JP2500788B2 - マスフロ―コントロ―ラ装置及びその校正方法 - Google Patents
マスフロ―コントロ―ラ装置及びその校正方法Info
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- JP2500788B2 JP2500788B2 JP5282202A JP28220293A JP2500788B2 JP 2500788 B2 JP2500788 B2 JP 2500788B2 JP 5282202 A JP5282202 A JP 5282202A JP 28220293 A JP28220293 A JP 28220293A JP 2500788 B2 JP2500788 B2 JP 2500788B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はマスフローコントローラ
に関し、特にガスの実流量と設定流量のズレを補正する
マスフローコントローラ装置及びその校正方法に関す
る。
に関し、特にガスの実流量と設定流量のズレを補正する
マスフローコントローラ装置及びその校正方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】マスフローコントローラ（質量流量制御
器）は長期に使用していると徐々に絶対流量がシフト
（ズレ）することが知られている。図３に示すようにマ
スフローコントローラの校正方法として、真空処理室７
とマスフローコントローラ４をつなぐ配管を分岐し、標
準質量流量計２４をつなぎ校正用ガス供給源２１から校
正用ガスを流し、標準質量流量計によってマスフローコ
ントローラのシフト量を調べて校正する方法（特開昭６
３−４０７３９号公報）やマスフローコントローラから
流れるガスの流量自体を質量流量測定装置にて測定し、
マスフローコントローラの設定流量と実際に流れている
ガスの実流量の差を演算回路にて計算し流量を一致させ
るように制御するマスフローコントローラ（特開平４−
２６２４０８号公報）があった。
器）は長期に使用していると徐々に絶対流量がシフト
（ズレ）することが知られている。図３に示すようにマ
スフローコントローラの校正方法として、真空処理室７
とマスフローコントローラ４をつなぐ配管を分岐し、標
準質量流量計２４をつなぎ校正用ガス供給源２１から校
正用ガスを流し、標準質量流量計によってマスフローコ
ントローラのシフト量を調べて校正する方法（特開昭６
３−４０７３９号公報）やマスフローコントローラから
流れるガスの流量自体を質量流量測定装置にて測定し、
マスフローコントローラの設定流量と実際に流れている
ガスの実流量の差を演算回路にて計算し流量を一致させ
るように制御するマスフローコントローラ（特開平４−
２６２４０８号公報）があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】これら従来の校正方法
では校正用ガスを使用してマスフローコントローラを校
正するため、校正用ガスと実ガスの比熱や密度が大きく
異なる場合、補正しきれないことがある。また質量流量
測定装置を使用して設定流量と実流量の差を演算補正回
路にて制御する方式においては質量流量測定装置自体の
測定値シフトのため実流量が異なってくる場合がある。
では校正用ガスを使用してマスフローコントローラを校
正するため、校正用ガスと実ガスの比熱や密度が大きく
異なる場合、補正しきれないことがある。また質量流量
測定装置を使用して設定流量と実流量の差を演算補正回
路にて制御する方式においては質量流量測定装置自体の
測定値シフトのため実流量が異なってくる場合がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前記の欠点を解消するた
めに、本発明は、真空処理室内を真空にした時の真空度
と一定時間後の真空度とをそれぞれ、圧力計で測定して
その差の値を求め、次で、再び真空処理室内を真空にし
た時の真空度とプロセスガスをマスフローコントローラ
によって設定流量値で一定時間流した後の真空度とをそ
れぞれ、圧力計で測定してその差の値を求め、前記２つ
の差の値と、一定時間とそして、真空処理室と圧力計と
の総体積、及び温度との関係式より前記マスフローコン
トローラの実流量値を求め、前記設定流量値に実流量値
が等しくなるように流量設定の補正を行なう。
めに、本発明は、真空処理室内を真空にした時の真空度
と一定時間後の真空度とをそれぞれ、圧力計で測定して
その差の値を求め、次で、再び真空処理室内を真空にし
た時の真空度とプロセスガスをマスフローコントローラ
によって設定流量値で一定時間流した後の真空度とをそ
れぞれ、圧力計で測定してその差の値を求め、前記２つ
の差の値と、一定時間とそして、真空処理室と圧力計と
の総体積、及び温度との関係式より前記マスフローコン
トローラの実流量値を求め、前記設定流量値に実流量値
が等しくなるように流量設定の補正を行なう。
【０００５】また、真空ポンプに接続された真空処理室
と、該真空処理室内に流すプロセスガスの流量を設定す
るガス流量設定入力部及び入力された設定流量のプロセ
スガスを前記真空処理室内に流すマスフローコントロー
ラから成るマスフローコントローラ装置において、前記
真空処理室内の圧力を測定する圧力計と、入力された設
定流量を真空処理室内に一定時間だけ流し、真空処理室
内の圧力増加値より実際に流したガス流量を演算して求
める実流量演算部と、実流量と設定流量とを比較してそ
の差から補正値を求める補正値演算部と、前記補正値に
基づいて前記マスフローコントローラの流量を補正する
補正手段とを具備する。
と、該真空処理室内に流すプロセスガスの流量を設定す
るガス流量設定入力部及び入力された設定流量のプロセ
スガスを前記真空処理室内に流すマスフローコントロー
ラから成るマスフローコントローラ装置において、前記
真空処理室内の圧力を測定する圧力計と、入力された設
定流量を真空処理室内に一定時間だけ流し、真空処理室
内の圧力増加値より実際に流したガス流量を演算して求
める実流量演算部と、実流量と設定流量とを比較してそ
の差から補正値を求める補正値演算部と、前記補正値に
基づいて前記マスフローコントローラの流量を補正する
補正手段とを具備する。
【０００６】
【作用】入力される設定流量にもとづいて、マスフロー
コントローラによって真空処理室内にプロセスガスを一
定時間流す前と流した後との室内の圧力をそれぞれ測定
し、その圧力差を演算して求めることで、マスフローコ
ントローラが実際に流した実流量を検知することがで
き、この実流量が設定流量からずれている分はマスフロ
ーコントローラの誤差に起因することから、このずれ分
だけコントローラを補正することによって、校正をする
ことができる。
コントローラによって真空処理室内にプロセスガスを一
定時間流す前と流した後との室内の圧力をそれぞれ測定
し、その圧力差を演算して求めることで、マスフローコ
ントローラが実際に流した実流量を検知することがで
き、この実流量が設定流量からずれている分はマスフロ
ーコントローラの誤差に起因することから、このずれ分
だけコントローラを補正することによって、校正をする
ことができる。
【０００７】
【実施例】次に本発明の実施例について図を参照して説
明する。
明する。
【０００８】実施例１ 図１は、本発明の第１の実施例の構成を示すブロック
図、図２は、第１の実施例における校正手順を示すフロ
ーチャートである。
図、図２は、第１の実施例における校正手順を示すフロ
ーチャートである。
【０００９】図１において、１はガス流量設定入力部
で、マスフローコントローラで流す流量値を設定する。
４はマスフローコントローラであり、例えば、真空処理
室内に導入するプロセスガスの流量制御を行う。７は半
導体素子製造等に用いる真空処理室であり、マスフロー
コントローラ４とは配管５とバルブ１４を介して接続さ
れる。８は真空処理室７と真空ポンプ（不図示）との配
管に設けた真空排気バルブである。９は真空処理室７内
の真空度を計るためのバラトロンゲージ等のガスの種類
によって影響を受けない圧力計である。１０は、マスフ
ローコントローラ４より実際に流れた流量を圧力計の測
定値より求める実流量演算部、１１は実流量として許容
できる限界値及び設定流量値を記憶する実流量許容限界
設定部である。１２は実流量演算部１０及び限界設定部
からの実流量値と許容値とを比較し、出力する比較回路
部、１３は許容範囲外の場合にズレ量を演算する補正値
演算部である。２は補正回路で、実流量と設定流量とを
一致させるために、マスフローコントローラ制御部３に
入力される流量制御信号の変更を行う。３は、マスフロ
ーコントローラ４へ制御信号を出力するマスフローコン
トローラ制御部である。
で、マスフローコントローラで流す流量値を設定する。
４はマスフローコントローラであり、例えば、真空処理
室内に導入するプロセスガスの流量制御を行う。７は半
導体素子製造等に用いる真空処理室であり、マスフロー
コントローラ４とは配管５とバルブ１４を介して接続さ
れる。８は真空処理室７と真空ポンプ（不図示）との配
管に設けた真空排気バルブである。９は真空処理室７内
の真空度を計るためのバラトロンゲージ等のガスの種類
によって影響を受けない圧力計である。１０は、マスフ
ローコントローラ４より実際に流れた流量を圧力計の測
定値より求める実流量演算部、１１は実流量として許容
できる限界値及び設定流量値を記憶する実流量許容限界
設定部である。１２は実流量演算部１０及び限界設定部
からの実流量値と許容値とを比較し、出力する比較回路
部、１３は許容範囲外の場合にズレ量を演算する補正値
演算部である。２は補正回路で、実流量と設定流量とを
一致させるために、マスフローコントローラ制御部３に
入力される流量制御信号の変更を行う。３は、マスフロ
ーコントローラ４へ制御信号を出力するマスフローコン
トローラ制御部である。
【００１０】次に、図２にもとづいて、校正手順につい
て説明する。
て説明する。
【００１１】まず真空処理室７内を真空排気し到達真空
にする（ステップ２１）。圧力計９にて到達真空圧力Ｐ
0 を測定する（ステップ２２）。次に真空排気バルブ８
を閉じ圧力計９にてｔ時間後の圧力Ｐ1 を測定する（ス
テップ２３）。この（Ｐ1 −Ｐ0 ）の値は真空処理室７
自身の脱ガスによるもので真空処理室自身の真空リーク
量を示している。その後、再び真空処理室７を真空排気
バルブ８を開くことにより到達真空にする（ステップ２
４）。次に再び真空排気バルブ８を閉めて校正すべきマ
スフローコントローラ４と真空処理室７間のバルブ１４
を開き、ガス流量設定入力部１で設定したガス流量をマ
スフローコントローラ制御部３を介してマスフローコン
トローラ４で制御しながらプロセスガスを実際に真空処
理室７内に流し、ｔ時間後の圧力Ｐ2 を圧力計９で測定
する（ステップ２５）。そしてマスフローコントローラ
４での流量制御を止め、バルブ１４を閉める。（Ｐ2 −
Ｐ 0 ）の値はｔ時間の間、真空処理室７自身の脱ガスに
よるものとマスフローコントローラ４によるプロセスガ
スの処理室内への流入による圧力の増加量と考えて良
い。したがって（Ｐ2 −Ｐ0 ）と（Ｐ1 −Ｐ0 ）の値
と、時間ｔと処理室と圧力計の体積Ｖを用い、気体状態
方程式を使うことによりマスフローコントローラ４が流
した実流量値ｘを実流量演算部１０で演算して求める
（ステップ２６）。
にする（ステップ２１）。圧力計９にて到達真空圧力Ｐ
0 を測定する（ステップ２２）。次に真空排気バルブ８
を閉じ圧力計９にてｔ時間後の圧力Ｐ1 を測定する（ス
テップ２３）。この（Ｐ1 −Ｐ0 ）の値は真空処理室７
自身の脱ガスによるもので真空処理室自身の真空リーク
量を示している。その後、再び真空処理室７を真空排気
バルブ８を開くことにより到達真空にする（ステップ２
４）。次に再び真空排気バルブ８を閉めて校正すべきマ
スフローコントローラ４と真空処理室７間のバルブ１４
を開き、ガス流量設定入力部１で設定したガス流量をマ
スフローコントローラ制御部３を介してマスフローコン
トローラ４で制御しながらプロセスガスを実際に真空処
理室７内に流し、ｔ時間後の圧力Ｐ2 を圧力計９で測定
する（ステップ２５）。そしてマスフローコントローラ
４での流量制御を止め、バルブ１４を閉める。（Ｐ2 −
Ｐ 0 ）の値はｔ時間の間、真空処理室７自身の脱ガスに
よるものとマスフローコントローラ４によるプロセスガ
スの処理室内への流入による圧力の増加量と考えて良
い。したがって（Ｐ2 −Ｐ0 ）と（Ｐ1 −Ｐ0 ）の値
と、時間ｔと処理室と圧力計の体積Ｖを用い、気体状態
方程式を使うことによりマスフローコントローラ４が流
した実流量値ｘを実流量演算部１０で演算して求める
（ステップ２６）。
【００１２】
【数１】 実流量値ｘは、比較回路１２で、流量制御した時の設定
値およびその許容限界設定値を記憶している実流量許容
限界設定値１１と比較する（ステップ２７）。ｘ値が許
容範囲内ならば、マスフローコントローラ４の校正は必
要ない。しかし許容範囲外ならば補正値演算部１３によ
ってどの程度設定流量とズレているかを演算し、補正回
路２で実流量と設定流量を一致させるためにマスフロー
コントローラ制御部３に入力されてくる流量制御信号の
変更を行う。
値およびその許容限界設定値を記憶している実流量許容
限界設定値１１と比較する（ステップ２７）。ｘ値が許
容範囲内ならば、マスフローコントローラ４の校正は必
要ない。しかし許容範囲外ならば補正値演算部１３によ
ってどの程度設定流量とズレているかを演算し、補正回
路２で実流量と設定流量を一致させるためにマスフロー
コントローラ制御部３に入力されてくる流量制御信号の
変更を行う。
【００１３】前述した動作、つまり真空処理室７を到達
真空にすることから制御信号の変更を行うまでのサイク
ルを数回くり返し、ガスの設定流量に実流量を一致させ
る。数回くり返しても一致しない場合、装置の故障等が
考えられるため、校正サイクルを中止する。
真空にすることから制御信号の変更を行うまでのサイク
ルを数回くり返し、ガスの設定流量に実流量を一致させ
る。数回くり返しても一致しない場合、装置の故障等が
考えられるため、校正サイクルを中止する。
【００１４】また、実施例のように真空処理室内の圧力
から実流量を求める際、理論式どおりに気体の状態方程
式より算出するのは困難であると思われるので、予め装
置に校正の完了したマスフローコントローラを取り付け
た際に実流量演算部１０で流量値ｘの値を測定してお
き、この値を設定流量値として次回からの校正時に比較
回路部１２にて比較し、使用する方法もある。
から実流量を求める際、理論式どおりに気体の状態方程
式より算出するのは困難であると思われるので、予め装
置に校正の完了したマスフローコントローラを取り付け
た際に実流量演算部１０で流量値ｘの値を測定してお
き、この値を設定流量値として次回からの校正時に比較
回路部１２にて比較し、使用する方法もある。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、圧力計を
用いてガス流量を決定するため、プロセスガスをマスフ
ローコントローラに流すことができ、実ガスにてマスフ
ローコントローラの校正を行うことができる。またマス
フローコントローラを装置からはずさずに流量チェッ
ク、校正が可能なため、真空処理装置内部、配管、バル
ブ等が大気や校正用ガスに触れることがない。そして何
よりも質量流量計を使用して校正を行なわないため、校
正用質量流量計自体のドリフト等に影響されない。
用いてガス流量を決定するため、プロセスガスをマスフ
ローコントローラに流すことができ、実ガスにてマスフ
ローコントローラの校正を行うことができる。またマス
フローコントローラを装置からはずさずに流量チェッ
ク、校正が可能なため、真空処理装置内部、配管、バル
ブ等が大気や校正用ガスに触れることがない。そして何
よりも質量流量計を使用して校正を行なわないため、校
正用質量流量計自体のドリフト等に影響されない。
【図１】本発明の実施例の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施例の校正手順を示すフローチャー
ト
ト
【図３】従来例の構成を示すブロック図
１ ガス流量設定入力部 ２ 補正回路 ４ マスフローコントローラ ７ 真空処理室 ９ 圧力計 １０ 実流量演算部 １２ 比較回路 １３ 補正値演算部 ３１ 校正用ガス供給源 ３２ 原料ガス供給源 ３４ 標準質量流量計
Claims (2)
- 【請求項１】 真空処理室内を真空にした時の真空度と
一定時間後の真空度とをそれぞれ、圧力計で測定してそ
の差の値を求め、 次で、再び真空処理室内を真空にした時の真空度とプロ
セスガスをマスフローコントローラによって設定流量値
で一定時間流した後の真空度とをそれぞれ、圧力計で測
定してその差の値を求め、 前記２つの差の値、一定時間、真空処理室と圧力計との
総体積、及び温度との関係式より前記マスフローコント
ローラの実流量値を求め、 前記設定流量値に実流量値が等しくなるように流量設定
の補正を行なうマスフローコントローラ装置の校正方
法。 - 【請求項２】 真空ポンプに接続された真空処理室と、
該真空処理室内に流すプロセスガスの流量を設定するガ
ス流量設定入力部及び入力された設定流量のプロセスガ
スを前記真空処理室内に流すマスフローコントローラか
ら成るマスフローコントローラ装置において、前記真空
処理室内の圧力を測定する圧力計と、入力された設定流
量を真空処理室内に一定時間だけ流し、真空処理室内の
圧力増加値より実際に流したガス流量を演算して求める
実流量演算部と、実流量と設定流量とを比較してその差
から補正値を求める補正値演算部と、前記補正値に基づ
いて前記マスフローコントローラの流量を補正する補正
手段とを具備するマスフローコントローラ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5282202A JP2500788B2 (ja) | 1993-11-11 | 1993-11-11 | マスフロ―コントロ―ラ装置及びその校正方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5282202A JP2500788B2 (ja) | 1993-11-11 | 1993-11-11 | マスフロ―コントロ―ラ装置及びその校正方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07134052A JPH07134052A (ja) | 1995-05-23 |
| JP2500788B2 true JP2500788B2 (ja) | 1996-05-29 |
Family
ID=17649403
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5282202A Expired - Fee Related JP2500788B2 (ja) | 1993-11-11 | 1993-11-11 | マスフロ―コントロ―ラ装置及びその校正方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2500788B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7809473B2 (en) | 2002-06-24 | 2010-10-05 | Mks Instruments, Inc. | Apparatus and method for pressure fluctuation insensitive mass flow control |
| DE10392770B3 (de) * | 2002-06-24 | 2013-08-01 | Mks Instruments Inc. | Massenstrom-Sensor und Verfahren zur Druckschwankungs-unabhaengigen Massenstroemungs-Steuerung |
| JP4502590B2 (ja) | 2002-11-15 | 2010-07-14 | 株式会社ルネサステクノロジ | 半導体製造装置 |
| JP4086057B2 (ja) | 2004-06-21 | 2008-05-14 | 日立金属株式会社 | 質量流量制御装置及びこの検定方法 |
| JP4648098B2 (ja) * | 2005-06-06 | 2011-03-09 | シーケーディ株式会社 | 流量制御機器絶対流量検定システム |
| CN105403266B (zh) * | 2015-12-16 | 2019-03-01 | 宁波水表股份有限公司 | 一种自动校正的大口径超声水表及其校正方法 |
| KR102628015B1 (ko) | 2017-12-01 | 2024-01-23 | 삼성전자주식회사 | 질량 유량 제어기, 반도체 소자의 제조장치 및 그의 관리방법 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5890124A (ja) * | 1981-11-25 | 1983-05-28 | Sigma Gijutsu Kogyo Kk | 気体流量測定方法 |
| JPH01110218A (ja) * | 1987-10-24 | 1989-04-26 | Denki Kagaku Keiki Co Ltd | 気体流量計及び気体流量制御装置 |
| JPH02196423A (ja) * | 1989-01-25 | 1990-08-03 | Fujitsu Ltd | 半導体製造装置 |
-
1993
- 1993-11-11 JP JP5282202A patent/JP2500788B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5890124A (ja) * | 1981-11-25 | 1983-05-28 | Sigma Gijutsu Kogyo Kk | 気体流量測定方法 |
| JPH01110218A (ja) * | 1987-10-24 | 1989-04-26 | Denki Kagaku Keiki Co Ltd | 気体流量計及び気体流量制御装置 |
| JPH02196423A (ja) * | 1989-01-25 | 1990-08-03 | Fujitsu Ltd | 半導体製造装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07134052A (ja) | 1995-05-23 |
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