JPH10232714A

JPH10232714A - 流量制御装置の診断装置

Info

Publication number: JPH10232714A
Application number: JP3396197A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Saito; 剛斎藤; Kazuhiro Yokogawa; 和弘横川
Original assignee: Kokusai Electric Corp
Current assignee: Kokusai Electric Corp
Priority date: 1997-02-18
Filing date: 1997-02-18
Publication date: 1998-09-02

Abstract

(57)【要約】【課題】半導体製造装置等でガス等の流量を制御する
流量制御装置（マスフローコントローラ）の動作異常を
早期に検出するとともに、異常内容，異常原因等を推定
できる診断装置を提供する。【解決手段】流量制御装置内の流量センサで検出した
流量を診断装置５Ａへ供給する。予測流量推移演算部５
１は、設定流量変更前後の流量設定データ２３ｃと予め
登録した流量制御装置の応答特性とに基づいて、設定流
量変更時の予測流量推移５１ａと許容範囲５１ｂを演算
によって求める。流量推移監視部５２は、流量測定デー
タ２１ｃに基づいて測定流量推移を監視し、測定流量が
許容範囲からはずれた場合は異常検出出力５２ａを発生
する。異常内容判断部５３は、予測流量推移５１ａと測
定流量推移との相違に着目して異常内容を判断する。異
常検出出力５２ａに基づいて警報を発するとともに、モ
ニタ画面上に異常内容を表示させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、半導体製造装置
等に設置された流量制御装置の診断装置に係り、詳しく
は、流量変更時の流量推移に基づいて流量制御装置の動
作を診断し、流量制御装置の動作異常ならびに異常内容
を報知できるようにした流量制御装置の診断装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】各種のガスや液体を用いて各種の処理を
行なう装置（例えば半導体製造装置）では、ガス等の流
量を制御するために流量制御装置（マスフローコントロ
ーラ）が用いられている。

【０００３】図１６は流量制御装置の基本的な構成を示
すブロック構成図である。流量制御装置１０１は、流入
口１０２から流入したガスをセンサ管１０３とバイパス
管１０４とに分岐させた後に再度合流させ、流量調節弁
（コントロールバルブ）１０５を介して流出口１０６か
ら流出させる構造としている。流量制御装置１０１は、
流量を検出する流量センサ（熱式質量センサ）１０７
と、流量センサ出力信号１０７ａを所定量増幅して検出
流量電圧信号１０８ａを出力する増幅回路１０８と、設
定流量に対応した設定流量電圧信号１０９ａと検出流量
電圧信号１０８ａとに基づいてバルブ駆動電圧信号１０
９ｂを出力する比例制御回路１０９とを備える。

【０００４】流量センサ１０７は、センサ管に巻き付け
られた２組の自己発熱抵抗体１０７ｂと、これらの発熱
体１０７ｂを含めた形成されたブリッジ回路１０７ｃと
を備えている。センサ管１０３にガスが流れると、熱の
移動に伴ってブリッジ回路１０７ｃのバランスが崩れ、
質量流量（マスフロー）に比例した出力信号１０７ａが
現れる。センサ管１０３とバイパス管１０４との分流比
から全体の流量を検出することができる。

【０００５】流量調整弁１０５は、バルブ駆動電圧信号
１０９ｂに基づいて弁開度が可変されて、流量が調整さ
れる構造となっている。比例制御回路１０９は、設定流
量電圧信号１０９ａと検出流量電圧信号１０８ａとの偏
差に基づいてバルブ駆動電圧信号１０９ｂを生成・出力
して、偏差がゼロになるように流量調節弁１０５の弁開
度を制御している。

【０００６】半導体等の製造では、腐食性ガス、酸化／
還元性ガス、液化しやすいガス等が用いられている。こ
のため流量制御装置の内部が変質したり、液化しやすい
ガスや反応生成物が内部に付着して詰りを生じたりし
て、流量の制御特性が変化することがある。流量制御装
置の動作が正常でないと処理条件が異なってしまい、大
量の処理不良品が発生することがある。このため、流量
制御装置の動作を監視したり、流量特性の校正を行なう
ことが提案されている。

【０００７】特開平４−３５０７０５号公報には、流量
設定値に対応してバルブ駆動電圧の上限値と下限値とを
予め設定しておき、バルブ駆動電圧が上，下限値からは
ずれた場合は、アラームを発するようにしたマスフロー
コントローラの自己診断装置が記載されている。この自
己診断装置は、流量設定レベルの変更から一定時間後か
ら判断動作を開始させることで、過渡状態での誤判断を
なくすようにしている。

【０００８】特開平６−５３１０３号公報には、測定用
ガス流量制御器と校正用ガス流量制御器とを直列に接続
できるように構成し、反応性の少ないガスを流して流量
特性の校正を行ない、特性変化を検知したときにはアラ
ームを発生するようにした半導体製造装置が記載されて
いる。

【０００９】また、本出願人は、温度，ガス流量，圧力
等のデータを任意の周期でサンプリングし、サンプリン
グして得たデータを処理してグラフ表示することで、瞬
間的な数値だけでなく、データの経時的変化を認識でき
るようにしたモニタリング装置を、特開平６−５０７６
９号公報で提案している。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】特開平４−３５０７０
５号公報に記載されている自己診断装置は、定常状態に
ある流量を監視して異常を検出することができるが、流
量変更直後の異常は検出することができない。また、バ
ルブ駆動電圧を監視する方式であるため、バルブ駆動電
圧出力端子を備えていない流量制御装置に対して適用す
ることができない。さらに、異常内容、異常原因等を判
定することは困難である。

【００１１】特開平６−５３１０３号公報に記載されて
いる半導体製造装置は、校正モードに切り替えてガス流
量制御器の校正を行なうことができるが、実使用状態で
ガス流量制御器の異常を検出することはできない。

【００１２】モニタ画面上に、流量の設定値、流量の測
定値を数値表示したり、それらの経時的な変化をグラフ
表示させることは実用化されているが、作業者が画面表
示を常時監視しているのは効率が悪い。また、流量制御
装置の故障判定ならびに故障内容，原因等の推定は、モ
ニタ画面およびロギングデータを参照して作業者が行な
うことになるので、作業者の経験に左右されることがあ
る。

【００１３】設定流量変更時点から所定時間経過後で定
常流量になった以降は、流量測定値が設定流量に応じて
設定した許容範囲をはずれた場合に警報を発生されるよ
うにすることも可能である。しかしながら、設定流量変
更直後に流量制御装置の動作が正常でなくなった場合
は、それを検出することができない。このため、流量制
御装置の異常検出が遅れることがある。

【００１４】このため、流量制御装置の異常を早期に検
出でき、さらに、異常内容，異常原因等を推定できる診
断装置が望まれていた。

【００１５】この発明はこのような課題を解決するため
なされたもので、流量制御装置の動作異常ならびに異常
内容を報知できるようにした流量制御装置の診断装置を
提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
この発明に係る流量制御装置の診断装置は、流量設定値
を変更した際の測定流量推移と想定した予測流量推移と
に基づいて流量制御装置の動作を診断することを特徴と
する。

【００１７】この発明に係る流量制御装置の診断装置
は、予測流量推移に許容範囲をもたせた流量推移許容範
囲と、流量センサによって検出された流量測定値に基づ
く測定流量推移とを比較し、測定流量推移が流量推移許
容範囲からはずれた場合は、異常を報知することを特徴
とする。

【００１８】現在の流量設定値と、新たに設定する流量
設定値と、流量制御装置の応答特性とに基づいて、予測
流量推移を演算する予測流量推移演算部を備え、流量変
更時に予測流量推移を演算によって求めるようにしても
よい。

【００１９】現在の流量設定値と新たに設定する流量設
定値とに応じて予め準備した予測流量推移を予測流量推
移格納部に格納しておき、流量変更時に流量変更条件に
対応する予測流量推移を取り出すようにしてもよい。

【００２０】流量変更条件毎に過去の測定流量推移を蓄
積し、過去の測定流量推移から予測流量推移と許容範囲
を求める予測流量推移学習部を設けて、流量変更時に学
習によって得られた予測流量推移を取り出すようにして
もよい。

【００２１】この発明に係る流量制御装置の診断装置
は、測定流量推移と予測流量推移とを比較して、流量制
御装置の異常内容を判断する異常内容判断部を備えたこ
とを特徴とする。

【００２２】異常内容判断部は、異常内容毎に異常時の
流量推移を備え、測定流量推移と異常時の流量推移と類
似度合から異常内容を特定するようにしてもよい。

【００２３】異常内容判断部は、測定流量推移と予測流
量推移との差に基づいて異常内容を特定するための知識
が格納された異常内容特定知識格納部と、この異常内容
特定知識格納部に格納されている知識を利用して異常内
容を特定する異常内容特定部とを備え、異常内容特定知
識格納部に格納された経験者の知識等を利用して異常内
容を特定するようにしてもよい。

【００２４】この発明に係る流量制御装置の診断装置
は、設定流量を変更した際の流量推移に基づいて流量制
御装置の動作異常を検出することができる。例えば、供
給停止状態から所定の流量を設定してガス等の供給を開
始させた際や、ガス等の供給状態で流量値の設定変更を
行なった際に、新たに設定した流量に至るまでの流量推
移（流量の時間変化特性）が正常動作時の流量推移と異
なる場合は、流量制御装置の動作に異常があるものと判
定して、アラーム等を発生させることができる。よっ
て、流量制御装置の動作異常にすみやかに検出し、報知
することができる。

【００２５】また、発明に係る流量制御装置の診断装置
は、実測された流量推移と正常動作時の流量推移とを比
較し、流量の増加・減少度合の差や、目標とする流量値
に対するオーバーシュート，アンダーシュートの有無や
発生状況（シュートレベルや繰り返し回数，繰り返し周
期等）に基づいて、異常の内容を検出して表示すること
ができる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて添付図面に基づいて説明する。図１はこの発明に係
る流量制御装置の診断装置を備えた流量監視制御装置の
ブロック構成図である。流量監視制御装置１は、流量制
御装置（マスフローコントローラ）２と、流量制御イン
タフェース部３と、主制御装置４と、診断装置５とから
なる。図１では、主制御装置４内に診断装置５を設ける
構成を示しているが、診断装置５は、例えば流量制御イ
ンタフェース部３等の他の場所に設けてもよい。

【００２７】流量制御装置２は、流量センサ２１と、流
量調節弁２２と、流量制御回路２３とからなる。符号２
４はガスの流入口、符号２５はガスの流出口である。流
入口２４から流出口２５へ至る管路中に、流量センサ２
１と流量調節弁２２とを、この順序に設けている。

【００２８】流量センサ２１は、２組の自己発熱体抵抗
と２組の基準抵抗とからなるブリッジ回路と、このブリ
ッジ回路の出力を増幅する増幅回路等を備え、ガス流量
に比例した流量信号（流量センサ出力）２１ａを出力す
る。流量調節弁２２は、流量制御回路２３から供給され
るバルブ駆動電圧信号２３ａに基づいて弁開度が連続的
に可変できるよう構成している。

【００２９】流量制御回路２３は、流量センサ２１で検
出した流量信号２１ａに基づいて流量測定値に係る電圧
信号（以下、流量測定値と記す）２１ｂを出力する出力
バッファ回路を備える。流量制御回路２３は、流量設定
値に係る電圧信号（以下、流量設定値と記す）２３ｂと
流量センサ２１で検出した流量信号２１ａとの偏差を求
める偏差演算回路と、この偏差演算回路の偏差出力に基
づいてバルブ駆動電圧信号２３ａを出力するバルブ駆動
回路等を備え、流量設定値２３ｂによって設定された流
量になるように（偏差がゼロになるように）流量調整弁
２２の弁開度をフィードバック制御する。

【００３０】流量制御インタフェース部３は、この流量
制御インタフェース部３と主制御装置４との間のデータ
伝送を制御するためのデータ伝送制御回路と、流量測定
値に係る電圧信号２１ｂを流量に対応するデジタル信号
に変換するＡ／Ｄ変換回路と、主制御装置４から供給さ
れた流量設定データ２３ｃに基づいて流量設定値に係る
電圧信号２３ｂを生成するＤ／Ａ変換回路とを備える。

【００３１】流量制御インタフェース部３には、この流
量制御インタフェース部３を識別するための装置識別番
号が付与されており、装置識別番号と各種のデータを対
応付ける等してデータ伝送を行なうようにしている。こ
れにより、計測制御バス等を介して複数の流量制御装置
２に対する流量設定ならびに流量測定データの収集を行
なえるようにしている。

【００３２】流量制御インタフェース部３は、主制御装
置４から流量設定データ２３ｃが供給されると、供給さ
れた流量設定データ２３ｃに対応した流量設定値に係る
電圧信号２３ｂを流量制御装置２へ供給する。流量制御
インタフェース部３は、流量制御装置２から供給された
流量測定値に係る電圧信号２１ｂに基づいて流量測定デ
ータ２１ｃを主制御装置４へ供給する。

【００３３】主制御装置４は、画像表示装置４１と、警
報装置４２と、診断装置５と、図示しない流量設定装
置，モニタリング装置，データ伝送制御装置等を備え
る。流量設定装置は、手動操作または予め登録された自
動運転プログラム等に基づいて１または複数の流量制御
装置２の流量を設定する。データ伝送制御装置は、流量
設定装置から出力された制御データ（流量制御装置２を
指定するデータとその流量設定データ）を計測制御バス
等を介して１または複数の流量制御装置２へ供給する。
データ伝送制御装置は、流量制御装置２から供給された
流量測定データと装置識別番号とをモニタリング装置な
らびに診断装置５へ供給する。

【００３４】モニタリング装置は、１または複数の流量
制御装置２の流量設定値と流量測定データとを時間経過
との対応を付けて順次記憶するとともに、記憶したデー
タを処理してグラフや表等を作成し、画像表示装置４１
の画面上に流量設定値や流量測定値をグラフ表示させ
る。

【００３５】警報装置４２は、警報音を発生する警報音
発生器やフラッシュランプ等の警報灯を備え、診断装置
５から供給される警報指令に基づいて警報を発生する。
診断装置５は、流量設定データ２３ｃと流量測定データ
２１ｃとに基づいて流量制御装置２の動作を監視し、流
量制御装置２の動作に異常が検出された場合は警報指令
を警報装置４２へ供給して警報を発生させるとともに、
画像表示装置４１に異常が検出された流量制御装置２を
特定する情報と異常内容とを表示させる。

【００３６】図２は診断装置の一具体例を示すブロック
構成図である。図２に示す診断装置５Ａは、予測流量推
移演算部５１と、流量推移監視部５２と、異常内容判断
部５３とからなる。

【００３７】予測流量推移演算部５１は、流量設定デー
タ２３ｃに基づいて流量設定値を監視している。予測流
量推移演算部５１は、流量設定値が変更されたことを検
出すると、変更前の流量設定値と変更後の流量設定値と
に基づいて予測流量推移を演算によって求め、求めた予
測流量推移５１ａを出力する。予測流量推移演算部５１
には、流量制御装置２の応答特性と、流量推移の演算式
を予め登録している。予測流量推移演算部５１は、流量
変更前後の各流量設定値と流量制御装置２の応答特性と
に基づいて、流量の時間的な変化を流量推移の演算式に
基づいて演算する。

【００３８】予測流量推移演算部５１には、流量センサ
２１の検出精度、流量制御装置２の応答ばらつきデー
タ、異常判定マージン値等の流量推移の許容幅を求める
ためのデータや演算式を予め登録している。予測流量推
移演算部５１は、流量推移の許容幅を求めるためのデー
タや演算式に基づいて、流量推移の許容範囲を求め、求
めた許容範囲５１ｂを出力する。

【００３９】流量推移監視部５２は、予測流量推移５１
ａ，許容範囲５１ｂと流量測定データ２１ｃとを時間と
の対応を付けて比較し、実測された流量が許容範囲５１
ｂをはずれた場合は、異常検出出力５２ａを発生する。

【００４０】なお、流量推移監視部５２は、実測された
流量が許容範囲５１ｂをはずれた状態の継続時間を計時
して、その時間が第１の監視時間を越えた場合は注意信
号を発生し、第１の監視時間よりも長い第２の監視時間
を越えた場合は警報信号を発生するようにしてもよい。
この場合、図１に示した警報装置４２は、注意信号と警
報信号と異なる警報を発生するよう構成する。

【００４１】流量推移監視部５２は、時系列的に供給さ
れる流量測定データ２１ｃに対して、連続する数個分の
データの算術平均値を求めて各時点の流量とするように
してもよい。また、流量推移監視部５２は、連続する数
個分のデータ中の最大値および最小値を除いて算術平均
値を求めて各時点の流量とするようにしてもよい。これ
により、流量測定データ２１ｃ，２１ｂにスパイクノイ
ズ等による誤データがあった場合でも、誤警報を発する
ことを低減できる。

【００４２】異常内容判断部５３は、予測流量推移５１
ａ，許容範囲５１ｂと流量測定データ２１ｃとを時間と
の対応を付けて比較し、予測流量推移５１ａと実測流量
推移との相違状態に基づいて異常内容を推定し、推定し
た異常内容を出力する。この異常内容出力５３ａは、図
１に示した画像表示装置４１の画面上に表示される。

【００４３】図３は流量監視制御装置における流量制御
装置の監視動作を示すフローチャートである。図１に示
した主制御装置４によって新たな流量値への流量変更要
求が与えられると、図２に示した予測流量推移演算部５
１は、現在の流量値と新たな流量設定値とに基づいて予
測流量推移および許容範囲のデータテーブルを時系列で
作成する（ステップＳ１）。

【００４４】主制御装置４が新たな流量設定値（流量設
定データ）２３ｃを流量制御インタフェース部３を介し
て流量制御装置２へ供給すると、流量推移監視部５２
は、新たな流量が設定された時刻を基準時刻とし（ステ
ップＳ２）、流量測定値（流量測定データ）２１ｃの取
得と基準時刻からの経過時間を取得する（ステップＳ
３）。

【００４５】流量推移監視部５２は、流量測定値が許容
範囲内で推移しているか否かを監視する（ステップＳ
４）。流量測定値が許容範囲からはずれている場合、診
断装置５，５Ａは異常検出出力５２ａを図１に示す警報
装置４２へ供給して警報を発生させるとともに、図２に
示した異常内容判断部５３による異常内容の判定結果を
図１に示した画像表示装置４１の画面上に表示させる
（ステップＳ５）。

【００４６】図４は診断装置の他の具体例を示すブロッ
ク構成図である。図４に示す診断装置５Ｂは、流量推移
監視・異常内容判断部５４と、予測流量推移格納部５５
とからなる。

【００４７】予測流量推移格納部５５には、設定流量変
更に伴う流量推移の予測特性を流量変更前後の流量値と
の対応を付けて格納している。予測流量推移格納部５５
には、予測流量推移の理論値（演算値）を格納してもよ
いし、実測データに基づく流量推移を格納しておいても
よい。

【００４８】流量推移監視・異常内容判断部５４は、設
定流量の変更を検出すると変更前後の流量設定値５４ａ
を予測流量推移格納部５５へ供給して、流量変更条件に
該当する予測流量推移５１ａおよび許容範囲５１ｂを読
み出す。流量推移監視・異常内容判断部５４は、読み出
した予測流量推移５１ａおよび許容範囲５１ｂと、流量
測定データ２１ｃに基づく実測流量推移とを比較する。
流量推移監視・異常内容判断部５４は、実測流量推移が
許容範囲５１ｂからはずれた場合は、異常検出出力５２
ａを発生する。流量推移監視・異常内容判断部５４は、
予測流量推移５１ａと実測流量推移との相違状態に基づ
いて異常内容を推定し、異常内容出力５３ａを発生す
る。

【００４９】なお、流量推移監視・異常内容判断部５４
は、予測流量推移格納部５５から読み出した予測流量推
移５１ａに対して、流量値に応じて予め設定した許容範
囲を設定するようにしてもよい。流量推移監視・異常内
容判断部５４側で許容範囲を設定する構成の場合は、予
測流量推移格納部５５には予測流量推移５１ａのみを登
録しておく。

【００５０】図５は診断装置のさらに他の具体例を示す
ブロック構成図である。図５に示す診断装置５Ｃは、流
量推移監視・異常内容判断部５４と、予測流量推移学習
部５６とからなる。

【００５１】予測流量推移学習部５６は、設定流量変更
がなされた場合、流量測定データ２１ｃを時系列との対
応を付けて記憶するとともに、設定前後の流量設定値２
３ｃとの対応を付けて管理する。予測流量推移学習部５
６は、設定流量の変更条件が同一である実測流量推移が
複数記憶された状態になると、それら複数の実測流量推
移から代表的な流量推移を求めるとともに、複数の実測
流量推移のばらつきに基づいて許容範囲を設定する。

【００５２】予測流量推移学習部５６は、過去の実測流
量推移に基づいて学習して得た流量推移と許容範囲を予
測流量推移とその許容範囲として、流量変更条件との対
応を付けて格納しておく。

【００５３】なお、予測流量推移学習部５６に、理論値
（演算値）に基づく予測流量推移と許容範囲を予め登録
しておいて、学習によって予測流量推移と許容範囲を補
正していく構成としてもよい。学習によって流量制御装
置２の実際の動作特性に応じた予測流量推移を得ること
ができ、さらに、許容範囲を狭めていくことができるの
で、流量制御装置２の動作の少し変化した場合でもそれ
を検出することが可能である。

【００５４】図６は異常内容判断部の一具体例を示すブ
ロック構成図である。図６に示す異常内容判断部５３Ａ
は、異常内容特定部６１と、異常流量推移格納部６２と
からなる。

【００５５】異常流量推移格納部６２には、流量制御装
置２の異常内容項目毎に異常時の代表的な流量推移が予
め格納されている。異常内容特定部６１は、流量測定デ
ータ２１ｃに基づく実測流量推移と予測流量推移５１ａ
とを比較し、両者にずれが生じている場合は、実測流量
推移と異常時の代表的な流量推移とを比較照合してマッ
チング度合等を評価する。そして、実測流量推移とマッ
チングする異常時流量推移を１または複数選択し、選択
した異常時流量推移の異常内容項目を異常内容出力５３
ａとして出力する。

【００５６】流量変更条件が数種類しかない場合、流量
変更前後の流量値との対応を付けて異常内容項目毎に異
常時流量推移を異常流量推移格納部６２に格納してお
き、異常内容特定部６１は、流量変更条件に合致する異
常時流量推移に基づいて異常内容を特定するようにして
もよい。任意の流量への変更を行なう場合は、異常流量
推移格納部６２に正規化された異常時流量推移を異常内
容項目毎に格納しておき、異常内容特定部６１は、実測
流量推移を正規化した後に、正規化された異常時流量推
移との比較照合を行なう構成としてもよい。

【００５７】図７は異常内容判断部の他の具体例を示す
ブロック構成図である。図７に示す異常内容判断部５３
Ｂは、異常内容特定部６３と、異常内容特定知識格納部
６４とからなる。

【００５８】異常内容特定知識格納部６４は、測定流量
推移と予測流量推移との差に基づいて異常内容を特定す
るための知識が格納されている。異常内容特定部６３
は、流量測定データ２１ｃに基づく実測流量推移と予測
流量推移５１ａとを比較し、両者にずれが生じている場
合は、異常内容特定知識格納部６４に格納されている知
識データ（例えば、初期の流量の変化率は正常であるが
設定流量まで達しない場合は、詰りの可能性がある等の
データ）に基づいて異常内容を推論し、推論して得た異
常内容を出力する。

【００５９】図８は流量推移許容範囲の推移例を示すグ
ラフである。横軸は時間を、縦軸は流量を示す。ハッチ
ングで示した範囲が許容範囲である。図１に示した診断
装置５は、設定流量が変更されると、流量変更前後の流
量設定値に基づいて流量推移の許容範囲を設定する。そ
して、診断装置５は、流量センサ２１によって検出した
実測流量に基づく流量推移が許容範囲をはずれた場合
は、異常検出出力を発生して警報装置４２から警報を発
生させるとともに、異常内容を画像表示装置４１に表示
させる。

【００６０】図９は差圧不足による応答遅延が生じた場
合の流量推移例を示すグラフである。図９に示すよう
に、予測流用推移に対して実測流量に基づく流量推移が
遅延した場合、診断装置５は、警報を発生させるととも
に、応答遅延が生じている旨の異常内容を画像表示装置
４１に表示させる。

【００６１】図１０はバルブ異常によるフィードバック
振動発生時の流量推移例を示すグラフである。図１０に
示すように、流量推移が新たな流量設定値に達した後に
振動する場合、診断装置５は、警報を発生させるととも
に、バルブ異常によるフィードバック振動が生じている
旨を画像表示装置４１に表示させる。

【００６２】図１１はバルブ異常によるオーバーシュー
ト発生時の流量推移例を示すグラフである。図１１に示
すように、流量推移が新たな流量設定値に達した後に許
容範囲を越えるオーバーシュートを起こしている場合、
診断装置５は、警報を発生させるとともに、バルブ異常
によるオーバーシュートが発生している旨を画像表示装
置４１に表示させる。

【００６３】図１２は詰りによる流量異常発生時の流量
推移例を示すグラフである。図１２に示すように、設定
流量変更直後は流量が許容範囲で増加するが、新たな流
量設定値に達することなく一定値となる場合、診断装置
５は、警報を発生させるとともに、詰りによる流量不足
が生じている旨を画像表示装置４１に表示させる。

【００６４】図１３は基準電圧異常発生時の流量推移例
を示すグラフである。図１３に示すように、流量推移の
応答特性は良好であるが流量が設定値を越えて一定にな
る場合、診断装置５は、警報を発生させるとともに、流
量制御回路２３内の偏差演算回路やバルブ駆動回路等に
おいて、偏差出力やバルブ駆動電圧信号２３ａを発生さ
せるための基準となる基準電圧が異常が生じている旨を
画像表示装置４１に表示させる。

【００６５】図１４はバルブ制御不能時の流量推移例を
示すグラフである。図１４に示すように、設定流量が変
更されたのにもかかわらず流量が何ら変化しない場合、
診断装置５は、警報を発生させるとともに、バルブ制御
が不能である旨の異常内容を画像表示装置４１に表示さ
せる。

【００６６】図１５はバルブ全開異常時の流量推移例を
示すグラフである。図１５に示すように、流量が設定値
を越えて増加し続ける場合、診断装置５は、警報を発生
させるとともに、バルブが全開異常である旨の異常内容
を画像表示装置４１に表示させる。

【００６７】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明に係る流量
制御装置の診断装置は、設定流量変更時の流量推移に基
づいて流量制御装置の動作異常を検出する構成としたの
で、流量制御装置の動作異常を自動的にかつ速やかに検
出して報知することがでできる。よって、半導体製造装
置等においては、ガス等の供給量が変動して処理条件が
異なってしまうことを、最小限とすることができる。

【００６８】さらに、この発明に係る流量制御装置の診
断装置は、流量推移に基づいて異常の内容を検出して表
示する構成としたので、流量制御装置の交換や洗浄等の
対応処置が明確になり、メインテナンスを効率良く行な
うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る流量制御装置の診断装置を備え
た流量監視制御装置のブロック構成図である。

【図２】診断装置の一具体例を示すブロック構成図であ
る。

【図３】流量監視制御装置における流量制御装置の監視
動作を示すフローチャートである。

【図４】診断装置の他の具体例を示すブロック構成図で
ある。

【図５】診断装置のさらに他の具体例を示すブロック構
成図である。

【図６】異常内容判断部の一具体例を示すブロック構成
図である。

【図７】異常内容判断部の他の具体例を示すブロック構
成図である。

【図８】流量推移許容範囲の推移例を示すグラフであ
る。

【図９】差圧不足による応答遅延が生じた場合の流量推
移例を示すグラフである。

【図１０】バルブ異常によるフィードバック振動発生時
の流量推移例を示すグラフである。

【図１１】バルブ異常によるオーバーシュート発生時の
流量推移例を示すグラフである。

【図１２】詰りによる流量異常発生時の流量推移例を示
すグラフである。

【図１３】基準電圧異常発生時の流量推移例を示すグラ
フである。

【図１４】バルブ制御不能時の流量推移例を示すグラフ
である。

【図１５】バルブ全開異常時の流量推移例を示すグラフ
である。

【図１６】流量制御装置の基本的な構成を示すブロック
構成図である。

【符号の説明】

１流量監視制御装置２流量制御装置３流量制御インタフェース部４主制御装置５，５Ａ，５Ｂ，５Ｃ診断装置２１流量センサ２２流量調節弁２３流量制御回路５１予測流量推移演算部５２流量推移監視部５３，５３Ａ，５３Ｂ異常内容判断部５４流量推移監視・異常内容判断部５５予測流量推移格納部５６予測流量推移学習部６１，６３異常内容特定部６２異常流量推移格納部６４異常内容特定知識格納部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】流量設定値を変更した際の測定流量推移
と想定した予測流量推移とに基づいて流量制御装置の動
作を診断することを特徴とする流量制御装置の診断装
置。
【請求項２】前記予測流量推移に許容範囲をもたせた
流量推移許容範囲と、流量センサによって検出された流
量測定値に基づく測定流量推移とを比較し、測定流量推
移が前記流量推移許容範囲からはずれた場合は、異常を
報知することを特徴とする請求項１記載の流量制御装置
の診断装置。
【請求項３】現在の流量設定値と、新たに設定する流
量設定値と、流量制御装置の応答特性とに基づいて、前
記予測流量推移を演算する予測流量推移演算部を備えた
ことを特徴とする請求項１記載の流量制御装置の診断装
置。
【請求項４】現在の流量設定値と新たに設定する流量
設定値とに応じて予め準備した予測流量推移を格納した
予測流量推移格納部を備えたことを特徴とする請求項１
記載の流量制御装置の診断装置。
【請求項５】流量変更前後の流量設定値との対応を付
けて測定流量推移を記憶するとともに、流量変更条件が
同一または近似である複数の測定流量推移に基づいて予
測流量推移と許容範囲を求める予測流量推移学習部を備
えたことを特徴とする請求項１記載の流量制御装置の診
断装置。
【請求項６】前記測定流量推移と前記予測流量推移と
を比較して、流量制御装置の異常内容を判断する異常内
容判断部を備えたことを特徴とする請求項１記載の流量
制御装置の診断装置。
【請求項７】前記異常内容判断部は、異常内容毎に異
常時の流量推移を備えたことを特徴とする請求項６記載
の流量制御装置の診断装置。
【請求項８】前記異常内容判断部は、前記測定流量推
移と前記予測流量推移との差に基づいて異常内容を特定
するための知識が格納された異常内容特定知識格納部
と、この異常内容特定知識格納部に格納されている知識
を利用して異常内容を特定する異常内容特定部とを備え
たことを特徴とする請求項６記載の流量制御装置の診断
装置。