JPH03204705A - マスフローコントローラの制御回路 - Google Patents
マスフローコントローラの制御回路Info
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- JPH03204705A JPH03204705A JP128190A JP128190A JPH03204705A JP H03204705 A JPH03204705 A JP H03204705A JP 128190 A JP128190 A JP 128190A JP 128190 A JP128190 A JP 128190A JP H03204705 A JPH03204705 A JP H03204705A
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- 239000007789 gas Substances 0.000 description 62
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
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Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Flow Control (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、ＣＶＤ装置や蒸着装置等に供給する反応ガス
の質量流量を制御するマスフローコントローラの制御回
路に関し、特に反応ガスの温度やガスの種類が変わって
も対応できるようにしたものである。
の質量流量を制御するマスフローコントローラの制御回
路に関し、特に反応ガスの温度やガスの種類が変わって
も対応できるようにしたものである。
［従来の技術］
マスフローコントローラは、ガス供給導管の２箇所に温
度変化により抵抗値が変化する感温コイルを巻き、ガス
の流れによる２箇所での温度差により感温コイルを含む
センサ回路が流量に応じた検出値を出力するようになっ
ている。そしてその検出値に応じて、ガス供給導管に設
けた制御弁を制御するようになっている。
度変化により抵抗値が変化する感温コイルを巻き、ガス
の流れによる２箇所での温度差により感温コイルを含む
センサ回路が流量に応じた検出値を出力するようになっ
ている。そしてその検出値に応じて、ガス供給導管に設
けた制御弁を制御するようになっている。
マスフローコントローラは、センサ回路の周囲温度の影
響により質量流量の測定値に誤差が生じやすい。そのた
め、従来、ガス供給導管に巻いた２箇所の感温コイルを
定温度制御回路によって温度が一定となるように制御す
るものが知られている（特開昭６２−１３２１２０号公
報）。またマスフローコントローラを高速に応答制御す
るため、感温コイルでの出力利得を位相補償回路で上げ
、位相補償回路の補償周波数をセンサ回路の減衰周波数
とほぼ同一にしたもの（特開平１−１９６６０９号公報
）が提案されている。
響により質量流量の測定値に誤差が生じやすい。そのた
め、従来、ガス供給導管に巻いた２箇所の感温コイルを
定温度制御回路によって温度が一定となるように制御す
るものが知られている（特開昭６２−１３２１２０号公
報）。またマスフローコントローラを高速に応答制御す
るため、感温コイルでの出力利得を位相補償回路で上げ
、位相補償回路の補償周波数をセンサ回路の減衰周波数
とほぼ同一にしたもの（特開平１−１９６６０９号公報
）が提案されている。
［発明が解決しようとする課題］
従来のマスフローコントローラには、周囲温度の悪影響
や、応答速度を向上させたものなどがあるが、それらは
いずれも一定種類のガスであって、はぼ一定温度での制
御にのみ使用する専用のマスフローコントローラである
。これは、ガス供給導管に流すガスの温度や、ガスの種
類が変わると、ガスの比熱が太き（変化するために、セ
ンサ回路からの検出信号に基づき制御弁を適切に制御さ
せることができないためである。
や、応答速度を向上させたものなどがあるが、それらは
いずれも一定種類のガスであって、はぼ一定温度での制
御にのみ使用する専用のマスフローコントローラである
。これは、ガス供給導管に流すガスの温度や、ガスの種
類が変わると、ガスの比熱が太き（変化するために、セ
ンサ回路からの検出信号に基づき制御弁を適切に制御さ
せることができないためである。
そこで本発明は、ガス供給導管に流すガスの温度が異な
る場合や、ガスの種類が変わっても、ガスの質量流量を
正確に検出して制御弁を精度よ（制御できるようにする
ことを目的とする。
る場合や、ガスの種類が変わっても、ガスの質量流量を
正確に検出して制御弁を精度よ（制御できるようにする
ことを目的とする。
［課題を解決するための手段］
本発明は、上記目的を達成するものであり、それは、ガ
ス供給導管に感温コイルを巻きつけてその導管を流れる
ガスの質量流量に応じた検出信号を発するセンサ回路を
構成し、このセンサ回路を増幅回路を介して比較回路に
接続し、比較回路はセンサ回路側からの検出信号に応じ
てガス供給導管に設けた制御弁を開閉制御するようにし
たマスフローコントローラにおいて、センサ回路に補正
回路を付加し、ガス供給導管に流すガスの種々の温度や
ガスの種類に対応してセンサ回路からの検出値を補正す
るようにした。
ス供給導管に感温コイルを巻きつけてその導管を流れる
ガスの質量流量に応じた検出信号を発するセンサ回路を
構成し、このセンサ回路を増幅回路を介して比較回路に
接続し、比較回路はセンサ回路側からの検出信号に応じ
てガス供給導管に設けた制御弁を開閉制御するようにし
たマスフローコントローラにおいて、センサ回路に補正
回路を付加し、ガス供給導管に流すガスの種々の温度や
ガスの種類に対応してセンサ回路からの検出値を補正す
るようにした。
ガスの種々の温度に対応させるためには、ガスの温度を
検出する温度センサを設け、補正回路は温度センサから
の信号に基づき、センサ回路の検出信号を正確な質量流
量相当値に変換させる構成とする。
検出する温度センサを設け、補正回路は温度センサから
の信号に基づき、センサ回路の検出信号を正確な質量流
量相当値に変換させる構成とする。
またガスの種類に対応させるためには、補正回路をガス
の種類に応じて、センサ回路からの検出信号を正確な質
量流量相当値となるように変換設定できる構成とする。
の種類に応じて、センサ回路からの検出信号を正確な質
量流量相当値となるように変換設定できる構成とする。
「作用コ
上記のマスフローコントローラの制御回路では、ガス供
給導管を通るガスの温度が温度センサにかも補正回路に
入力される。補正回路は、センサ回路からの入力信号を
温度センサからの信号に基づき正確な質量流量相当値と
なるように変換させる。このためガス温度が種々変わっ
て、その比熱や密度が変化しても、センサ回路での検出
信号が質量流量を誤差なく表わすように補正される。よ
って比較回路は、補正回路側からの入力信号と基準信号
とを比較して正確に制御弁を開閉制御する。
給導管を通るガスの温度が温度センサにかも補正回路に
入力される。補正回路は、センサ回路からの入力信号を
温度センサからの信号に基づき正確な質量流量相当値と
なるように変換させる。このためガス温度が種々変わっ
て、その比熱や密度が変化しても、センサ回路での検出
信号が質量流量を誤差なく表わすように補正される。よ
って比較回路は、補正回路側からの入力信号と基準信号
とを比較して正確に制御弁を開閉制御する。
次にガス供給導管に流されるガスの種類が変わる場合に
は、補正回路は使用するガスの比熱に対応してセンサ回
路からの検出信号を正確な質量流量相当値を出力するよ
うに設定される。このように設定すれば、ガスの種類が
変わることによりその比熱が変わっても、補正回路は誤
差なく質量流量を検出し、正確に制御弁を開閉制御する
。なお、補正回路に温度変換機能とガスの種類設定機能
を持たせたときは、両者の機能を利用してガスの質量流
量を正確に検出させる。
は、補正回路は使用するガスの比熱に対応してセンサ回
路からの検出信号を正確な質量流量相当値を出力するよ
うに設定される。このように設定すれば、ガスの種類が
変わることによりその比熱が変わっても、補正回路は誤
差なく質量流量を検出し、正確に制御弁を開閉制御する
。なお、補正回路に温度変換機能とガスの種類設定機能
を持たせたときは、両者の機能を利用してガスの質量流
量を正確に検出させる。
［実施例コ
本発明の実施例を第１．２図により説明する。
反応ガスを導（ガス供給導管ｌに２つの感温コイルＣ１
、Ｃ３を巻き、さらに２つの抵抗Ｒ１とＲ２とでブリッ
ジ回路を構成して、センサ回路２を構成する。センサ回
路２の電源端子を電源に接続し、出力端子は検出値を出
力する検出器３に接続する。検出器３の出力側は、補正
回路４と増幅回路５を介して比較回路６に接続し、比較
回路６が入力信号と基準信号とを比較してガス供給導管
１に設けた制御弁７を開閉制御するようになっている。
、Ｃ３を巻き、さらに２つの抵抗Ｒ１とＲ２とでブリッ
ジ回路を構成して、センサ回路２を構成する。センサ回
路２の電源端子を電源に接続し、出力端子は検出値を出
力する検出器３に接続する。検出器３の出力側は、補正
回路４と増幅回路５を介して比較回路６に接続し、比較
回路６が入力信号と基準信号とを比較してガス供給導管
１に設けた制御弁７を開閉制御するようになっている。
なお、センサ回路２では、２つの感温コイルＣＣ２での
温度差による抵抗値の変化の差に基づき、ガス供給導管
ｌを流れるガスの質量流量に相当する検出値を出力する
ようになっている。
温度差による抵抗値の変化の差に基づき、ガス供給導管
ｌを流れるガスの質量流量に相当する検出値を出力する
ようになっている。
補正回路４には、ガス供給導管ｌに流すガスの温度を検
出する温度センサ８からのその検出値が入力されるよう
になっている。そして補正回路４は、温度センサ８から
の検出値に基づき、センサ回路２からの検出信号を正確
な質量流量に相当するように変換させる構成となってい
る。すなわちガスはその温度により後記するように比熱
が大きく変化するので、センサ回路２からの検出値もガ
ス温度が変われば質量流量に誤差を生じ、正確に質量流
量を表わすように変換する必要があるからである。
出する温度センサ８からのその検出値が入力されるよう
になっている。そして補正回路４は、温度センサ８から
の検出値に基づき、センサ回路２からの検出信号を正確
な質量流量に相当するように変換させる構成となってい
る。すなわちガスはその温度により後記するように比熱
が大きく変化するので、センサ回路２からの検出値もガ
ス温度が変われば質量流量に誤差を生じ、正確に質量流
量を表わすように変換する必要があるからである。
ガン供給導管を流れるガスの質量流量■は、単位時間当
りの質量流量をｄ ｍ ／ ｄ Ｔ、ガスの比熱をｃｐ
、温度差を八Ｔとすると、 Ｖ ｃｃ （ｄｎ／ｄＴ） ＸＣｐＸΔＴ（１）の
関係があり、補正回路４の演算回路でｃｐの値を、ガス
温度に応じて基準値から変換させて補正するようになっ
ている。
りの質量流量をｄ ｍ ／ ｄ Ｔ、ガスの比熱をｃｐ
、温度差を八Ｔとすると、 Ｖ ｃｃ （ｄｎ／ｄＴ） ＸＣｐＸΔＴ（１）の
関係があり、補正回路４の演算回路でｃｐの値を、ガス
温度に応じて基準値から変換させて補正するようになっ
ている。
各種のガスのそれぞれの温度での比熱は第２図に示すよ
うになる。一般に使用される反応ガスの温度は７０〜９
０℃であるが、最近では１５０℃という高温のものを流
す要求もあり、そのような場合、例えばメタンガスでは
数％の比熱差がある。そのため上記のようにセンサ回路
からの検出値を補正回路で補正するのである。
うになる。一般に使用される反応ガスの温度は７０〜９
０℃であるが、最近では１５０℃という高温のものを流
す要求もあり、そのような場合、例えばメタンガスでは
数％の比熱差がある。そのため上記のようにセンサ回路
からの検出値を補正回路で補正するのである。
また第２図に示すように、ガスの種類により比熱は非常
に大きな差がある。そのため下記のようにセンサ回路か
らの検出値を補正回路で補正する。
に大きな差がある。そのため下記のようにセンサ回路か
らの検出値を補正回路で補正する。
補正回路４は、ガス供給導管１に流すガスの種類により
比熱が変わるので、ガスの種類ごとの比熱に対応させて
センサ回路２からの検出値が正確な質量流量を表わすよ
うに変換設定できる回路構成となっている。すなわち第
２図に示すようにガスの種類が変わると比熱が大きく変
わるので、その変位曲線に沿って比熱ｃｐが変化する設
定曲線を選択できるようになっている。すなわち式（１
１のｃｐをガスの種類に相当するものに設定して補正さ
せる。
比熱が変わるので、ガスの種類ごとの比熱に対応させて
センサ回路２からの検出値が正確な質量流量を表わすよ
うに変換設定できる回路構成となっている。すなわち第
２図に示すようにガスの種類が変わると比熱が大きく変
わるので、その変位曲線に沿って比熱ｃｐが変化する設
定曲線を選択できるようになっている。すなわち式（１
１のｃｐをガスの種類に相当するものに設定して補正さ
せる。
以上によりガスの種類に応じて補正回路４を設定してお
き、ガス供給導管１にガスを流せば、温度センサがガス
温度を検出して補正回路４に入力する。補正回路４は、
ガス温度に基づきそれに対応した比熱によりセンサ回路
２からの検出値を正しい質量流量に相当する検出値に変
換させる。
き、ガス供給導管１にガスを流せば、温度センサがガス
温度を検出して補正回路４に入力する。補正回路４は、
ガス温度に基づきそれに対応した比熱によりセンサ回路
２からの検出値を正しい質量流量に相当する検出値に変
換させる。
なお、上記実施例では、補正回路４をセンサ回路２と増
幅回路５の間に設けたが、その代りに増幅回路５と比較
回路６との間に設けるようにしてもよい。さらに上記実
施例では、温度センサ８を設けたが、感温コイルＣ，，
Ｃ，の抵抗値からセンサ部の温度を測定する事も可能な
ため、回路構成は複雑となるが、感温コイルＣ，，Ｃ，
に温度センサの役割を持たせる事も可能である。
幅回路５の間に設けたが、その代りに増幅回路５と比較
回路６との間に設けるようにしてもよい。さらに上記実
施例では、温度センサ８を設けたが、感温コイルＣ，，
Ｃ，の抵抗値からセンサ部の温度を測定する事も可能な
ため、回路構成は複雑となるが、感温コイルＣ，，Ｃ，
に温度センサの役割を持たせる事も可能である。
［発明の効果］
本発明によれば、ガス供給導管に流すガスの温度とガス
の種類に応じて、センサ回路での検出値を変換させるこ
とができるので、ガスの温度が種々のものに対して、あ
るいは種々のガスに対して本発明の制御回路を有するマ
スフローコントローラを適用でき、正確にガスの質量流
量を測定することができる。
の種類に応じて、センサ回路での検出値を変換させるこ
とができるので、ガスの温度が種々のものに対して、あ
るいは種々のガスに対して本発明の制御回路を有するマ
スフローコントローラを適用でき、正確にガスの質量流
量を測定することができる。
第１図は本発明のマスフローコントローラの制御回路の
説明図、第２図はガスの温度と比熱との関係を示すグラ
フである。 ｌ；ガス供給導管 ２；センサ回路３；検出器
４：補正回路 ５；増幅回路 ６；比較回路 ７：制御弁 ８；温度センサ第１ 図 第２ 図 ガス！ＩＪＩ （”Ｃ１
説明図、第２図はガスの温度と比熱との関係を示すグラ
フである。 ｌ；ガス供給導管 ２；センサ回路３；検出器
４：補正回路 ５；増幅回路 ６；比較回路 ７：制御弁 ８；温度センサ第１ 図 第２ 図 ガス！ＩＪＩ （”Ｃ１
Claims (3)
- （１）ガス供給導管に感温コイルを巻きつけてガス供給
導管を流れるガスの質量流量に応じた検出信号を発する
ようにセンサ回路を構成し、センサ回路を増幅回路を介
して比較回路に接続し、比較回路はセンサ回路からの検
出信号に応じてガス供給導管に設けた制御弁を開閉制御
するようにしたマスフローコントローラにおいて、セン
サ回路に補正回路を付加し、その補正回路は、ガス温度
を検出する温度センサからの信号に基づきセンサ回路か
らの検出信号を正確な質量流量相当値に変換するように
構成されていることを特徴とするマスフローコントロー
ラの制御回路。 - （２）ガス供給導管に感温コイルを巻きつけてガス供給
導管を流れるガスの質量流量に応じた検出信号を発する
ようにセンサ回路を構成し、センサ回路を増幅回路を介
して比較回路に接続し、比較回路はセンサ回路からの検
出信号に応じてガス供給導管に設けた制御弁を開閉制御
するようにしたマスフローコントローラにおいて、セン
サ回路に補正回路を付加し、その補正回路はガス供給導
管に送られるガスの種類に応じて、センサ回路からの検
出信号を正確な質量流量相当値に変換設定できるように
構成されていることを特徴とするマスフローコントロー
ラの制御回路。 - （３）請求項（２）に記載のマスフローコントローラの
制御回路において、補正回路は、さらにガス温度を検出
する温度センサからの信号に基づき回路からの検出信号
を正確な質量流量相当値に変換するように構成されるマ
スフローコントローラの制御回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP128190A JPH03204705A (ja) | 1990-01-08 | 1990-01-08 | マスフローコントローラの制御回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP128190A JPH03204705A (ja) | 1990-01-08 | 1990-01-08 | マスフローコントローラの制御回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03204705A true JPH03204705A (ja) | 1991-09-06 |
Family
ID=11497069
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP128190A Pending JPH03204705A (ja) | 1990-01-08 | 1990-01-08 | マスフローコントローラの制御回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03204705A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0711430A4 (en) * | 1992-06-12 | 1996-01-04 | Unit Instr Inc | MASS CURRENT CONTROL DEVICE |
| WO2014132124A2 (en) * | 2013-03-01 | 2014-09-04 | Hitachi Metals, Ltd. | Mass flow controller and method for improved performance across fluid types |
| KR20160140654A (ko) | 2014-03-31 | 2016-12-07 | 히타치 긴조쿠 가부시키가이샤 | 질량 유량의 측정 방법, 당해 방법을 사용하는 열식 질량 유량계 및 당해 열식 질량 유량계를 사용하는 열식 질량 유량 제어 장치 |
| CN111101098A (zh) * | 2018-10-26 | 2020-05-05 | 合肥欣奕华智能机器有限公司 | 一种蒸镀控制方法及蒸镀控制系统 |
-
1990
- 1990-01-08 JP JP128190A patent/JPH03204705A/ja active Pending
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0711430A4 (en) * | 1992-06-12 | 1996-01-04 | Unit Instr Inc | MASS CURRENT CONTROL DEVICE |
| EP0711430A1 (en) * | 1992-06-12 | 1996-05-15 | Unit Instruments, Inc. | Mass flow controller |
| KR20150133629A (ko) * | 2013-03-01 | 2015-11-30 | 히타치 긴조쿠 가부시키가이샤 | 질량 유량 컨트롤러 및 유체 유형에 걸쳐 개선된 성능을 위한 방법 |
| WO2014132124A3 (en) * | 2013-03-01 | 2014-11-20 | Hitachi Metals, Ltd. | Mass flow controller and method for improved performance across fluid types |
| CN104254812A (zh) * | 2013-03-01 | 2014-12-31 | 日立金属株式会社 | 针对不同流体类型的改进性能的质量流量控制器和方法 |
| US9146563B2 (en) | 2013-03-01 | 2015-09-29 | Hitachi Metals, Ltd. | Mass flow controller and method for improved performance across fluid types |
| WO2014132124A2 (en) * | 2013-03-01 | 2014-09-04 | Hitachi Metals, Ltd. | Mass flow controller and method for improved performance across fluid types |
| JP2016512350A (ja) * | 2013-03-01 | 2016-04-25 | 日立金属株式会社 | 複数の流体の種類に亘って改善された性能のためのマスフローコントローラ及び方法 |
| CN104254812B (zh) * | 2013-03-01 | 2017-10-10 | 日立金属株式会社 | 针对不同流体类型的改进性能的质量流量控制器和方法 |
| US9898013B2 (en) | 2013-03-01 | 2018-02-20 | Hitachi Metals, Ltd. | Mass flow controller for improved performance across fluid types |
| KR20160140654A (ko) | 2014-03-31 | 2016-12-07 | 히타치 긴조쿠 가부시키가이샤 | 질량 유량의 측정 방법, 당해 방법을 사용하는 열식 질량 유량계 및 당해 열식 질량 유량계를 사용하는 열식 질량 유량 제어 장치 |
| US10514289B2 (en) | 2014-03-31 | 2019-12-24 | Hitachi Metals, Ltd. | Mass flow rate measurement method, thermal mass flow meter using said method, and thermal mass flow controller using said thermal mass flow meter |
| CN111101098A (zh) * | 2018-10-26 | 2020-05-05 | 合肥欣奕华智能机器有限公司 | 一种蒸镀控制方法及蒸镀控制系统 |
| CN111101098B (zh) * | 2018-10-26 | 2021-11-16 | 合肥欣奕华智能机器有限公司 | 一种蒸镀控制方法及蒸镀控制系统 |
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