JPH0726727U

JPH0726727U - 質量流量計

Info

Publication number: JPH0726727U
Application number: JP5671093U
Authority: JP
Inventors: 康男小野田
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1993-10-20
Filing date: 1993-10-20
Publication date: 1995-05-19

Abstract

(57)【要約】【目的】質量流量計の異常の有無を点検する自己診断
機能の構造を簡略化してコストの増加を抑制し、且つ、
異常を正確に感知することが可能な質量流量計を提供す
る。【構成】ガス流量検出装置１０で検出可能な最大流量
に相当する所定量のガスを通過可能な通路６４が形成さ
れた層流素子６０を、ガス流量検出装置１０及びガス流
量調整装置３０と直列に設け、ガス流量調整装置３０を
制御してガス流路１を通過するガス流量を前記所定量以
上にする点検信号入力装置４０と、ガス流量検出装置１
０の演算値Ｉと前記所定量とを比較するガス流量比較装
置２６を配設した。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、質量流量計に係り、特に、半導体製造装置における精密なガス流量制御や、各種工業用プロセスガスの流量監視あるいは混合ガスの調整、圧力センサとの組み合わせによる圧力の調整自動制御等に使用される質量流量計の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来から、半導体製造装置等の各種工業用品の製造装置で使用されるプロセスガスの流量制御や、流量監視、あるいは自動制御等を行う目的で、前記製造装置の所定位置に、質量流量計を配設している。前記質量流量計としては、一般的に、センサ管内に、被測定ガスを流すことによって、センサ管の外壁に設けられた自己発熱抵抗体が冷却される割合が、ガスの質量流量に対応することを応用したガス流量検出装置により、ガス流路を通過するガス流量を検出するものがある。

【０００３】この質量流量計は、細いセンサ管を用いているため、センサ管を通過するガス流量には限界（現在では、数ｍｌ／ｍｉｎ〜数百ｍｌ／ｍｉｎ程度）がある。そこで、前記センサ管と並列にバイパス管を設け、ガスをセンサ管とバイパス管との二手に分けて通過させ、センサ管を通過するガス流量の限界を大幅に越えた流量の検出（測定）が行えるようにしている。

【０００４】しかしながら、前記質量流量計は、細いセンサ管と、層流素子が内設されたバイパス管とにガスを通過させる構造のガス流量検出装置を設けているため、長期使用等によってセンサ管内やバイパス管内に異物が付着したり、センサ部の故障が生じることがある。センサ管内に異物が付着すると、自己発熱抵抗体にて正確な温度変化を感知することが困難となったり、センサ管及びバイパス管の分流比が変化するなどにより、正確な流量制御を行うことができないという問題があった。

【０００５】また、ガス流量検出装置の故障及び異物付着等の発生を、早期発見することができないという問題もあった。そこで、従来では、前記製造装置から質量流量計を定期的に取り外し、該質量流量計のメンテナンス（点検・修理）を行うか、あるいは、質量流量計を定期的に新しいものと取り替えていた。

【０００６】しかしながら、前記質量流量計のメンテナンス、あるいは、交換は、定期的に行われるため、メンテナンスとメンテナンスとの間、あるいは新しい質量流量計と交換する前に、質量流量計に異常が発生してしまう場合があるという問題があった。また、センサ管内やバイパス管内での汚れ発生状態や目詰まり状態がわからないため、センサ管やバイパス管に異常がなく、メンテナンスや交換を行う必要がない場合においても、定期的なメンテナンスまたは交換を行うことになる。

【０００７】ここで、質量流量計のメンテナンスや交換を行う場合には、前記製造装置を停止させる必要があるため、メンテナンス中には、前記製造装置を使用することができなくなる。従って、この不要なメンテナンスや交換は、無駄な手間がかかると共に、製品の生産性を著しく低下させるという問題があった。また、特に質量流量計の不要な交換は、ランニングコストの著しい増加を招くという問題があった。

【０００８】そこで、この問題を解決するため、実開昭５９−１７５１２５号公報に開示されているように、センサ管と並列に設けられ、且つ該センサ管より内径の大きなチェック用マスフローセンサ管と、前記センサ管及びチェック用マスフローセンサ管からの出力信号を比較し、前記センサ管の異常の有無を確認する比較器と、を備えた自己診断機能付き質量流量計が存在する。

【０００９】この考案は、質量流量計に、前記自己診断機能を付加したことで、前記製造装置から質量流量計を取り外すことなく、質量流量計に異常が発生したか否かを、知ることができるため、不要なメンテナンスや新品の質量流量計との交換を行う必要がないという利点を備えている。

【００１０】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、前記実開昭５９−１７５１２５号公報に開示されている質量流量計は、自己診断機能として、センサ管とチェック用マスフローセンサ管からの出力信号を比較する回路を備えた比較器を設けているため、構造が複雑となり、質量流量計のコストを大幅に増加させるという問題があった。

【００１１】また、複雑な構造を有する自己診断機能はそれ自信に故障が発生し易いという問題もあった。本考案は、このような従来の問題点を解決することを課題とするものであり、質量流量計の異常の有無を点検する自己診断機能の構造を簡略化してコストの増加を抑制し、且つ、異常を早期に感知することが可能な質量流量計を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】

この目的を達成するために、請求項１記載の考案は、ガス流路と、前記ガス流路を通過するガス流量を検出するガス流量検出手段及びガス流量調整手段と直列に前記ガス流路に設けられ且つ前記ガス流量検出手段の流量測定レンジの最大流量に相当する所定量にガス流量最大値を制限する通路が形成されたガス流量制限手段と、前記ガス流量検出手段の検出値と前記所定量とを比較するガス流量比較手段と、を備えたことを特徴とする自己校正機能付き質量流量計を提供するものである。

【００１３】また、請求項２記載の考案は、請求項１に係るガス流量制限手段が、層流素子からなる質量流量計を提供するものである。そしてまた、請求項３記載の考案は、請求項１に係るガス流量制限手段が、オリフィスからなる質量流量計を提供するものである。

【００１４】

【作用】

請求項１記載の考案によれば、ガス流量調整手段制御手段を作動して全開にすると、ガス流量検出手段を通過するガス流量は、ガス流量制限手段により、ガス流量検出手段の流量測定レンジの最大流量に相当する所定量に制限される。従って、この状態においては、ガス流量検出手段が正常な状態にある場合には、前記ガス流量検出手段を通過するガス流量と、ガス流量検出手段の流量測定レンジの最大流量と、が同じ値（流量）となる。これより、ガス流量比較手段により、前記ガス流量検出手段を通過するガス流量とガス流量検出手段の流量測定レンジの最大流量とを比較し、その差を求めることで、ガス流量検出手段に、何らかの異常が発生したか否かが確認される。

【００１５】ここで、前記質量流量計は、ガス供給源を備えた種々の製造装置の所定位置に設置されるが、前記流量の比較は、質量流量計を前記製造装置から取り外すことなく行える。さらに、ガス流路を通過するガス流量を、前記所定量にする動作は、ガス流量調整手段の微調整を行うことなく簡単に行えるため、ガス流量検出手段に異常が発生したか否かの点検が簡単に行える。

【００１６】また、前記ガス流量制限手段は、前記ガス流量検出手段で検出可能な最大流量に相当する所定量のガスを通過させる通路が形成された構造を備えているため、質量流量計としてのガス流量検出機能及びガス流量検出レンジに悪影響を与えることがない。そしてまた、ガス流量制限手段は、ここを通過するガス流量が前記所定量になる通路を形成することにより、ガス流量を制限する構造としているため、ガス流量制限手段の構造が複雑になることがない。

【００１７】そして、請求項２記載の考案によれば、請求項１に係るガス流量制限手段を、層流素子で構成したため、前記通路は、層流素子とバイパス管とが形成する隙間及び層流素子に形成されている隙間の断面積により形成される。従って、前記作用に加え、ガス流量制限手段の構造がさらに簡略化される。そしてまた、請求項３記載の考案によれば、請求項１に係るガス流量制限手段を、オリフィスで構成したため、前記通路は、オリフィスの内径により決定される。従って、請求項２記載の考案と同様に、ガス流量制限手段の構造がさらに簡略化される。

【００１８】

【実施例】

次に、本考案に係る実施例について、図面を参照して説明する。図１は、本考案の実施例に係る質量流量計の構成図、図２は、図１に示す質量流量計の部分拡大図、図３は、図１に示す質量流量計の部分拡大図である。図１に示す質量流量計１００は、ガス流路１と、ガス流路１を通過するガス流量を検出するガス流量検出装置１０と、ガス流量検出装置１０からの出力信号Ｉを受信し、受信した出力信号Ｉに基づいて種々の演算を行うコントローラ２０と、コントローラ２０から出力信号（補正値Ｃ）を受信し、ガス流路１を通過するガスの流量を調整するガス流量調整装置３０と、コントローラ２０及びガス流量調整装置３０に接続され、質量流量計１００の点検開始信号をコントローラ２０及びガス流量調整装置３０に入力する点検用信号入力装置４０と、コントローラ２０からの出力信号（信号Ａ）を表示する表示装置５０と、ガス流量検出装置１０とガス流量調整装置３０との間に、両者に対して直列に介在した層流素子６０と、から構成されている。

【００１９】ガス流量検出装置１０は、ガス流路１から供給されたガスを通過させる細管からなるセンサ管２（本実施例では、内径＝０．２５ｍｍφのセンサ管を使用）と、センサ管２と並列に設けられ、ガス流路１から供給されたガスをセンサ管２と共に二手に分けるバイパス管５と、センサ管２の外壁に、ガスの流れる方向に沿って巻き付けられた２本の自己発熱抵抗体３と、自己発熱抵抗体３に接続されたブリッジ回路４と、から構成されている。なお、本実施例では、このガス流量検出装置１０が、請求項に記載したガス流量検出手段に相当する。

【００２０】ここで、ガス流路１からガス流量検出装置１０に供給されたガスは、センサ管２とバイパス管５との二手に分けられ、ガス流量検出装置１０にて、そのガス流量が検出された後、再び合流してガス流路１を形成する。即ち、センサ管２及びバイパス管５を通過するガス流量の合計は、ガス流路１を通過するガス流量と等しい構成となっている。

【００２１】バイパス管５には、特に図示しないが、複数の隙間が形成された層流素子が、バイパス管５の内壁と隙間をもって内設されている。そして、この層流素子とバイパス管５とが形成する隙間及び層流素子に形成された複数の隙間の断面積を調整することで、センサ管２を通過するガス流量とバイパス管５を通過するガス流量の比（分流比）を設定するようになっている。即ち、これらの隙間が、バイパス管５におけるガスの通路となる。この隙間の断面積は、ガス流路１を通過させるべきガスの流量に応じて、予め設定されている。

【００２２】このガス流量検出装置１０は、センサ管２を通過する被測定ガスにより自己発熱抵抗体３が冷却される割合が、被測定ガスの質量流量に対応することを応用してガス流量を検出するものである。即ち、センサ管２を通過するガスによって生じる２本の自己発熱抵抗体３の上流側と下流側の温度差をブリッジ回路４で検出する。

【００２３】ブリッジ回路４では、質量流量にほぼ比例した出力信号が得られる。そして、この出力信号Ｉが、コントローラ２０へ出力される。このように、センサ管２と並列にバイパス管５を設けてガスを二手に分けることにより、細管からなるセンサ管２を通過するガス流量の限界を大幅に越えたガス流量の検出が行えるようになり、広範な流量検出レンジを得ることができるようになる。

【００２４】コントローラ２０は、特に図２に示すように、断路器２１と、断路器２１を介してブリッジ回路４からの出力信号Ｉを受信する比較制御装置２３と、点検用信号入力装置４０を作動した際にのみ、断路器２１を介してブリッジ回路４からの出力信号Ｉを受信するガス流量比較装置２６と、から構成されている。断路器２１は、ブリッジ回路４からの出力信号Ｉを送信する経路が、比較制御装置２３またはガス流量比較装置２６のいずれかになるように選択するものである。この断路器２１は、通常の製造プロセス中には、比較制御装置２３の端子Ｓ ₁ に接続された状態となっており、点検用信号入力装置４０を作動した際にのみ、ガス流量比較装置２６の端子Ｓ₂に接続されるようになっている。

【００２５】比較制御装置２３は、受信した出力信号Ｉを、直流電圧で０〜５Ｖに増幅変換する増幅回路２２と、増幅回路２２に接続された比較回路２４と、から構成されている。なお、本実施例では、この比較制御装置２３が、請求項に記載したガス流量調整手段を制御する制御手段に相当する。比較回路２４では、製造プロセス中に、ガス流路１を流れるべきガスの流量値に相当する設定値Ｂと、増幅回路２２から受信したデータとの比較を行い、両者の差Ｄ₁をガス流量調整装置３０に出力する。

【００２６】一方、ガス流量比較装置２６は、受信した出力信号Ｉを直流電圧で０〜５Ｖに増幅変換する増幅回路２９と、増幅回路２９に接続された比較回路２７と、比較回路２７に接続された判断回路２８から構成されている。なお、本実施例では、このガス流量比較装置２６が、請求項に記載したガス流量比較手段に相当する。

【００２７】比較回路２７には、後に説明するコントロールバルブ３２を全開にした際に、ガス流量検出装置１０で検出可能な最大流量に相当する設定値Ｍが予め入力されている。そして、この比較回路２７にて、設定値Ｍと、増幅回路２９から受信したデータとの比較を行い、両者の差Ｄ₂を算出して、この結果を判断回路２８に出力する。

【００２８】判断回路２８では、比較回路２７から受信したデータに基づいて、表示装置５０に信号Ａを出力する。ガス流量調整装置３０は、制御回路３１と、制御回路３１に接続されたコントロールバルブ３２と、から構成されている。なお、本実施例では、このガス流量調整装置３０が、請求項に記載したガス流量調整手段に相当する。

【００２９】制御回路３１では、コントローラ２０から受信した信号（差Ｄ₁）が０となるように、コントロールバルブ３２の開閉を行う。また、後に詳細する点検用信号入力装置４０からの出力信号Ｇを受信した際には、コントロールバルブ３２を全開にする。コントロールバルブ３２は、その開閉状態により、ガス流路１を通過するガス流量を調整する。このコントロールバルブ３２は、用途に応じてノーマルオープンタイプとノーマルクローズタイプとを使い分けることができる。

【００３０】点検用信号入力装置４０は、質量流量計１００の点検を行う際に作動させる装置であって、ＯＮ／ＯＦＦスイッチ４１と、ＯＮ／ＯＦＦスイッチ４１に接続された指令回路４２と、から構成されている。ＯＮ／ＯＦＦスイッチ４１は、質量流量計１００の点検を行うか、あるいは、点検を終了するかを指令する信号を指令回路４２に出力する。

【００３１】指令回路４２は、ＯＮ／ＯＦＦスイッチ４１から信号を受信し、信号がＯＮである場合には、断路器２１に、断路器２１の接続を端子Ｓ₁から端子Ｓ₂に変更する指令信号を出力すると共に、制御回路３１に、コントロールバルブ３２を全開にする指令信号を出力する。一方、信号がＯＦＦである場合には、断路器２１に、断路器２１の接続を端子Ｓ₂から端子Ｓ₁に変更する指令信号を出力する。

【００３２】表示手段５０は、特に図示しないが、種々の情報を表示する画面と、警告を音で告げるスピーカを備えている。そして、判断回路２８から受信した信号Ａの内容を画面に表示すると共に、必要に応じてスピーカから警告音を発生させる。層流素子６０は、特に図３に示すように、複数の隙間６３が貫通形成された円板状シートから構成されている。なお、本実施例では、この層流素子６０が、請求項に記載したガス流量制限手段に相当する。

【００３３】この層流素子６０は、ガス流量検出装置１０の下流側に形成されているガス流路１の内壁とある程度の隙間６１をもって配設されており、隙間６１及び６３により、ガス通路６４を構成している。このガス通路６４は、コントロールバルブ３２を全開にした際に、設定値Ｍに相当する所定量のガスを通過させる断面積を有している。ここで、この層流素子６０は、コントロールバルブ３２を全開にした際に、設定値Ｍに相当する所定量のガスを通過させる構造を備えているため、質量流量計１００のガス流量検出機能及びガス流用検出レンジに悪影響を与えることがない。

【００３４】次に、本実施例に係る質量流量計１００の具体的動作について説明する。本実施例では、半導体装置の製造工程で、ウエハの所望位置に所望の膜を成膜する際に使用する成膜装置（以下、『ＣＶＤ装置』、ＣＶＤ；Chemical Vapor D eposition ）のガス供給管の所定位置に、質量流量計１００を配設し、成膜時に使用するプロセスガスの流量を制御しながら、ＨＴＯ（High Tenparature Oxide ）膜を成膜する場合について説明する。なお、成膜用のプロセスガスとして、モノシラン（ＳｉＨ₄）を使用した。

【００３５】質量流量計１００は、図４に示すように、ＣＶＤ装置のガス供給源であるガスボンベ９１と、成膜用チャンバー間に、ガス供給管９４を介して介在させ、ガス供給管９４と連通したガス流路１を形成するように配設する。質量流量計１００の下流側には、ガス供給管９４を介して成膜用チャンバ９３が配設されており、ここにプロセスガスが供給されるようになっている。

【００３６】次に、ＨＴＯ膜の成膜を行う場合と、質量流量計１００の点検を行う場合について説明する。（ＨＴＯ膜の成膜方法）ガスボンベ９１から成膜チャンバ９３に向けて供給したプロセスガスは、質量流量計１００に到達する。ここで、ガス流量検出装置１０に供給されたガスは、センサ管２とバイパス管５とに分かれてガス流量検出装置１０を通過する。この時、センサ管２の上流側に配設された自己発熱抵抗体３の温度と、下流側に配設された自己発熱抵抗体３との温度との差により、ブリッジ回路４から質量流量に比例した出力信号が得られる。

【００３７】出力信号Ｉ₁は、断路器２１を介して増幅回路２２に送信される。増幅回路２２では、送信されたデータを直流電圧で０〜５Ｖに増幅し、比較回路２４に出力する。比較回路２４では、予め入力されている設定値Ｂと増幅された出力信号Ｉ₁との比較を行い、両者の差Ｄ₁を算出し、この結果を制御回路３１に出力する。

【００３８】ガス流量調整装置３０では、制御回路３１にて、前記差Ｄ₁が０になるようにコントロールバルブ３２の開閉状態を決定し、ガス流路１を通過するガス流量、即ち、成膜用チャンバ９３に供給されるガス流量が、常に一定の値となるように制御する。なお、ガス流路１に、層流素子６０が配設されていても、層流素子６０は、コントロールバルブ３２を全開にした際に、ガス流量検出装置１０での流量測定レンジの最大流量に相当する所定量のガスが通過可能であるため、ＨＴＯ膜の成膜に支障を来すことがない。

【００３９】（質量流量計の点検方法）点検用信号入力装置４０のＯＮ／ＯＦＦスイッチ４１をＯＮ状態にし、このＯＮ信号を指令回路４２に出力する。指令回路４２では、断路器２１に、断路器２１の接続を端子Ｓ₁から端子Ｓ₂に切り替える命令信号を出力すると共に、制御回路３１に、コントロールバルブ３２を全開にする命令信号を出力する。

【００４０】ここで、コントロールバルブ３２を全開にする動作は、微調整を行うことなく簡単に行えるため、点検作業が容易に行える。コントロールバルブ３２が全開になると、層流素子６０により、設定値Ｍに相当する所定量が流れるように制御される。このため、ガス流路１及びガス流量検出装置１０には、この所定量のガスが供給される。

【００４１】ガス流量検出装置１０に供給されたガスは、センサ管２とバイパス管５とに分かれてガス流量検出装置１０を通過する。ブリッジ回路４では、前記と同様に、ガス流量検出装置１０を通過したガスによる温度差を検出し、コントローラ２０へ出力する。ブリッジ回路４からの出力信号は、断路器２１を介して、増幅回路２９に送信される。増幅回路２２では、受信したデータを、直流電圧で０〜５Ｖに増幅し、比較回路２７に出力する。比較回路２７では、予め入力されている設定値Ｍと、増幅された出力信号との比較を行い、両者の差Ｄ₂を算出して、この結果をガス流量調整装置に出力する。

【００４２】この時、センサ管２あるいはバイパス管５の内壁に、異物の付着や目詰まり等がなく、ガス流量検出装置１０が良好な状態である場合には、設定値Ｍと増幅された出力値との差Ｄ₂は、０となる。一方、センサ管２あるいはバイパス管５の内壁に、異物の付着や目詰まり等が発生したり、ガス流量検出装置１０に故障が生じた場合には、前記Ｄ₂は、０以外の値を示す。

【００４３】判断回路２８では、比較回路２７から受信したデータに基づいて、表示装置５０に信号Ａを出力する。この時、Ｄ₂が予め設定した許容範囲Ｅを越える場合には、その旨を表示装置５０の画面に出力すると共に、スピーカから警告音を発生し、異常を通報する。Ｄ₂が許容範囲Ｅ内である場合は、正常であることを表示装置５０の画面に出力する。

【００４４】このように、質量流量計１００をＣＶＤ装置から取り外すことなく、質量流量計１００の点検を行った。この点検作業は、層流素子６０の存在により、簡単な動作で高精度に行うことができた。質量流量計１００の点検が終了した際には、ＯＮ／ＯＦＦスイッチ４１をＯＦＦにし、指令回路４２からＯＦＦ信号を断路器２１に出力して、断路器２１の接続を端子Ｓ₂からＳ₁に戻し、必要に応じて次の成膜工程を行う。

【００４５】ここで、質量流量計１００に、何らかの異常が生じていた場合には、次に行う成膜プロセスを中止し、新しい質量流量計１００と交換した後、次の成膜プロセスを行う。このようにして、成膜プロセス毎に、質量流量計１００の点検を行うことで、成膜チャンバ９３に、常に決められた一定量のプロセスガスを供給することができる。従って、ロット間にバラツキのない良好な成膜が行えた。

【００４６】なお、質量流量計１００の点検を行うためのＯＮ／ＯＦＦスイッチ４１の作動は、成膜プロセスと成膜プロセスとの間に、自動的に行われるように、設定しておいてもよく、また、手動により行ってもよい。また、質量流量計１００の点検は、成膜プロセス毎に行ってもよく、任意のタイミングで行ってもよい。

【００４７】本実施例では、層流素子６０を、ガス流量検出装置１０とガス流量調整装置３０との間に配設したが、これに限らず、層流素子６０は、ガス流量検出装置１０及びガス流量調整装置３０に対して直列に配設されていれば、ガス流量検出装置１０より上流側、あるいは、ガス流量調整装置３０より下流側等、所望位置に配設してよい。

【００４８】そして、本実施例では、ガス流量制限手段として、層流素子６０を使用成したが、これに限らず、ガス流路１に、ガス流量検出装置１０で検出可能な最大流量に相当する所定量以上のガスを通過させた際に、ガス流量検出装置１０で検出可能な最大流量に相当する所定量のガスを通過させるガス通路６４が形成されていれば、例えば、図５に示すようなオリフィス６６等を使用してもよい。

【００４９】また、本実施例では、コントロールバルブ３２を全開にする場合について説明したが、これに限らず、コントロールバルブ３２の開閉状態は、ガス流量検出装置１０で検出可能な最大流量に相当する所定量以上のガスを通過させることが可能であれば、任意に設定してよい。そして、本実施例では、ガス流量調整装置３０の構成要素として、コントロールバルブ３２を使用したが、これに限らず、ガス流路１を通過するガス流量を調整することが可能であれば、他の部材をガス流量調整装置３０の構成要素としてもよい。

【００５０】また、本実施例では、センサ管２を通過するガスにより生じる自己発熱抵抗体３の温度変化によって、ガス流量を検出する構造を備えたガス流量検出装置を使用したが、これに限らず、ガス流路１を通過するガス流量を検出することが可能であれば、他の構造を備えたガス流量検出装置を使用してもよい。そして、本実施例では、質量流量計１００の状態を表示装置５０の画面に表示すると共に、異常が発生した場合には、スピーカからの警告音を発生させるようにしたが、これに限らず、特に、表示装置５０を設置せずに、質量流量計１００に異常が発生した場合には、自動的にＣＶＤ装置にその旨を知らせる信号を出力し、自動的に次に行う成膜工程を停止させる等、質量流量計１００の異常は、種々の方法により警告すればよい。

【００５１】そしてまた、本実施例では、質量流量計１００をＣＶＤ装置に使用した場合について説明したが、これに限らず、本考案に係る質量流量計１００は、例えば、各種工業用プロセスガスの流量監視や混合ガスの調整、圧力センサとの組み合わせによる圧力の調整、分析計との組み合わせによる混合濃度の自動制御等、種々のガス流量制御に使用することができる。

【００５２】

【考案の効果】

以上説明したように、請求項１記載の質量流量計によれば、ガス流量調整手段制御手段により、前記ガス流路を通過するガス流量を、当該ガス流量検出手段の流量測定レンジの最大流量に相当する所定量にガス流量最大値を制限する通路が形成されたガス流量制限手段を設けたことで、ガス流量検出手段が正常な状態にある場合には、前記ガス流量検出手段を通過するガス流量と、ガス流量検出手段で検出可能な最大流量と、が同じ値となる。このため、ガス流量比較手段により、前記ガス流量検出手段を通過するガス流量とガス流量検出手段で検出可能な最大流量とを比較し、その差を求めることで、製造装置から質量流量計を取り外すことなく、異常発生の有無を簡単に確認することができる。

【００５３】また、前記ガス流路を通過するガス流量を最大にする動作は、ガス流量調整手段の微調整を行うことなく簡単に行えるため、点検作業を容易に行うことができる。そして、前記ガス流量制限手段は、前記ガス流量検出手段の流量測定レンジの最大流量に相当する所定量にガス流量最大値を制限する構造を備えているため、質量流量計としてのガス流量検出機能及びガス流用検出レンジに悪影響を与えることがない。

【００５４】また、ガス流量制限手段は、ここを通過するガス流量が前記所定量になる通路を形成することにより、ガス流量を制限する構造としているため、ガス流量制限部材の構造が複雑になることがない。この結果、質量流量計の異常の有無を点検する自己診断機能の構造を簡略化してコストの増加を抑制し、且つ、異常を正確に感知することが可能な質量流量計を得ることができるという効果がある。

【００５５】そして、請求項２記載の質量流量計は、請求項１に係るガス流量制限手段を、層流素子で構成したため、前記効果に加え、複雑な制御を行うことなく、ここを通過するガス流量を所定値に制限することができる。この結果、ガス流量制限手段の構造をさらに簡略化することができるという効果がある。そしてまた、請求項３記載の質量流量計は、請求項１に係るガス流量制限手段を、オリフィスで構成したため、請求項２と同様に、複雑な制御を行うことなく、ここを通過するガス流量を所定値に制限することができる。この結果、ガス流量制限手段の構造をさらに簡略化することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例に係る質量流量計の構成図であ
る。

【図２】図１に示す質量流量計の部分拡大図である。

【図３】図１に示す質量流量計の部分拡大図である。

【図４】本考案の実施例に係る質量流量計を、ＣＶＤ装
置の所定位置に配設した状態を示す図である。

【図５】本考案の他の実施例に係る質量流量計の部分拡
大図である。

【符号の説明】

１ガス流路２センサ管３自己発熱抵抗体４ブリッジ回路５バイパス管１０ガス流量検出装置２０コントローラ２１断路器２２増幅回路２３比較制御装置２４比較回路２６ガス流量比較装置２７比較回路２８判断回路２９増幅回路３０ガス流量調整装置３１制御回路３２コントロールバルブ４０点検用信号入力装置４１ＯＮ／ＯＦＦスイッチ４２指令回路５０表示装置６０層流素子６１隙間６３隙間６４ガス通路

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】ガス流路と、前記ガス流路を通過するガ
ス流量を検出するガス流量検出手段及びガス流量調整手
段と直列に前記ガス流路に設けられ且つ前記ガス流量検
出手段の流量測定レンジの最大流量に相当する所定量に
ガス流量最大値を制限する通路が形成されたガス流量制
限手段と、前記ガス流量検出手段の検出値と前記所定量
とを比較するガス流量比較手段と、を備えたことを特徴
とする自己校正機能付き質量流量計。
【請求項２】前記ガス流量制限手段が、層流素子から
なることを特徴とする請求項１記載の質量流量計。
【請求項３】前記ガス流量制限手段が、オリフィスか
らなることを特徴とする請求項１記載の質量流量計。