gains to the output of the bridge circuit to obtain a sensor output; and a predetermined gain circuit for a voltage change within a predetermined voltage range. A signal of the same voltage according to the voltage value of the external input signal indicating the aspect of the flow rate change, or a signal of a voltage that has been scale-compressed and amplified at a predetermined ratio is output as a new external input signal, and a switching signal is output. External input signal converting means, gain switching means for selectively switching the plurality of gain circuits based on the switching signal, and the flow rate control based on the sensor output and the new external input signal. Controlling the and a valve control unit.
Thus, the external input signal converting means converts the same voltage or the voltage obtained by the scale compression amplification to the new external signal in accordance with the voltage value of the external input signal sent from, for example, the main control unit of the semiconductor manufacturing apparatus. The switching signal is output as an input signal and is used to select a gain circuit to be used. By this switching signal, the gain means uses, for example, a gain circuit having a first gain so as to correspond to one mode of the flow rate change when the full scale is large, and to correspond to the other mode of the flow rate change when the full scale is small. To switch to using a gain circuit having a second gain. From the bridge circuit, an output having a magnitude corresponding to the flow rate flowing through the sensor flow path is obtained. The valve control means controls the flow control valve so that the voltage value of the sensor output and the voltage value of the external input signal are the same. As described above, when the flow rate control is performed for different flow rate ranges, the gain is switched so as to switch the flow rate to be the full scale. Therefore, a plurality of different flow rates, for example, two flow rate ranges are controlled by one mass flow controller. Thus, flow rate control with high accuracy can be performed.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下に、本発明に係るマスフロー
コントローラの一実施例を添付図面に基づいて詳述す
る。図1は本発明に係るマスフローコントローラを示す
構成図、図2はゲイン手段を示すブロック構成図、図3
は外部入力信号と流量との関係を示すグラフ、図4はセ
ンサ出力を示すグラフである。図1中において、図8に
示す構成部分と同一部分については同一符号を付して説
明する。本発明の特徴は、図9に示すような特性曲線を
有するセンサ流路を用いた場合、特性の直線性は劣る
が、センサ流路の流量に対してセンサ出力が増加傾向に
ある領域Bも利用し、この領域Bを大流量の制御領域に
割り当て、特性の直線性が非常に優れた領域Aを小流量
の制御領域に割り当て入るようにしている点である。こ
の割り当ての切り換えは、後述するようにブリッジ回路
の出力にかけるゲインの値を切り換えることにより行な
うようにしている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the mass flow controller according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a mass flow controller according to the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing a gain means, and FIG.
Is a graph showing the relationship between the external input signal and the flow rate, and FIG. 4 is a graph showing the sensor output. In FIG. 1, the same parts as those shown in FIG. The feature of the present invention is that when a sensor flow path having a characteristic curve as shown in FIG. 9 is used, the linearity of the characteristic is inferior, but the area B in which the sensor output tends to increase with respect to the flow rate of the sensor flow path is In this case, the area B is allocated to a control area of a large flow rate, and the area A having excellent linearity of characteristics is allocated to a control area of a small flow rate. The assignment is switched by switching the value of the gain applied to the output of the bridge circuit as described later.

【0012】図1において、2はマスフローコントロー
ラ内の流体通路であり、この一端は原料ガス源側に接続
され、他端はガス使用系である、例えば成膜装置側に接
続される。この流体通路2の下流側には、ダイヤフラム
4とこれを微少なストロークで押圧する例えば積層圧電
素子のアクチュエータ6とよりなる流量制御弁8が設け
られており、上記ダイヤフラム4により弁口10の開
度、すなわち弁開度を調整して原料流体の流量を制御す
るようになっている。この流量制御弁8の上流側の流体
通路2は、バイパス流路12とこれに並列になされた細
管よりなるセンサ流路14とに分離されており、両流路
12、14には設計上予め定められた一定の分流比で原
料流体が流れるようになっている。そして、このセンサ
流路14には、ブリッジ回路16の一部を構成する2つ
の巻線抵抗18A、18Bが巻回されており、上流側よ
り下流側へ原料流体が流れることによって生ずる熱の移
動をブリッジ回路の不平衡として捉えることにより、こ
のセンサ流路14を流れる原料流体の流量が判り、これ
により流体通路2全体に流れる流量が判ることになる。
すなわち、このブリッジ回路16のブリッジ出力信号S
1はゲイン手段24へ入力され、ここで所定のゲインが
かけられて微分処理を施すことにより信号の応答性を高
め、更に、この信号をリニアライザを通してセンサ出力
S2を得る。このセンサ出力S2は一定の幅を持った電
圧値でフルスケールに対する流量を表しており、通常は
0〜5V(ボルト)の範囲内でその流量を表す。
In FIG. 1, reference numeral 2 denotes a fluid passage in the mass flow controller, one end of which is connected to a source gas source, and the other end of which is connected to a gas using system, for example, a film forming apparatus. Downstream of the fluid passage 2, there is provided a flow rate control valve 8 comprising a diaphragm 4 and an actuator 6 of, for example, a laminated piezoelectric element for pressing the diaphragm 4 with a small stroke. Degree, that is, the valve opening degree is adjusted to control the flow rate of the raw material fluid. The fluid passage 2 on the upstream side of the flow control valve 8 is separated into a bypass passage 12 and a sensor passage 14 composed of a thin tube arranged in parallel with the bypass passage 12. The raw material fluid flows at a predetermined fixed split ratio. Two winding resistors 18A and 18B constituting a part of the bridge circuit 16 are wound around the sensor flow path 14, and heat transfer caused by the flow of the raw material fluid from the upstream side to the downstream side is performed. Is regarded as an unbalance of the bridge circuit, the flow rate of the raw material fluid flowing through the sensor flow path 14 can be determined, whereby the flow rate flowing through the entire fluid passage 2 can be determined.
That is, the bridge output signal S of the bridge circuit 16
1 is input to the gain means 24, where a predetermined gain is applied to the signal to perform differential processing, thereby improving the response of the signal, and further obtaining the sensor output S2 through the linearizer. The sensor output S2 represents a flow rate for a full scale with a voltage value having a certain width, and usually indicates the flow rate in a range of 0 to 5 V (volt).

【0013】一方、図示しない成膜装置のメイン制御部
より、切換信号S3とそのプロセス時に必要とする原料
流体の流量が外部入力信号SG1として入力されてい
る。この外部入力信号SG1も、一定の幅を持った電圧
値でフルスケールに対する流量を表し、この場合も通常
は0〜5V(ボルト)の範囲内でその流量を表してい
る。ここで、重要な点は、メイン制御部は、後述するよ
うに所定の電圧範囲、例えば0〜5Vの内の電圧変化に
対して流量変化の態様(モード)が複数存在するような
状態の外部入力信号を出力する。この結果、外部入力信
号が同じ電圧値でも、態様によって異なる流量を示すこ
とになる。この態様、すなわちモードの切換は、後述す
るように、切換信号S3により行なわれる。そして、弁
制御手段22は、上記外部入力信号SG1とセンサ出力
S2との値が一致するように上記流量制御弁8の弁開度
を制御することにより、原料流体の流量を制御するよう
になっている。例えばフルスケールが100ccmであ
る流量を制御する場合には、外部入力信号SG1が5V
の時、流体通路2全体(バイパス流路12の流量とセン
サ流路14の流量の合計)が100ccmであってセン
サ出力S2も5Vを示すように流量制御が行なわれる。
On the other hand, the switching signal S3 and the flow rate of the raw material fluid required in the process are input as an external input signal SG1 from a main control unit of a film forming apparatus (not shown). The external input signal SG1 also indicates the flow rate with respect to the full scale with a voltage value having a certain width, and also in this case, the flow rate is usually expressed in the range of 0 to 5 V (volt). Here, the important point is that the main control unit operates in a state where there are a plurality of flow rate change modes (modes) for a voltage change within a predetermined voltage range, for example, 0 to 5 V, as described later. Output the input signal. As a result, even when the external input signal has the same voltage value, the flow rate varies depending on the mode. This mode, that is, mode switching is performed by a switching signal S3 as described later. The valve control means 22 controls the flow rate of the raw material fluid by controlling the valve opening of the flow control valve 8 so that the value of the external input signal SG1 and the value of the sensor output S2 match. ing. For example, when controlling the flow rate at which the full scale is 100 ccm, the external input signal SG1 is set to 5V.
At this time, the flow rate control is performed so that the entire fluid passage 2 (the sum of the flow rate of the bypass flow path 12 and the flow rate of the sensor flow path 14) is 100 ccm and the sensor output S2 also shows 5V.

【0014】ここで図2も参照して本発明の特徴とする
上記ゲイン手段24について説明する。本実施例では、
複数、例えば2つのフルスケール(設計最大流量)を有
しており、これを例えば100ccmと10ccmとす
る。そのために、2種類のゲインを有するゲイン回路2
8A、28B及びこれに対応させて応答性を速めるため
に所定の時定数を有する微分回路30A、30Bが設け
られる。上記各ゲイン回路28A、28B及び微分回路
30A、30Bはそれぞれ直列接続され、両回路系はこ
の前段に設けられて切換信号S3によって動作するゲイ
ン切換手段32により切り換えられる。そして、上記両
微分回路30A、30Bの下流側にはリニアライザ34
が設けられて、微分回路30Aまたは30Bの出力から
センサ出力S2として出力するようになっている。この
センサ出力S2の値は例えば0〜5Vの範囲内である。
Here, the gain means 24, which is a feature of the present invention, will be described with reference to FIG. In this embodiment,
It has a plurality of, for example, two full scales (design maximum flow rates), which are, for example, 100 ccm and 10 ccm. Therefore, a gain circuit 2 having two kinds of gains
8A and 28B and correspondingly differentiating circuits 30A and 30B having a predetermined time constant to increase the response speed are provided. Each of the gain circuits 28A and 28B and the differentiating circuits 30A and 30B are connected in series, and both circuit systems are switched by a gain switching means 32 provided at the preceding stage and operated by a switching signal S3. A linearizer 34 is provided downstream of the two differentiating circuits 30A and 30B.
Is provided to output the sensor output S2 from the output of the differentiating circuit 30A or 30B. The value of the sensor output S2 is, for example, in the range of 0 to 5V.

【0015】ここで本発明では、流量のフルスケールと
して前述のように100ccmと10ccmの2つの設
定をしており、この2つの流量域近傍で精度の良好な流
量制御を行なうように設計される。この点について詳し
く説明すると、図9と同じ特性曲線を示す図5に示すよ
うに、直線性に優れた特性を有するガス流量はセンサ流
路14内において略6ccmまでであり(領域A)、特
性が飽和しない範囲内でこの直線性を無視すると略20
ccmまで流すことができる(領域B)。従って、セン
サ流路14には約3.3倍(=20/6)まで流量を増
加させることができる。そこで、上記要求を満たすに
は、バイパス流路12は30ccm(=100ccm/
3.3)用ものを用いる。この30ccm用のバイパス
流路12を使って、センサ流路14に20ccmの流量
で流すと、100ccmのマスフローコントローラがで
きる。この時、ゲインは通常値(前述のように140〜
280)の1/3.3倍、すなわち42〜84に設定す
る必要がある。従って、一方のゲイン回路28Aのゲイ
ン値は42〜84に設定している。
Here, in the present invention, two settings of 100 ccm and 10 ccm are set as the full scale of the flow rate as described above, and the flow rate is designed to be controlled with good accuracy near these two flow rate ranges. . This point will be described in detail. As shown in FIG. 5, which shows the same characteristic curve as FIG. 9, the gas flow rate having excellent linearity is up to approximately 6 ccm in the sensor flow path 14 (region A). Ignoring this linearity within the range where does not saturate, approximately 20
It can flow up to ccm (region B). Therefore, the flow rate of the sensor channel 14 can be increased to about 3.3 times (= 20/6). Therefore, in order to satisfy the above requirement, the bypass flow path 12 is set to 30 ccm (= 100 ccm /
3.3). When the 30 ccm bypass flow path 12 is used to flow the sensor flow path 14 at a flow rate of 20 ccm, a mass flow controller of 100 ccm can be obtained. At this time, the gain is a normal value (140 to
280), it is necessary to set the value to 1 / 3.3 times, that is, 42 to 84. Therefore, the gain value of one gain circuit 28A is set to 42 to 84.

【0016】逆に、フルスケール10ccmの場合は、
ゲイン値を通常値の3倍、すなわち420〜840とす
ることで、30ccm用のバイパス流路12を使って1
0ccmのマスフローコントローラとすることができ
る。この時にセンサ流路14の流れる流量は2ccmで
ある。尚、センサ流路14に流れる流量を大きく変える
時には、応答性も対応させるために併せて微分回路の時
定数も変えることが望ましい。この微分回路30A、3
0Bは、センサ出力の位相合わせを行なうために設けた
が、別段これを設けなくてもよいのは勿論である。この
ように、このマスフローコントローラは、フルスケール
が10ccm(センサ流路の流量は0〜略2ccm)の
レンジ(態様1:モード1)と、フルスケールが100
ccm(センサ流路の流量は略0ccm〜略20cc
m)のレンジ(態様2:モード2)の2つのレンジを有
することになり、それぞれのレンジでゲイン値が切り変
わることになる。
Conversely, when the full scale is 10 ccm,
By setting the gain value to three times the normal value, that is, 420 to 840, the gain value can be reduced to 1 using the bypass flow path 12 for 30 cm.
It can be a mass flow controller of 0 ccm. At this time, the flow rate of the sensor flow path 14 is 2 ccm. When the flow rate flowing through the sensor flow path 14 is largely changed, it is desirable to change the time constant of the differentiating circuit in order to correspond to the response. This differentiation circuit 30A, 3
Although 0B is provided to perform phase matching of the sensor output, it is needless to say that this need not be provided separately. As described above, this mass flow controller has a full scale range of 10 ccm (the flow rate of the sensor channel is 0 to approximately 2 ccm) (aspect 1: mode 1) and a full scale of 100 ccm.
ccm (The flow rate of the sensor channel is approximately 0 ccm to approximately 20 cc.
m) (mode 2: mode 2), and the gain value is switched in each range.

【0017】次に、以上のように構成された本実施例の
動作について図3及び図4も参照して説明する。図3は
外部入力信号と流量との関係をモード1とモード2の場
合に分けて示しており、図4はセンサ出力S2をモード
1とモード2の場合に分けて示している。前述のように
外部入力信号SG1及びセンサ出力S2は0〜5Vの範
囲内で変動するものとする。成膜装置のメイン制御部か
らはプロセスに必要なガス流量を示す信号が外部入力信
号SG1として出力されており、これが外部入力信号変
換手段26へ入力されている。ここでは外部入力信号S
G1の値0〜5Vが、モード1(態様1)では0〜10
ccmに対応し、モード2(態様2)では流量0〜10
0ccmに対応する。このモードの切り換えは、外部入
力信号SG1と共に出力される切換信号が行なう。この
成膜装置では、例えばガス流量を略100ccm必要と
する予備プロセスと略10ccm必要とする本プロセス
を連続的に行なう。
Next, the operation of the embodiment constructed as described above will be described with reference to FIGS. FIG. 3 shows the relationship between the external input signal and the flow rate in the case of mode 1 and mode 2, and FIG. 4 shows the sensor output S2 in the case of mode 1 and mode 2. As described above, it is assumed that the external input signal SG1 and the sensor output S2 fluctuate within a range of 0 to 5V. A signal indicating the gas flow rate required for the process is output from the main control unit of the film forming apparatus as an external input signal SG 1, which is input to the external input signal conversion means 26. Here, the external input signal S
G1 value of 0 to 5 V is 0 to 10 in mode 1 (aspect 1).
ccm, and the flow rate is 0 to 10 in mode 2 (aspect 2).
Corresponds to 0 ccm. This mode switching is performed by a switching signal output together with external input signal SG1. In this film forming apparatus, for example, a preliminary process requiring a gas flow rate of about 100 ccm and a main process requiring a gas flow rate of about 10 ccm are continuously performed.

【0018】また、モードの切り換えに対応してゲイン
値を切り換えるためにゲイン回路の切り換えを行なう。
上記ゲイン値の切り換えを行なう切換信号S3はモード
1を用いるか、モード2を用いるかを指示する信号であ
り、上述のようにプロセスの種類等に応じて成膜装置側
から出力される。モード1とモード2の各センサ出力S
2は図4に示すようになり、選択されているモードに応
じてセンサ出力S2も切り換わり、その出力は外部入力
信号SG1と同じとなる。すなわち、成膜装置におい
て、ガス流量略100ccmで予備プロセスを行なう場
合には、切換信号S3によりゲイン切換手段30は、一
方のモード2を選択するように一方のゲイン回路28
A、微分回路30A側に切り換わっており、弁制御手段
22では外部入力信号SG1とセンサ出力S2の両電圧
値が一致するように流量制御弁8の弁開度を制御する。
Further, the gain circuit is switched to switch the gain value in accordance with the mode switching.
The switching signal S3 for switching the gain value is a signal for instructing whether to use the mode 1 or the mode 2, and is output from the film forming apparatus according to the type of the process as described above. Sensor output S of mode 1 and mode 2
2 is as shown in FIG. 4, and the sensor output S2 is also switched according to the selected mode, and the output becomes the same as the external input signal SG1. That is, when the preliminary process is performed at a gas flow rate of about 100 ccm in the film forming apparatus, the gain switching means 30 switches the one gain circuit 28 so as to select one mode 2 by the switching signal S3.
A, switching to the differentiating circuit 30A side, the valve control means 22 controls the valve opening of the flow control valve 8 so that the voltage values of the external input signal SG1 and the sensor output S2 coincide.

【0019】そして、予備プロセスが終了して、ガス流
量略10ccmで本プロセスを行なう場合には、切換信
号S3によりゲイン切換手段30は、他方のモード1を
選択するように他方のゲイン回路28B、微分回路30
B側に切り換わっており、弁制御手段22は外部入力信
号SG1とセンサ出力S2の両電圧値が一致するように
流量制御弁8の弁開度を制御する。このように、本実施
例によれば、必要に応じてゲインを切り換えるようにし
たので、複数の領域、例えば全体流量が100ccm程
度の領域と全体流量が10ccm程度の領域においてそ
の流量を精度良く安定的に制御することが可能となる。
When the preparatory process is completed and the present process is performed at a gas flow rate of about 10 ccm, the gain switching means 30 switches the other gain circuit 28B so that the other mode 1 is selected by the switching signal S3. Differentiating circuit 30
The valve control means 22 controls the valve opening of the flow control valve 8 so that the voltage value of the external input signal SG1 and the voltage value of the sensor output S2 match. As described above, according to the present embodiment, the gain is switched as necessary, so that the flow rate can be accurately and stably set in a plurality of regions, for example, a region where the total flow is about 100 ccm and a region where the total flow is about 10 ccm. It becomes possible to control it.

【0020】また、上記実施例では、切換信号S3を成
膜装置のメイン制御部から出力させ、しかも外部入力信
号SG1に同じ電圧値でもモードに応じて異なる流量を
示すように意味付けを行なわせたが、これに替えて、外
部入力信号には単一の流量しか意味付けをせず、新たに
外部入力信号変換手段を設けて、ここで切換信号S3と
新外部入力信号とを形成するようにしてもよい。図6は
上述したような本発明の変形例を示す構成図、図7は図
6に示す変形例における外部入力信号と新外部入力信号
との関係を示すグラフである。この外部入力信号変換手
段では、外部入力信号SG1の流量値が点P1を境界と
して大きい場合と小さい場合とで、ゲイン切換手段30
が切り換わるような切換信号S3を発生する。尚、実際
には図7中の点P1は、制御対象流量となる全体流量1
0ccmよりもかなり流量が多くなるような点に設定
し、制御時にオーバーシュート等が発生しても流量制御
を安定的に行なうことができるようになっている。
In the above embodiment, the switching signal S3 is output from the main control unit of the film forming apparatus, and the external input signal SG1 is given a meaning so as to indicate a different flow rate depending on the mode even with the same voltage value. However, instead of this, only a single flow rate is given to the external input signal, and a new external input signal conversion means is provided so that the switching signal S3 and the new external input signal are formed here. It may be. FIG. 6 is a block diagram showing a modification of the present invention as described above, and FIG. 7 is a graph showing a relationship between an external input signal and a new external input signal in the modification shown in FIG. In this external input signal converting means, the gain switching means 30 changes the flow rate of the external input signal SG1 depending on whether it is large or small with the point P1 as a boundary.
Is generated. Actually, the point P1 in FIG.
The flow rate is set to a point that is considerably larger than 0 ccm, and the flow rate control can be stably performed even if overshoot or the like occurs during control.

【0021】この実施例では、図示しない成膜装置のメ
イン制御部より、そのプロセス時に必要とする原料流体
の流量が外部入力信号SG1’として入力されている。
この外部入力信号SG1’も、一定の幅を持った電圧値
でフルスケールに対する流量を表し、この場合も通常は
0〜5V(ボルト)の範囲内で一義的にその流量を表し
ている。本実施例においては、上記外部入力信号SG
1’を新外部入力信号SG2へと変換すると共に、用い
るゲイン回路切り換えるためにモード(態様)を切り換
える切換信号S3を出力する外部入力信号変換手段26
が設けられる。そして、弁制御手段22は、上記新外部
入力信号SG2とセンサ出力S2との値が一致するよう
に上記流量制御弁8の弁開度を制御することにより、原
料流体の流量を制御するようになっている。例えばフル
スケールが100ccmである流量を制御する場合に
は、新外部入力信号SG2が5Vの時、流体通路2全体
(バイパス流路12の流量とセンサ流路14の流量の合
計)が100ccmであってセンサ出力S2も5Vを示
すように流量制御が行なわれる。本実施例では、先の実
施例と同様に複数、例えば2つのフルスケール(設計最
大流量)を有しており、これを例えば100ccmと1
0ccmとする。
In this embodiment, the flow rate of the raw material fluid required for the process is input as an external input signal SG1 'from a main control unit of a film forming apparatus (not shown).
The external input signal SG1 'also indicates the flow rate for full scale with a voltage value having a certain width, and also in this case, the flow rate is usually uniquely expressed in the range of 0 to 5 V (volt). In the present embodiment, the external input signal SG
The external input signal conversion means 26 converts 1 'into a new external input signal SG2 and outputs a switching signal S3 for switching a mode (aspect) for switching a gain circuit to be used.
Is provided. The valve control means 22 controls the valve opening of the flow control valve 8 so that the value of the new external input signal SG2 matches the value of the sensor output S2, thereby controlling the flow rate of the raw material fluid. Has become. For example, when controlling the flow rate at which the full scale is 100 ccm, when the new external input signal SG2 is 5 V, the entire fluid passage 2 (the sum of the flow rate of the bypass flow path 12 and the flow rate of the sensor flow path 14) is 100 ccm. Thus, the flow rate control is performed so that the sensor output S2 also indicates 5V. In this embodiment, as in the previous embodiment, a plurality of, for example, two full scales (design maximum flow rates) are provided.
0 ccm.

【0022】この本実施例の動作について説明する。成
膜装置のメイン制御部からはプロセスに必要なガス流量
を示す信号が外部入力信号SG1’として出力されてお
り、これが外部入力信号変換手段26へ入力されてい
る。ここでは外部入力信号SG1の値0〜5Vが流量0
〜100ccmに一義的に対応する。この成膜装置で
は、例えばガス流量を略100ccm必要とする予備プ
ロセスと略10ccm必要とする本プロセスを連続的に
行なう。
The operation of this embodiment will be described. From the main control unit of the film forming apparatus, a signal indicating the gas flow rate required for the process is output as an external input signal SG1 ', which is input to the external input signal conversion means 26. Here, the value 0 to 5 V of the external input signal SG1 is 0
Uniquely corresponds to ~ 100 ccm. In this film forming apparatus, for example, a preliminary process requiring a gas flow rate of about 100 ccm and a main process requiring a gas flow rate of about 10 ccm are continuously performed.

【0023】上記外部入力信号変換手段26は、入力し
た外部入力信号SG1’の示す全体流量が10ccmを
僅かに越えた点P1よりも多い場合には(電圧に換算し
て略0.5V以上の場合)、その外部入力信号SG1’
の電圧値をそのまま新外部入力信号SG2として出力す
る。これに対して、入力した外部入力信号SG1’の示
す全体流量が10ccmを僅かに越えた点P1よりも小
さい場合には、流量10ccmの時が5Vとなるような
割合でスケール変換した電圧値を新外部入力信号SG2
として出力する。外部入力信号変換手段26は、上述し
たような新外部入力信号SG2を出力すると共に、電圧
が切り換わってモードが変化したことを示す切換信号S
3も同時に出力している。
If the total flow rate indicated by the input external input signal SG1 'is larger than the point P1 slightly exceeding 10 ccm (when the voltage is converted to approximately 0.5 V or more, Case), the external input signal SG1 ′
Is output as a new external input signal SG2 as it is. On the other hand, when the total flow rate indicated by the input external input signal SG1 'is smaller than the point P1 slightly exceeding 10 ccm, the voltage value scale-converted at a rate of 5 V at the flow rate of 10 ccm is calculated. New external input signal SG2
Output as The external input signal conversion means 26 outputs the new external input signal SG2 as described above, and switches the voltage to switch the signal to indicate that the mode has changed.
3 is also output at the same time.

【0024】そして、成膜装置において、ガス流量略1
00ccmで予備プロセスを行なう場合には、ゲイン切
換手段30は、モード2を選択するために一方のゲイン
回路28A、微分回路30A側に切り換わっており、外
部入力信号変換手段26からは外部入力信号SG1’と
同じ電圧値の新外部入力信号SG2を弁制御手段22に
向けて出力しており、両電圧値が一致するように流量制
御弁8の弁開度を制御する。そして、予備プロセスが終
了して、ガス流量略10ccmで本プロセスを行なう場
合には、ゲイン切換手段30は、モード1を選択するた
めに他方のゲイン回路28B、微分回路30B側に切り
換わっており、外部入力信号変換手段26からは、外部
入力信号SG1’の値を略10倍に変換した電圧値を新
外部入力信号SG2として出力することになり、弁制御
手段22は両電圧値が一致するように流量制御弁8の弁
開度を制御する。
Then, in the film forming apparatus, a gas flow rate of about 1
When the preliminary process is performed at 00 ccm, the gain switching means 30 is switched to one of the gain circuit 28A and the differentiating circuit 30A in order to select the mode 2, and the external input signal conversion means 26 A new external input signal SG2 having the same voltage value as SG1 'is output to the valve control means 22, and the valve opening of the flow control valve 8 is controlled so that the two voltage values match. When the preliminary process is completed and the present process is performed at a gas flow rate of about 10 ccm, the gain switching means 30 has switched to the other gain circuit 28B and the differentiating circuit 30B in order to select mode 1. , The external input signal converting means 26 outputs a voltage value obtained by converting the value of the external input signal SG1 'by approximately 10 times as a new external input signal SG2, and the valve control means 22 makes the two voltage values coincide. The valve opening of the flow control valve 8 is controlled as described above.

【0025】このように、この変形例の場合でも、必要
に応じてゲインを切り換えるようにしたので、複数の領
域、例えば全体流量が100ccm程度の領域と全体流
量が10ccm程度の領域においてその流量を精度良く
安定的に制御することが可能となる。また、以上の各実
施例では2つの流量領域に分けてゲインを切り換えた場
合を例にとって説明したが、これに限定されず、流量領
域を3つ以上に分けるようにしてもよい。また、ここで
示した各数値例は理解を容易にするために単に一例を示
したに過ぎず、これに限定されないのは勿論である。更
に、上述したような装置構成は、アナログ回路であって
もデジタル回路であっても構わないのは勿論である。
As described above, even in the case of this modified example, the gain is switched as required, so that the flow rate can be reduced in a plurality of regions, for example, a region where the total flow is about 100 ccm and a region where the total flow is about 10 ccm. It is possible to perform stable and accurate control. Further, in each of the embodiments described above, the case where the gain is switched in two flow regions is described as an example. However, the present invention is not limited to this, and the flow region may be divided into three or more regions. Further, each numerical example shown here is merely an example for easy understanding, and it is a matter of course that the present invention is not limited to this. Further, it goes without saying that the device configuration as described above may be an analog circuit or a digital circuit.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のマスフロ
ーコントローラによれば、次のように優れた作用効果を
発揮することができる。本発明によれば、異なる流量域
に対して流量制御を行なう際に、ゲインを切り換えてフ
ルスケールとなる流量を切り換えるように制御したの
で、1台のマスフローコントローラにより異なる複数、
例えば2つの流量域に対して精度の高い流量制御を行な
うことができる。
As described above, according to the mass flow controller of the present invention, the following excellent functions and effects can be exhibited. According to the present invention, when the flow rate control is performed for different flow rate ranges, the gain is switched so as to switch the flow rate to be a full scale.
For example, highly accurate flow rate control can be performed for two flow rate ranges.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係るマスフローコントローラを示す構
成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing a mass flow controller according to the present invention.

【図2】ゲイン手段を示すブロック構成図である。FIG. 2 is a block diagram showing a gain unit.

【図3】外部入力信号と流量との関係を示すグラフであ
る。
FIG. 3 is a graph showing a relationship between an external input signal and a flow rate.

【図4】センサ出力を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing a sensor output.

【図5】センサ流路の流量とセンサ出力の特性を示すグ
ラフである。
FIG. 5 is a graph showing characteristics of a flow rate of a sensor channel and a sensor output.

【図6】本発明の変形例を示す構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram showing a modification of the present invention.

【図7】図6に示す変形例における外部入力信号と新外
部入力信号との関係を示すグラフである。
FIG. 7 is a graph showing a relationship between an external input signal and a new external input signal in the modification shown in FIG. 6;

【図8】従来のマスフローコントローラを示す概略構成
図である。
FIG. 8 is a schematic configuration diagram showing a conventional mass flow controller.

【図9】センサ流路の流量とセンサ出力の特性を示すグ
ラフである。
FIG. 9 is a graph showing a characteristic of a flow rate of a sensor flow path and a sensor output.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 流体通路 4 ダイヤフラム 8 流量制御弁 12 バイパス流路 14 センサ流路 16 ブリッジ回路 18 巻線抵抗 22 弁制御手段 24 ゲイン手段 26 外部入力信号変換手段 28A,28B ゲイン回路 30A,30B 微分回路 32 ゲイン切換手段 34 リニアライザ S1 ブリッジ出力信号 S2 センサ出力 S3 切換信号 SG1,SG1’ 外部入力信号 SG2 新外部入力信号 Reference Signs List 2 fluid passage 4 diaphragm 8 flow control valve 12 bypass flow path 14 sensor flow path 16 bridge circuit 18 winding resistance 22 valve control means 24 gain means 26 external input signal conversion means 28A, 28B gain circuits 30A, 30B differentiation circuit 32 gain switching Means 34 Linearizer S1 Bridge output signal S2 Sensor output S3 Switching signal SG1, SG1 'External input signal SG2 New external input signal

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原 正道 山梨県韮崎市穂坂町三ツ沢650番地 東京 エレクトロン山梨株式会社内 Fターム(参考) 2F030 CA10 CC11 CD13 CE02 CF05 CF08 CF09 2F035 EA04 EA06 EA09 5H307 BB01 DD06 EE02 EE07 EE19 FF06 GG03 GG11 GG15 HH04 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (72) Inventor Masamichi Hara 650 Mitsuzawa, Hosaka-cho, Nirasaki-shi, Yamanashi Prefecture F-term (reference) in Tokyo Electron Yamanashi Co., Ltd. 2F030 CA10 CC11 CD13 CE02 CF05 CF08 CF09 2F035 EA04 EA06 EA09 5H307 BB01 DD06 EE02 EE07 EE19 FF06 GG03 GG11 GG15 HH04

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一部がバイパス流路とセンサ流路に分離
された流体通路と、この流体通路に介設された流量制御
弁と、前記センサ流路に巻回した巻線抵抗を含むブリッ
ジ回路と、このブリッジ回路の出力に選択的に異なるゲ
インをかけてセンサ出力を得る複数のゲイン回路を有す
るゲイン手段と、流量変化の態様を特定するために外部
より入力される切換信号に基づいて前記複数のゲイン回
路を選択的に切り換えるゲイン切換手段と、所定の電圧
範囲内の電圧変化に対して流量変化の態様が複数存在す
るような外部入力信号と前記センサ出力とに基づいて前
記流量制御弁を制御する弁制御手段とを備えたことを特
徴とするマスフローコントローラ。
A bridge including a fluid passage partially separated into a bypass passage and a sensor passage, a flow control valve provided in the fluid passage, and a winding resistance wound around the sensor passage. Circuit, a gain means having a plurality of gain circuits for selectively applying different gains to the output of the bridge circuit to obtain a sensor output, and a switching signal input from the outside for specifying the mode of the flow rate change. Gain switching means for selectively switching the plurality of gain circuits; and the flow rate control based on an external input signal and the sensor output such that there are a plurality of flow rate change modes with respect to a voltage change within a predetermined voltage range. A mass flow controller comprising: valve control means for controlling a valve.
【請求項2】 一部がバイパス流路とセンサ流路に分離
された流体通路と、この流体通路に介設された流量制御
弁と、前記センサ流路に巻回した巻線抵抗を含むブリッ
ジ回路と、このブリッジ回路の出力に選択的に異なるゲ
インをかけてセンサ出力を得る複数のゲイン回路を有す
るゲイン手段と、所定の電圧範囲内の電圧変化に対して
所定の流量変化の態様を示す外部入力信号の電圧値に応
じて同一の電圧の信号を、または所定の割合でスケール
圧縮増幅された電圧の信号を新外部入力信号として出力
すると共に、切換信号を出力する外部入力信号変換手段
と、前記切換信号に基づいて前記複数のゲイン回路を選
択的に切り換えるゲイン切換手段と、前記センサ出力と
前記新外部入力信号とに基づいて前記流量制御弁を制御
する弁制御手段とを備えたことを特徴とするマスフロー
コントローラ。
2. A bridge including a fluid passage partially separated into a bypass passage and a sensor passage, a flow control valve provided in the fluid passage, and a winding resistance wound around the sensor passage. FIG. 2 shows a circuit, a gain means having a plurality of gain circuits for selectively applying different gains to the output of the bridge circuit to obtain a sensor output, and a mode of a predetermined flow rate change with respect to a voltage change within a predetermined voltage range. External input signal converting means for outputting a signal of the same voltage according to the voltage value of the external input signal, or a signal of a voltage which has been scale-compressed and amplified at a predetermined ratio as a new external input signal, and outputting a switching signal; Gain switching means for selectively switching the plurality of gain circuits based on the switching signal, and valve control means for controlling the flow control valve based on the sensor output and the new external input signal. A mass flow controller comprising:
JP32341099A 1999-11-12 1999-11-12 Mass flow controller Pending JP2001142541A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP32341099A JP2001142541A (en) 1999-11-12 1999-11-12 Mass flow controller

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP32341099A JP2001142541A (en) 1999-11-12 1999-11-12 Mass flow controller

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001142541A true JP2001142541A (en) 2001-05-25

Family

ID=18154403

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP32341099A Pending JP2001142541A (en) 1999-11-12 1999-11-12 Mass flow controller

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001142541A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040043861A (en) * 2002-11-20 2004-05-27 태산엘시디 주식회사 Mass flow controller using a digital gain control and managing method thereof
WO2011125339A1 (en) * 2010-04-09 2011-10-13 Hitachi Metals, Ltd. Mass flow controller with enhanced operating range
CN104220946A (en) * 2012-02-03 2014-12-17 日立金属株式会社 Device and program for flow rate control

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040043861A (en) * 2002-11-20 2004-05-27 태산엘시디 주식회사 Mass flow controller using a digital gain control and managing method thereof
WO2011125339A1 (en) * 2010-04-09 2011-10-13 Hitachi Metals, Ltd. Mass flow controller with enhanced operating range
JP2013527520A (en) * 2010-04-09 2013-06-27 日立金属株式会社 Mass flow controller with extended operating range
CN104220946A (en) * 2012-02-03 2014-12-17 日立金属株式会社 Device and program for flow rate control
CN104220946B (en) * 2012-02-03 2017-03-08 日立金属株式会社 Volume control device and flow control methods
US9797520B2 (en) 2012-02-03 2017-10-24 Hitachi Metals, Ltd. Flow control apparatus and program

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10503179B2 (en) Flow rate control apparatus and program recording medium having recorded therein program for flow rate control apparatus
JP4642115B2 (en) Flow rate ratio controller
US8265795B2 (en) Mass flow controller
JP4974000B2 (en) Mass flow controller and actual gas mass flow control method
WO2011125339A1 (en) Mass flow controller with enhanced operating range
WO2005076095A1 (en) Mass flow control device
JP2000323464A (en) Apparatus and method for supplying gas for semiconductor manufacturing apparatus
JPH09330128A (en) Mass-flow controller
JPH07210253A (en) System for control of actuator of flow-rate control valve
JP2001142541A (en) Mass flow controller
US6843123B2 (en) Flow rate sensor, flow rate measuring device, and flow rate control device
JP4092684B2 (en) Mass flow controller calibration method and apparatus
JP2004213601A (en) Mass flow rate control machine for control purge and operation method
JP3893115B2 (en) Mass flow controller
JP3551906B2 (en) Mass flow controller
JP4752086B2 (en) Mass flow controller
JPH064139A (en) Flow rate controller
WO2020230574A1 (en) Flow rate control device, flow rate control method, control program for flow rate control device
JPH08335118A (en) Flow rate control method
JP5110006B2 (en) Flow sensor, flow meter and flow controller
JPH0934556A (en) Mass flow controller
JPH08340222A (en) Offset cancel circuit and offset cancel system using the circuit
JPH09222344A (en) Mass flow controller
JPS61157912A (en) Mass flow controller
JPH05134764A (en) Mass flow controller