JPH05134764A - Mass flow controller - Google Patents
Mass flow controllerInfo
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- JPH05134764A JPH05134764A JP29532491A JP29532491A JPH05134764A JP H05134764 A JPH05134764 A JP H05134764A JP 29532491 A JP29532491 A JP 29532491A JP 29532491 A JP29532491 A JP 29532491A JP H05134764 A JPH05134764 A JP H05134764A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はマスフローコントローラ
ーに係わり、特にLSI製造工程における各種プロセス
ガスの流量制御に使用されるマスフローコントローラー
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a mass flow controller, and more particularly to a mass flow controller used for controlling flow rates of various process gases in an LSI manufacturing process.
【0002】[0002]
【従来の技術】マスフローコントローラーは、流量セン
サとバルブ(サーマルバルブタイプ,電磁弁タイプ,圧
電素子タイプ等がある)で構成され気体の質量流量計測
と制御を行う。2. Description of the Related Art A mass flow controller is composed of a flow rate sensor and a valve (a thermal valve type, a solenoid valve type, a piezoelectric element type, etc.) for measuring and controlling a mass flow rate of gas.
【0003】図3および図4を用いて従来技術のサーマ
ルバルブタイプでのマスフローコントローラーの構造お
よび動作の流れを説明する。流量センサ2は、ステンレ
スの細いチューブに2個のサーモレジスタ3を巻いた構
造となっている。サーモレジスタ3は、常時、電流が流
れ加熱されている。2個のサーモレジスタ3は、ブリッ
ジ回路が組まれサーモレジスタ3の抵抗体のバランスが
くずれると電気圧力が発生する様になっている。センサ
チューブ内にガスが流れるとそのガスの冷却効果によ
り、ブリッジ回路4のバランスが崩れ、流量に比例した
電気出力が得られる。この出力を増幅回路7で増幅して
ガス流量に比例したアナログ出力を得る。バルブ5はバ
ルブヒーター6を加熱しステンレスのチューブを熱膨張
させる事によりガスの流れるオリフィスを調整し流量を
制御させる。流量センサ2より得られた出力と、制御し
たい流量に対応した電圧を比較して取り出された差の出
力が制御回路8を通してバルブ5のバルブヒーター6に
加えられ、目的の流量に制御される。The structure and operation flow of a conventional thermal valve type mass flow controller will be described with reference to FIGS. 3 and 4. The flow rate sensor 2 has a structure in which two thermo registers 3 are wound around a thin stainless tube. The thermoresistor 3 is constantly heated by an electric current. A bridge circuit is built in the two thermo-resistors 3 so that electric pressure is generated when the resistors of the thermo-resistors 3 lose their balance. When the gas flows into the sensor tube, the cooling effect of the gas causes the bridge circuit 4 to lose balance and an electrical output proportional to the flow rate can be obtained. This output is amplified by the amplifier circuit 7 to obtain an analog output proportional to the gas flow rate. The valve 5 heats the valve heater 6 and thermally expands the stainless steel tube, thereby adjusting the orifice through which the gas flows and controlling the flow rate. The output obtained by comparing the output obtained from the flow rate sensor 2 with the voltage corresponding to the flow rate desired to be controlled is applied to the valve heater 6 of the valve 5 through the control circuit 8 and is controlled to the target flow rate.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のマスフ
ローコントローラーは、流量センサのサーモレジスタが
常時加熱されている為、劣化が進行する。又、半導体製
造プロセスでは、活性ガス、液化ガス、可燃性ガス等を
使用しており、マスフローコントローラー内へのゴミの
進入や腐食が起き、この為、マスフローコントローラー
内各部位での詰り等が発生し、序々に実流量の変動等が
発生する。前記理由により、マスフローコントローラー
は悪化の一途をたどるが、半導体製造装置の稼働中に、
マスフローコントローラーの流量の再現性不良を発見す
る方法がない為、製品不良の誘発や、マスフローコント
ローラーの突発的故障を予測出来ない問題点を生じる。In the above-mentioned conventional mass flow controller, the thermo resistor of the flow rate sensor is constantly heated, so that the deterioration progresses. In addition, in the semiconductor manufacturing process, active gas, liquefied gas, flammable gas, etc. are used, and dust ingress and corrosion occur in the mass flow controller, which causes clogging at various parts in the mass flow controller. However, fluctuations in the actual flow rate occur gradually. Due to the above reasons, the mass flow controller continues to deteriorate, but during operation of the semiconductor manufacturing equipment,
Since there is no way to find the flow rate reproducibility of the mass flow controller, there is a problem that it is impossible to predict product defects and sudden failure of the mass flow controller.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明のマスフローコン
トローラーは、バルブのIN側とOUT側にそれぞれ圧
力センサを、マスフローコントローラー本体には温度セ
ンサ,減算回路,バルブ電圧演算回路,温度補正回路を
備えている事を特徴とする。The mass flow controller of the present invention comprises pressure sensors on the IN side and OUT side of the valve, and the mass flow controller body is equipped with a temperature sensor, a subtraction circuit, a valve voltage calculation circuit, and a temperature correction circuit. It is characterized by
【0006】減算回路ではIN側圧力センサ信号より、
OUT側圧力センサ信号を減算しその出力を、バルブ電
圧演算回路へ入力する。バルブ電圧演算回路では、前記
信号と流量センサより増幅回路を径由した流量信号を入
力しバルブ電圧を算出する。バルブ電圧信号は温度補正
回路にて温度センサ信号を基準に補正され、基準バルブ
電圧として外部へ出力される。In the subtraction circuit, from the IN side pressure sensor signal,
The OUT side pressure sensor signal is subtracted and the output is input to the valve voltage calculation circuit. In the valve voltage calculation circuit, a valve voltage is calculated by inputting the above-mentioned signal and a flow rate signal from the flow rate sensor through the amplifier circuit. The valve voltage signal is corrected by the temperature correction circuit using the temperature sensor signal as a reference, and is output to the outside as a reference valve voltage.
【0007】[0007]
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。図1は本発明の一実施例を示すマスフローコントロ
ーラーのブロック図であり、図2はその動作を示すフロ
ーチャートである。The present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of a mass flow controller showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a flow chart showing its operation.
【0008】本発明のマスフローコントローラーは、同
図に示す様に、従来のマスフローコントローラーにバル
ブ電圧演算回路12が追加された構造となっている。マ
スフローコントローラーへ外部より電源の供給と流量設
定信号を入力する事により、図3と同様に、流量設定信
号に追従した流量制御をし、外部の流量表示部へ流量信
号を出力する。これと同時にバルブ電圧算出回路12側
では、圧力センサA.1と圧力センサB.13の信号が
減算回路9へ入力され圧力センサA.1より圧力センサ
B.13の信号が減算されバルブ電圧演算回路10へ出
力される。バルブ電圧演算回路10では、減算回路9よ
り出力されるバルブ5にかかる圧力の信号と流量センサ
2より、増幅回路7を径由した流量信号を入力し、バル
ブ5にかかる圧力と、その時の流量を基準とした時のバ
ルブ電圧を算出し、温度補正回路11へ出力する。気体
の質量流量は温度によって変化する為、温度補正回路1
1では、温度センサ14より入力した信号を基準にバル
ブ電圧の補正を行う。As shown in the figure, the mass flow controller of the present invention has a structure in which a valve voltage calculation circuit 12 is added to the conventional mass flow controller. By externally supplying power and inputting a flow rate setting signal to the mass flow controller, the flow rate is controlled in accordance with the flow rate setting signal and the flow rate signal is output to the external flow rate display unit, as in FIG. At the same time, the pressure sensor A. 1 and pressure sensor B. The signal of the pressure sensor A. 1 to pressure sensor B. The signal of 13 is subtracted and output to the valve voltage calculation circuit 10. In the valve voltage calculation circuit 10, the signal of the pressure applied to the valve 5 output from the subtraction circuit 9 and the flow rate signal derived from the amplification circuit 7 are input from the flow rate sensor 2, and the pressure applied to the valve 5 and the flow rate at that time are input. The valve voltage with respect to is calculated and output to the temperature correction circuit 11. Since the mass flow rate of gas changes with temperature, the temperature correction circuit 1
In 1, the valve voltage is corrected based on the signal input from the temperature sensor 14.
【0009】以上の回路を径由して、圧力、流量、温度
を基準とした基準バルブ電圧信号を算出し、外部のバル
ブ電圧モニタ15へ出力する。バルブ電圧モニタ15で
は、バルブ5に加えられる実際のバルブ電圧と、基準バ
ルブ電圧とを入力し、内蔵のデジタルパネルメーターに
表示し、又、実際のバルブ電圧と、基準バルブ電圧とが
ある値以上外れたら警報もしくは異常ランプ16を動作
させる。A reference valve voltage signal based on pressure, flow rate, and temperature is calculated through the above circuit and is output to an external valve voltage monitor 15. In the valve voltage monitor 15, the actual valve voltage applied to the valve 5 and the reference valve voltage are input and displayed on the built-in digital panel meter, and the actual valve voltage and the reference valve voltage are above a certain value. If it comes off, the alarm or abnormality lamp 16 is operated.
【0010】[0010]
【発明の効果】以上説明した様に本発明のマスフローコ
ントローラーは、圧力,流量,温度を基準にした基準の
バルブ電圧を得る事が出来る。この為、実際のバルブ電
圧と基準のバルブ電圧を比較する事により常に流量の再
現性精度を把握出来る為、マスフローコントローラーの
劣化状態を把握と流量の再現性不良による製品異常を防
止する効果がある。As described above, the mass flow controller of the present invention can obtain a reference valve voltage based on pressure, flow rate and temperature. Therefore, by comparing the actual valve voltage with the reference valve voltage, the flow rate reproducibility accuracy can be grasped at all times, which has the effect of grasping the deterioration state of the mass flow controller and preventing product abnormalities due to poor flow rate reproducibility. ..
【図1】本発明の一実施例を示すマスフローコントロー
ラーのブロック図。FIG. 1 is a block diagram of a mass flow controller showing an embodiment of the present invention.
【図2】図1の一実施例の動作を説明するフローチャー
ト。FIG. 2 is a flowchart illustrating the operation of the embodiment of FIG.
【図3】従来技術のマスフローコントローラーのブロッ
ク図。FIG. 3 is a block diagram of a conventional mass flow controller.
【図4】図3のマスフローコントローラーの動作を説明
するフローチャート。4 is a flowchart illustrating the operation of the mass flow controller of FIG.
【符号の説明】 1 圧力センサーA 2 流量センサ 3 サーモレジスタ 4 ブリッジ回路 5 バルブ 6 バルブヒーター 7 増幅回路 8 制御回路 9 減算回路 10 バルブ電圧演算回路 11 温度補正回路 12 バルブ電圧算出回路 13 圧力センサーB 14 温度センサ 15 バルブ電圧モニタ 16 警報,異常ランプ[Explanation of symbols] 1 pressure sensor A 2 flow rate sensor 3 thermo register 4 bridge circuit 5 valve 6 valve heater 7 amplification circuit 8 control circuit 9 subtraction circuit 10 valve voltage calculation circuit 11 temperature correction circuit 12 valve voltage calculation circuit 13 pressure sensor B 14 Temperature sensor 15 Valve voltage monitor 16 Alarm and error lamp
Claims (1)
流量を調整するバルブと、該バルブを制御する基板とを
有して構成され外部の流量設定信号に従ってガス流量を
制御するマスフローコントローラーにおいて、マスフロ
ーコントローラー本体に、周囲の温度を測定する温度セ
ンサと、前記バルブにかかるガス圧力を測定する為の2
個の圧力センサと、前記センサの信号を基準に演算を行
う減算回路と、バルブ電圧と演算する演算回路と、温度
補正回路とを内蔵し、圧力、流量、温度を基準とした基
準バルブ電圧を外部へ出力する事を特徴とするマスフロ
ーコントローラー。1. A mass flow controller configured to have a flow rate sensor for measuring a gas flow rate, a valve for adjusting the gas flow rate, and a substrate for controlling the valve, and for controlling the gas flow rate according to an external flow rate setting signal, The mass flow controller body has a temperature sensor for measuring the ambient temperature, and 2 for measuring the gas pressure applied to the valve.
Built-in pressure sensors, a subtraction circuit that performs calculations based on the signals of the sensors, a calculation circuit that calculates the valve voltage, and a temperature correction circuit, and the reference valve voltage based on pressure, flow rate, and temperature Mass flow controller characterized by outputting to the outside.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29532491A JPH05134764A (en) | 1991-11-12 | 1991-11-12 | Mass flow controller |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29532491A JPH05134764A (en) | 1991-11-12 | 1991-11-12 | Mass flow controller |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05134764A true JPH05134764A (en) | 1993-06-01 |
Family
ID=17819143
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP29532491A Pending JPH05134764A (en) | 1991-11-12 | 1991-11-12 | Mass flow controller |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05134764A (en) |
Cited By (4)
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-
1991
- 1991-11-12 JP JP29532491A patent/JPH05134764A/en active Pending
Patent Citations (1)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
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