KR20090104678A

KR20090104678A - 유량 제어 장치, 그 검정 방법 및 유량 제어 방법

Info

Publication number: KR20090104678A
Application number: KR1020090025242A
Authority: KR
Inventors: 타카오 고토
Original assignee: 히다찌긴조꾸가부시끼가이사
Priority date: 2008-03-31
Filing date: 2009-03-25
Publication date: 2009-10-06
Also published as: KR101110098B1; CN101551675A; TWI424298B; JP5082989B2; US8036780B2; TW200941172A; CN101551675B; US20090248213A1; JP2009245132A

Abstract

본 발명은 반도체 제조 장치 등의 가동 중에 있어서, 유로를 흐르는 프로세스 가스의 유량 제어의 검정 처리를 할 수 있는 유량 제어 장치 및 그 검정 방법을 제공한다.

유로(4)의 유량을 유량 설정치가 되도록 유량을 제어하고 있을 때에, 프로세스 가스의 유량 검출치와, 압력 검출치와, 유량 제어 밸브 기구(7)에 출력한 밸브 구동 제어 정보로 구성되는 검정 샘플링 정보의 소정수를 수집하여 이 유량 설정치와 관련지어 기억한다. 그리고, 검정 샘플링 정보로서 기억된 소정수의 유량 검출치와 밸브 구동 제어 정보에 대하여, 그 관련을 나타내는 관련 계수(A)를 순차적으로 구하고, 이 관련 계수(A)의 값이 미리 설정한 역치의 범위를 넘고 있으면, 새롭게 입력한 유량 검출치에 기초하여 구하여 밸브 구동 제어 정보와, 미리 검정 처리용으로 등록한 밸브 특성 정보 테이블(K1)을 참조하여 구한 기준이 되는 밸브 구동 제어 정보와의 차이량을 구하고, 이 차이량을 검정 정보로 하고 있다.

반도체 제조 장치, 유량 제어 장치, 검정 방법, 유량 제어 방법

Description

유량 제어 장치, 그 검정 방법 및 유량 제어 방법{Flow control device, method for inspecting the same and flow control method}

본 발명은 관로 등의 유로를 흐르는 비교적 소유량의 유체의 유량을 제어하는 유량 제어 장치, 이 유량 제어 장치가 유로의 유량을 제어하고 있을 때에 그 유량 제어의 정밀도를 검정하는 방법, 및 유량 제어 방법에 관한 것이다.

각종 반도체 제품이나 전자부품을 제조할 때에는, 예를 들어, CVD(Chemical Vapor Deposition) 장치의 챔버에 웨이퍼를 재치하고, 이 챔버 내에 성막에 필요한 원료나 화학 반응 물질을 포함하는 프로세스 가스를 공급하여 웨이퍼의 표면에 반도체 집적 회로가 형성된다. 이 원료가스로서는, SiH₄, WF₆, NH₃,등이 사용되고, 또한 성막 후의 에칭 처리에 있어서는 이 에칭용 가스로서, CH₄, Cl₂ 등이 사용되고 있다.

최근, 반도체 제품이나 전자부품의 소형화, 고기능화의 요구에 따라 웨이퍼에 형성하는 반도체 집적 회로는 한층 더 미세화되고 있다. 이 때문에, CVD 장치 등의 반도체 제조 장치에 공급하는 프로세스 가스는, 그 유량을 정밀하고, 또한 고 속의 유량 제어를 실시하지 않으면, 반도체 집적 회로의 품질이 저하하게 된다. 또한, CVD 장치 등의 제조 장치를 구비한 반도체 제조라인은, 다액의 설비 투자를 필요함으로써, 이들 반도체 제조 장치의 가동률을 향상시키는 것도 강하게 요구되고 있다.

이러한 반도체 제조 장치에 프로세스 가스를 높은 유량 정밀도로 공급하기 위해서, 종래부터 프로세스 가스를 흘리는 관로(유로)에 질량 유량 제어 장치(매스플로우 컨트롤러; mass flow controller)를 설치하여, 프로세스 가스의 유량을 목표치가 되도록 제어하는 것이 실시되어 있다.

종래부터 실시되어 있는 질량 유량 제어 장치(이하, 유량 제어 장치라고 함)는, 유로의 유량을 측정하는 유량 센서와 유로의 유량을 조정하기 위한 유량 제어 밸브 기구를 구비하는 동시에, 유량이 외부 시스템 등으로부터 지시된 목표 유량치(이하, 유량 설정치라고 함)가 되도록 이 유량 제어 밸브 기구의 밸브 개방도를 제어하기 위한 제어장치를 구비한 구성으로 되어 있다. 그리고, 이 제어장치는, 유량 센서로부터 입력한 유량 검출치와 유량 설정치의 차이량을 산출하고, 이 차이량에 기초하여, 유로를 흐르는 유량을 지시된 유량 설정치로 하기 위해서 PID 연산 처리에 의해 구한 제어량(제어 신호)을, 유량 제어 밸브 기구에 출력하여 그 밸브 개방도를 조절함으로써, 유량을 유량 설정치가 되도록 제어하고 있다.

이러한 구성의 유량 제어 장치에 있어서는, 예를 들면, 반도체 제조라인의 가동을 통괄하여 제어와 감시를 하는 상위 제어 시스템(외부 시스템)으로부터 유량 설정 신호에 의해 지시된 유량 설정치에 대하여, 유로를 흐르는 유량을 이 유량 설 정치에 고정밀도로 일치하도록 유량 제어를 실시하는 것이 필요하게 된다. 그러나, 반도체 제조라인을 구성하는 반도체 제조 장치를 포함한 각종 장치 및 유량 제어 장치는, 이 제조라인의 가동 개시시부터 가동일수의 경과와 함께 이들 장치를 구성하는 각 부재에, 이물의 부착, 또는 이들 장치를 구성하는 부재 자체의 성능이나 특성이 미소하게 변화하는 현상, 즉, 경년 변화에 의한 성능 변화(이하, 장치의 경년 변화라고 함)가 발생한다.

이 장치의 경년 변화의 예로서는, 프로세스 가스를 공급하는 관로 내에서의 생성물의 부착, 유량 센서를 구성하는 센서관이나 바이패스관으로의 생성물의 부착, 또는 유량 제어 밸브 기구에 설치되어 있는 액추에이터의 성능 저하 등을 들 수 있다. 이러한 장치의 경년 변화가 발생하면, 반도체 제조 장치의 도입 초기와 같은 밸브 구동 제어 정보(예를 들면, 밸브 구동 전압)를, 유량 제어 장치의 유량 제어 밸브 기구가 구비되어 있는 액추에이터에 인가(출력)하여도, 그 밸브 개방도는 도입 초기와 비교하여 미소한 차이가 발생한다. 그 결과, 유량 제어 장치가 유로의 유량을 유량 설정치가 되도록 제어하여도, 제어한 실제의 유량은 이 유량 설정치에 대하여 차이가 발생하게 된다.

종래부터, 이러한 장치의 경년 변화에 대한 과제를 해결하기 위해서, 유로에 설치한 유량 제어 장치가 설계사양대로 유량을 제어할 수 있는지의 여부, 즉, 유량 제어의 정밀도를 검정하는 조작이, 정기적, 또는 부정기로, 해당하는 반도체 제조 장치의 가동을 정지시켜서 실시되어 있다.

이 유량 검정의 조작은 예를 들면, 다음과 같이 실시되어 있다.

유량 제어 장치의 상류측이며 프로세스 가스를 공급하는 유로(관로)에 용량을 알고 있는 검정용 탱크를 접속한다. 그 다음, 소정의 유량의 프로세스 가스를 안정적으로 이 유로에 흘려 검정용 탱크에 이 가스를 충전한 후, 가스의 공급을 정지한다. 다음에, 이 검정용 탱크 내에 축적된 가스가 유로의 하류측으로 흘러나올 때의 가스압을 소정의 시간 간격으로 측정하여 얻은 가스압의 시간 변화에 관계되는 정보(H1)를 구한다. 계속해서, 이 유량 제어 장치를 제조라인에 도입한 초기에 상기와 같은 조작으로 측정하여 얻은 가스압의 시간 변화에 관계되는 정보(H0)와, 상기 조작으로 취득한 시간 변화에 관계되는 정보(H1)를 비교하여 그 차이량 등을 구한다. 그리고, 이 차이량을 해석하여, 유량을 제어하는 유량 제어 밸브 기구의 액추에이터에 출력하는 기준이 되는 전압치(밸브 구동 제어 정보) 등의 유량 제어에 관계되는 데이터를 보정하는 조작을 행하였다.

이러한 유량의 검정 처리의 기능을 구비한 유량 제어 장치로서는, 예를 들면, 본 출원인이 앞서 출원한 하기 특허문헌 1에 기재된 발명이 제안되어 있다.

[특허문헌 1] 일본 공개특허공보 제 2006-38832호

특허문헌 1에는 유로를 개폐하는 검정용 밸브와, 소정의 용량을 갖는 검정용 탱크와, 유로를 흐르는 유체의 압력을 검출하여 압력 검출 신호를 출력하는 압력 검출 수단을 형성하고, 이들 검정용 밸브와 검정용 탱크와 압력 검출 수단을 사용하여 유량 검정 동작을 하도록 제어하는 검정 제어 수단을 구비한 유량 제어 장치가 제안되어 있다.

특허문헌 1에 기재된 유량 제어 장치는, 유량 제어 장치의 유량의 검정 조작을 할 때에는, 반도체 제조 장치에 연결된 관로로부터 이 유량 제어 장치를 분리하지 않고, 유로를 흐르는 현재의 유량의 제어에 대하여, 이 유량 제어 장치를 라인에 설치한 초기 시점과 비교한 차이량을 검정하는 것이 가능하다. 그리고, 이 검정 결과에 기초하여, 유량을 제어하기 위한 기준이 되는 제어 데이터를 보정하는 것을 가능하게 하고 있다. 그러나, 이 검정 처리의 조작을 할 때는, 반도체 제조 장치의 가동을 반드시 정지할 필요가 있었다. 다른 표현을 하면, 반도체 제조 장치, 예를 들면, CVD 장치에 의해 웨이퍼 상에 성막을 하고 있을 때에는 이 검정 조작을 할 수 없었다. 또한, 유량의 검정 조작을 할 때에는, 반도체 제조 장치의 가동을 정지하는 동시에, 프로세스 가스를 공급하는 유로 외에, 검정 조작용으로 프로세스 가스를 유로의 외부로 배출하기 위한 배출 가스라인을 별도로 설치할 필요가 있었다.

그래서, 본 발명의 목적은, 반도체 제조 장치에 프로세스 가스를 공급하는 가스관 등의 유로에 설치되어 있는 유량 제어 장치를 이 가스관으로부터 분리하지 않고, 또한, 반도체 제조 장치의 가동중에 있어서도, 장치의 경년 변화를 고려한 유량 제어의 정밀도에 관한 검정 처리를 할 수 있는 검정 처리 기능을 구비한 유량 제어 장치, 그 검정 방법 및 유로의 유량의 제어 방법을 제공하는 것에 있다.

본 발명은 유로를 흐르는 유체의 유량을 검출하는 유량 검출 수단과, 상기 유로에 설치되어, 밸브 구동 제어 정보에 의해 밸브 개방도를 바꿈으로써 상기 유량을 제어하는 유량 제어 밸브 기구와, 외부 시스템으로부터 적어도 1종의 유량 설정치를 수신하고, 상기 유로의 유량을 상기 수신한 유량 설정치가 되도록 상기 유량 제어 밸브 기구에 상기 밸브 구동 제어 정보를 출력하여 상기 밸브 개방도를 제어하는 제어 수단을 구비한 유량 제어 장치로서,

미리, 상기 유로에 상기 유체를 흘려 상기 유량 제어 밸브 기구에 기준이 되는 상기 밸브 구동 제어 정보를 출력하였을 때에, 상기 기준이 되는 밸브 구동 제어 정보와 상기 유량 검출 수단이 검출한 기준이 되는 유량 검출치의 관계를 나타내는 정보를, 상기 유체의 압력 검출치와 관련지어 상기 제어 수단의 기억 수단에 기억한 밸브 특성 정보를 구비하고,

상기 제어 수단이 상기 외부 시스템으로부터 새로운 유량 설정치(R0)를 수신하고, 소정의 시간 간격으로 상기 유량 검출 수단으로부터 입력한 유량 검출치에 기초하여 구한 상기 밸브 구동 제어 정보를 상기 유량 제어 밸브 기구에 출력하고, 상기 유량을 상기 유량 설정치(R0)가 되도록 제어하고 있을 때에, 상기 제어 수단은,

상기 새롭게 수신한 유량 설정치(R0)마다, 상기 유량 검출 수단으로부터 입력한 상기 유량 검출치(R1)와, 상기 유량 검출치(R1)를 입력하였을 때의 상기 유체의 압력 검출치(P1)와, 상기 유량 검출치(R1)에 기초하여 구하며 상기 유량 제어 밸브 기구에 출력한 밸브 구동 제어 정보(V1)로 구성되는 검정 샘플링 정보를, 상 기 유량 설정치(R0)와 관련지어 상기 기억 수단에 기억하는 검정 정보 샘플링 수단과,

상기 유량 설정치(R0)와 관련지어 상기 기억 수단에 기억한 상기 검정 샘플링 정보의 소정수에 대하여, 상기 검정 샘플링 정보를 구성하는 상기 유량 검출치(R1)와 상기 밸브 구동 제어 정보(V1)의 관련을 나타내는 관련 계수(A)를, 상기 기억의 시계열 순에 대응하는 상기 유량 검출치(R1)와 상기 밸브 구동 제어 정보(V1)로부터 순차적으로 구하는 밸브 제어 정보 기울기 산출 수단과,

상기 밸브 제어 정보 기울기 산출 수단의 실행 후에, 새롭게 입력한 상기 유량 검출치(R1)에 기초하여 구하여 출력한 새로운 밸브 구동 제어 정보(V1)와, 상기 밸브 특성 정보를 참조하여 구한 정보로서 상기 새롭게 입력한 유량 검출치(R1)와 새롭게 입력한 압력 검출치(P1)의 쌍방에 관련지어지는 기준이 되는 밸브 구동 제어 정보와의 차이가 되는 밸브 제어 차이량을 유량 제어의 검정 정보로서 구하는 유량 검정 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하고 있다.

또한, 본 발명의 유량 제어 장치에 있어서, 상기 밸브 제어 정보 기울기 산출 수단은, 상기 관련 계수(A)를 상기 유량 설정치의 어느 2종에 관련시킨 상기 검정 샘플링 정보를 구성하는 상기 유량 검출치(R1)와 상기 밸브 구동 제어 정보(V1)의 각각을, 그 기억의 시계열 순으로 2차원 좌표축 상에 대응시켰을 때의 교점 좌표를 연결하는 직선의 기울기로서 구하는 제 1 기울기 산출 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하고 있다.

또한, 본 발명의 유량 제어 장치에 있어서, 상기 밸브 제어 정보 기울기 산 출 수단은, 상기 관련 계수(A)를 상기 유량 설정치의 어느 1종에 관련시킨 상기 검정 샘플링 정보를 구성하는 상기 유량 검출치(R1)와 상기 밸브 구동 제어 정보(V1)의 각각을, 그 기억의 시계열 순으로 2차원 좌표축 상에 대응시켰을 때의 교점 좌표와 원점 좌표를 연결하는 직선의 기울기로서 구하는 제 2 기울기 산출 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하고 있다.

또한, 본 발명의 유량 제어 장치에 있어서, 상기 검정 정보 샘플링 수단은, 상기 새롭게 수신한 유량 설정치(R0)마다 하나의 상기 검정 샘플링 정보를 상기 유량 설정치(R0)와 관련지어 상기 기억 수단에 기억함과 동시에, 미리 설정된 기억수의 상한치에 달할 때까지 상기 검정 샘플링 정보를 상기 유량 설정치(R0)와 관련지어 상기 기억 수단에 기억하는 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하고 있다.

또한, 본 발명의 유량 제어 장치에 있어서, 상기 검정 정보 샘플링 수단은, 상기 새롭게 수신한 유량 설정치(R0)마다 복수의 상기 검정 샘플링 정보를 상기 유량 설정치(R0)와 관련지어 상기 기억 수단에 기억함과 동시에, 미리 설정된 기억수의 상한치에 달할 때까지 상기 검정 샘플링 정보를 상기 유량 설정치(R0)와 관련지어 상기 기억 수단에 기억하는 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하고 있다.

또한, 본 발명의 유량 제어 장치에 있어서, 상기 유량 검정 수단은, 상기 새로운 밸브 구동 제어 정보(V1)를 출력하였을 때에,

상기 새로운 유량 검출치(R1)와 상기 밸브 특성 정보를 참조하여 구한 정보로서 상기 새로운 밸브 구동 제어 정보(V1)와 상기 유량 검출치(R1)를 입력하였을 때의 새로운 압력 검출치(P1)와의 쌍방에 관련지어지는 기준이 되는 유량 검출치와 의 차이가 되는 유량 차이량을 유량 제어의 검정 정보로서 구하는 제 2 유량 검정 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하고 있다.

또한, 본 발명의 유량 제어 장치에 있어서, 상기 제어 수단은, 상기 밸브 제어 정보 기울기 산출 수단이 순차로 산출한 상기 관련 계수(A)의 값이, 미리 설정한 역치(threshold value)의 범위를 넘고 있는지의 여부를 판정하는 수단을 갖고,

상기 관련 계수(A)의 값이 상기 역치의 범위를 넘고 있다고 판정되었을 때에, 상기 유량 검정 수단을 실행시키도록 제어하는 것을 특징으로 하고 있다.

또한, 본 발명의 유량 제어 장치에 있어서, 상기 제어 수단은, 상기 유량 검정 수단이 실행되어 상기 새롭게 입력한 유량 검출치(R1)에 기초하여 구한 상기 새로운 밸브 구동 제어 정보(V1)를 출력한 후에,

상기 밸브 특성 정보를 참조하여 구한 정보로서 상기 새롭게 입력한 유량 검출치(R1)와 새롭게 입력한 상기 압력 검출치(P1)의 쌍방에 관련지어지는 기준이 되는 밸브 구동 제어 정보를 구하는 유량 보정 수단을 구비하고,

상기 유량 보정 수단이 구한 상기 기준이 되는 밸브 구동 제어 정보를, 상기 유량 제어 밸브 기구에 출력하는 것을 특징으로 하고 있다.

또한, 본 발명의 유량 제어 장치에 있어서, 상기 제어 수단은, 상기 유량 설정치의 어느 2종에 관련지어진 상기 검정 샘플링 정보를 구성하는 소정수의 상기 밸브 구동 제어 정보(V1)와 상기 압력 검출치(P1)에 대하여, 상기 기억의 시계열 순으로 서로 이웃하는 상기 밸브 구동 제어 정보(V1)의 차분치(Sv)의 정부와, 동일하게 상기 압력 검출치(P1)의 차분치(Pv)의 정부를 판정하는 검정 샘플링 정보 증 감 경향 판정 수단을 구비하고,

상기 차분치(Sv)와 상기 차분치(Pv)의 쌍방의 모두가 「정」 또는 「부」로 판정되었을 때에, 상기 밸브 제어 정보 기울기 산출 수단을 실행시키는 것을 특징으로 하고 있다.

또한, 본 발명의 유량 제어 장치에 있어서, 상기 제어 수단은, 상기 유량 검정 수단의 실행 후에,

상기 유로의 유량의 보정 가부의 조회에 관계되는 조회 제어 커맨드를 상기 외부 시스템에 송신하는 수단과, 상기 조회 제어 커맨드에 대한 응답을 수신하는 수단을 구비한 유량 보정 조회 수단을 구비하고,

상기 조회 제어 커맨드의 응답으로서 유량 보정 가능에 관계되는 제어 커맨드를 수신한 후에, 상기 유량 보정 수단을 실행시키는 것을 특징으로 하고 있다.

또한, 본 발명은 유로를 흐르는 유체의 유량을 검출하는 유량 검출 수단과, 상기 유로에 설치되어, 밸브 구동 제어 정보에 의해 밸브 개방도를 바꿈으로써 상기 유량을 제어하는 유량 제어 밸브 기구와, 외부 시스템으로부터 적어도 1종의 유량 설정치를 수신하고, 상기 유로의 유량을 상기 수신한 유량 설정치가 되도록 상기 유량 제어 밸브 기구에 상기 밸브 구동 제어 정보를 출력하여 상기 밸브 개방도를 제어하는 제어 수단을 구비한 유량 제어 장치의 검정 방법으로서,

미리, 상기 유로에 상기 유체를 흘려 상기 유량 제어 밸브 기구에 기준이 되는 상기 밸브 구동 제어 정보를 출력하였을 때에, 상기 기준이 되는 밸브 구동 제어 정보와 상기 유량 검출 수단이 검출한 기준이 되는 유량 검출치의 관계를 나타 내는 정보를, 상기 유체의 압력 검출치와 관련지어 상기 제어 수단의 기억 수단에 밸브 특성 정보로서 기억하는 스텝과,

상기 제어 수단이 상기 외부 시스템으로부터 새로운 유량 설정치(R0)를 수신하고, 소정의 시간 간격으로 상기 유량 검출 수단으로부터 입력한 유량 검출치에 기초하여 구한 상기 밸브 구동 제어 정보를 상기 유량 제어 밸브 기구에 출력하고, 상기 유량을 상기 유량 설정치(R0)가 되도록 제어하고 있을 때에,

상기 새롭게 수신한 유량 설정치(R0)마다, 상기 유량 검출 수단으로부터 입력한 상기 유량 검출치(R1)와, 상기 유량 검출치(R1)를 입력하였을 때의 상기 유체의 압력 검출치(P1)와, 상기 유량 검출치(R1)에 기초하여 구하여 상기 유량 제어 밸브 기구에 출력한 밸브 구동 제어 정보(V1)로 구성되는 검정 샘플링 정보를, 상기 유량 설정치(R0)와 관련지어 상기 기억 수단에 기억하는 검정 정보 샘플링 스텝과,

상기 유량 설정치(R0)와 관련지어 상기 기억 수단에 기억한 상기 검정 샘플링 정보의 소정수에 대하여, 상기 검정 샘플링 정보를 구성하는 상기 유량 검출치(R1)와 상기 밸브 구동 제어 정보(V1)의 관련을 나타내는 관련 계수(A)를, 상기 기억의 시계열 순에 대응하는 상기 유량 검출치(R1)와 상기 밸브 구동 제어 정보(V1)로부터 순차적으로 구하는 밸브 제어 정보 기울기 산출 스텝과,

상기 밸브 제어 정보 기울기 산출 스텝의 실행 후에, 새롭게 입력한 상기 유량 검출치(R1)에 기초하여 구하여 출력한 새로운 밸브 구동 제어 정보(V1)와, 상기 밸브 특성 정보를 참조하여 구한 정보로서 상기 새롭게 입력한 유량 검출치(R1)와 새롭게 입력한 압력 검출치(P1)의 쌍방에 관련지어지는 기준이 되는 밸브 구동 제어 정보와의 차이가 되는 밸브 제어 차이량을 유량 제어의 검정 정보로서 구하는 유량 검정 스텝을 구비하고 있는 것을 특징으로 하고 있다.

또한, 본 발명의 유량 제어 장치의 검정 방법에 있어서, 상기 밸브 제어 정보 기울기 산출 스텝은, 상기 관련 계수(A)를 상기 유량 설정치의 어느 2종에 관련시킨 상기 검정 샘플링 정보를 구성하는 상기 유량 검출치(R1)와 상기 밸브 구동 제어 정보(V1)의 각각을, 그 기억의 시계열 순으로 2차원 좌표축 상에 대응시켰을 때의 교점 좌표를 연결하는 직선의 기울기로서 구하는 제 1 기울기 산출 스텝을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 청구항 12에 기재된 유량 제어 장치의 검정 방법.

또한, 본 발명의 유량 제어 장치의 검정 방법에 있어서, 상기 밸브 제어 정보 기울기 산출 스텝은, 상기 관련 계수(A)를 상기 유량 설정치의 어느 1종에 관련시킨 상기 검정 샘플링 정보를 구성하는 상기 유량 검출치(R1)와 상기 밸브 구동 제어 정보(V1)의 각각을, 그 기억의 시계열 순으로 2차원 좌표축 상에 대응시켰을 때의 교점 좌표와 원점 좌표를 연결하는 직선의 기울기로서 구하는 제 2 기울기 산출 스텝을 구비하고 있는 것을 특징으로 하고 있다.

또한, 본 발명의 유량 제어 장치의 검정 방법에 있어서, 상기 검정 정보 샘플링 스텝은, 상기 새롭게 수신한 유량 설정치(R0)마다 하나의 상기 검정 샘플링 정보를 상기 유량 설정치(R0)와 관련지어 상기 기억 수단에 기억함과 동시에, 미리 설정된 기억수의 상한치에 달할 때까지 상기 검정 샘플링 정보를 상기 유량 설정 치(R0)와 관련지어 상기 기억 수단에 기억하는 스텝을 구비하고 있는 것을 특징으로 하고 있다.

또한, 본 발명의 유량 제어 장치의 검정 방법에 있어서, 상기 검정 정보 샘플링 스텝은, 상기 새롭게 수신한 유량 설정치(R0)마다 복수의 상기 검정 샘플링 정보를 상기 유량 설정치(R0)와 관련지어 상기 기억 수단에 기억함과 동시에, 미리 설정된 기억수의 상한치에 달할 때까지 상기 검정 샘플링 정보를 상기 유량 설정치(R0)와 관련지어 상기 기억 수단에 기억하는 스텝을 구비하고 있는 것을 특징으로 하고 있다.

또한, 본 발명의 유량 제어 장치의 검정 방법에 있어서, 상기 유량 검정 스텝은, 상기 새로운 밸브 구동 제어 정보(V1)를 출력하였을 때에,

상기 새로운 유량 검출치(R1)와, 상기 밸브 특성 정보를 참조하여 구한 정보로서 상기 새로운 밸브 구동 제어 정보(V1)와 상기 유량 검출치(R1)를 입력하였을 때의 새로운 압력 검출치(P1)와의 쌍방에 관련지어지는 기준이 되는 유량 검출치와의 차이가 되는 유량 차이량을 유량 제어의 검정 정보로서 구하는 제 2 유량 검정 스텝을 구비하고 있는 것을 특징으로 하고 있다.

또한, 본 발명의 유량 제어 장치의 검정 방법은, 상기 밸브 제어 정보 기울기 산출 스텝이 순차로 산출한 상기 관련 계수(A)의 값이, 미리 설정한 역치의 범위를 넘고 있는지의 여부를 판정하는 스텝을 갖고,

상기 관련 계수(A)의 값이 상기 역치의 범위를 넘고 있다고 판정되었을 때에, 상기 유량 검정 스텝이 실행되는 것을 특징으로 하고 있다.

또한, 본 발명의 유량 제어 장치의 검정 방법은, 상기 유량 설정치의 어느 2종에 관련지어진 상기 검정 샘플링 정보를 구성하는 소정수의 상기 밸브 구동 제어 정보(V1)와 상기 압력 검출치(P1)에 대하여, 상기 기억의 시계열 순으로 서로 이웃하는 상기 밸브 구동 제어 정보(V1)의 차분치(Sv)의 정부와, 동일하게 상기 압력 검출치(P1)의 차분치(Pv)의 정부(正負)를 판정하는 검정 샘플링 정보 증감 경향 판정 스텝을 구비하고,

상기 차분치(Sv)와 상기 차분치(Pv)의 쌍방의 모두가 「정」 또는 「부」로 판정되었을 때에, 상기 밸브 제어 정보 기울기 산출 스텝이 실행되는 것을 특징으로 하고 있다.

또한, 본 발명은 유로를 흐르는 유체의 유량을 검출하는 유량 검출 수단과, 상기 유로에 설치되어, 밸브 구동 제어 정보에 의해 밸브 개방도를 바꿈으로써 상기 유량을 제어하는 유량 제어 밸브 기구와, 외부 시스템으로부터 적어도 1종의 유량 설정치를 수신하고, 상기 유로의 유량을 상기 수신한 유량 설정치가 되도록 상기 유량 제어 밸브 기구에 상기 밸브 구동 제어 정보를 출력하여 상기 밸브 개방도를 제어하는 제어 수단을 구비한 유량 제어 장치가 상기 유로의 유량을 제어하는 방법으로서,

미리, 상기 유로에 상기 유체를 흘려 상기 유량 제어 밸브 기구에 기준이 되는 상기 밸브 구동 제어 정보를 출력하였을 때에, 상기 기준이 되는 밸브 구동 제어 정보와 상기 유량 검출 수단이 검출한 기준이 되는 유량 검출치의 관계를 나타내는 정보를, 상기 유체의 압력 검출치와 관련지어 상기 제어 수단의 기억 수단에 밸브 특성 정보로서 기억하는 스텝과,

상기 밸브 제어 정보 기울기 산출 스텝의 실행 후에, 새롭게 입력한 상기 유량 검출치(R1)에 기초하여 구하여 출력한 새로운 밸브 구동 제어 정보(V1)와, 상기 밸브 특성 정보를 참조하여 구한 정보로서 상기 새롭게 입력한 유량 검출치(R1)와 새롭게 입력한 압력 검출치(P1)의 쌍방에 관련지어지는 기준이 되는 밸브 구동 제 어 정보와의 차이가 되는 밸브 제어 차이량을 유량 제어의 검정 정보로서 구하는 유량 검정 스텝과,

상기 유량 검정 스텝이 실행되어 새롭게 입력한 상기 유량 검출치(R1)에 기초하여 구한 새로운 상기 밸브 구동 제어 정보(V1)를 출력한 후에,

상기 밸브 특성 정보를 참조하여 구한 정보로서 상기 새롭게 입력한 유량 검출치(R1)와 새롭게 입력한 상기 압력 검출치(P1)의 쌍방에 관련지어지는 기준이 되는 밸브 구동 제어 정보를 구하는 유량 보정 스텝을 구비하고,

상기 유량 보정 스텝에 의해 구한 상기 기준이 되는 밸브 구동 제어 정보를, 상기 유량 제어 밸브 기구에 출력하는 스텝을 구비하고 있는 것을 특징으로 하고 있다.

또한, 본 발명의 유량 제어 방법에 있어서, 상기 밸브 제어 정보 기울기 산출 스텝은, 상기 관련 계수(A)를 상기 유량 설정치의 어느 2종에 관련시킨 상기 검정 샘플링 정보를 구성하는 상기 유량 검출치(R1)와 상기 밸브 구동 제어 정보(V1)의 각각을, 그 기억의 시계열 순으로 2차원 좌표축 상에 대응시켰을 때의 교점 좌표를 연결하는 직선의 기울기로서 구하는 제 1 기울기 산출 스텝을 구비하고 있는 것을 특징으로 하고 있다.

또한, 본 발명의 유량 제어 방법에 있어서, 상기 밸브 제어 정보 기울기 산출 스텝은, 상기 관련 계수(A)를 상기 유량 설정치의 어느 1종에 관련시킨 상기 검정 샘플링 정보를 구성하는 상기 유량 검출치(R1)와 상기 밸브 구동 제어 정보(V1)의 각각을, 그 기억의 시계열 순으로 2차원 좌표축 상에 대응시켰을 때의 교점 좌 표와 원점 좌표를 연결하는 직선의 기울기로서 구하는 제 2 기울기 산출 스텝을 구비하고 있는 것을 특징으로 하고 있다.

또한, 본 발명의 유량 제어 방법에 있어서, 상기 검정 정보 샘플링 스텝은, 상기 새롭게 수신한 유량 설정치(R0)마다 하나의 상기 검정 샘플링 정보를 상기 유량 설정치(R0)와 관련지어 상기 기억 수단에 기억함과 동시에, 미리 설정된 기억수의 상한치에 달할 때까지 상기 검정 샘플링 정보를 상기 유량 설정치(R0)와 관련지어 상기 기억 수단에 기억하는 스텝을 구비하고 있는 것을 특징으로 하고 있다.

또한, 본 발명의 유량 제어 방법에 있어서, 상기 검정 정보 샘플링 스텝은, 상기 새롭게 수신한 유량 설정치(R0)마다 복수의 상기 검정 샘플링 정보를 상기 유량 설정치(R0)와 관련지어 상기 기억 수단에 기억함과 동시에, 미리 설정된 기억수의 상한치에 달할 때까지 상기 검정 샘플링 정보를 상기 유량 설정치(R0)와 관련지어 상기 기억 수단에 기억하는 스텝을 구비하고 있는 것을 특징으로 하고 있다.

또한, 본 발명의 유량 제어 방법에 있어서, 상기 유량 설정치의 어느 2종에 관련지어진 상기 검정 샘플링 정보를 구성하는 소정수의 상기 밸브 구동 제어 정보(V1)와 상기 압력 검출치(P1)에 대하여, 상기 기억의 시계열 순으로 서로 이웃하는 상기 밸브 구동 제어 정보(V1)의 차분치(Sv)의 정부와, 동일하게 상기 압력 검출치(P1)의 차분치(Pv)의 정부를 판정하는 검정 샘플링 정보 증감 경향 판정 스텝을 구비하고,

상기 차분치(Sv)와 상기 차분치(Pv)의 쌍방 모두가 「정」 또는 「부」로 판정되었을 때에, 상기 밸브 제어 정보 기울기 산출 스텝이 실행되는 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명은 하기의 효과를 갖고 있다.

(1) 유량 설정치(R0)마다, 제어 수단(8)이 유량 제어 밸브 기구(7)에 출력한 밸브 구동 제어 정보(V1)와, 이 밸브 구동 제어 정보(V1)를 출력하였을 때의 유량 검출치(R1)와, 압력 검출치(P1)의 3종의 정보로 구성되는 검정 샘플링 정보의 소정수를 시계열적으로 수집하고, 이들 수집한 3종의 정보를 해석하고, 본 발명의 유량 제어 장치를 포함하는 제조라인의 경시 변화에 의해, 이 유량 제어 장치의 유량 설정치(R0)에 대한 유량 제어에 무시할 수 없는 차이가 발생하고 있는지의 여부를 판정하도록 하고 있다.

이 판정의 결과, 무시할 수 없는 차이가 발생하고 있다고 판정되면, 유량 검정 수단을 실행하고, 제어 수단(8)이 새롭게 유량 제어 밸브 기구(7)에 출력한 밸브 구동 제어 정보(V1)와, 검정용의 기준 정보로서 미리 기억 수단에 등록시킨 밸브 특성 정보를 참조하여 구한 기준이 되는 밸브 구동 제어 정보와의 차이가 되는 밸브 제어 차이량을 유량 제어의 검정 정보로서 구하도록 하고 있다. 또한, 유량 검정 수단은, 이 새로운 밸브 구동 제어 정보(V1)를 출력하였을 때에, 새로운 유량 검출치(R1)와, 검정용의 기준 정보가 되는 밸브 특성 정보를 참조하여 구한 기준이 되는 유량 검출치의 차이가 되는 유량 차이량을 유량 제어의 검정 정보로서 구하도록 하고 있다.

이로써, 본 발명은 수일간 또는 수주간의 기간에 걸쳐서 수집한 유량 제어의 실적 데이터에 기초하여, 유량 제어에 무시할 수 없는 차이가 발생하고 있는지의 여부를 판정하고 있기 때문에, 장치의 경시 변화에 의한 유량 제어의 정밀도 저하를 확실하게 파악하고, 이 정밀도 저하에 대하여 적절한 대책을 하는 것이 가능하게 되는 유량 제어 장치를 제공하는 것이 가능해진다.

(2) 본 발명에 있어서, 유량 제어에 무시할 수 없는 차이가 발생하고 있는지의 여부를 판정하는 밸브 제어 정보 기울기 산출 수단은, 유량 설정치의 어느 2종에 관련지어진 검정 샘플링 정보를 구성하는 유량 검출치(R1)와 밸브 구동 제어 정보(V1)의 각각을, 그 기억의 시계열 순으로 2차원 좌표축 상에 대응시켰을 때의 교점 좌표를 연결하는 직선의 기울기(관련 계수(A))를 순차적으로 구하고, 이 관련 계수(A)의 값에 기초하여 유량 제어에 무시할 수 없는 차이가 발생하고 있는지의 여부를 판정하도록 하고 있다. 즉, 외부 시스템(9)으로부터 지시되는 어느 2종의 유량 설정치(R0)에 기초하여 산출한 상기 직선의 기울기에 의해 유량 제어에 무시할 수 없는 차이가 발생하고 있는지의 여부를 판정하기 때문에, 장치의 경시 변화에 의한 유량 제어의 정밀도 저하를 보다 확실하게 파악하는 것이 가능해지는 유량 제어 장치를 제공할 수 있게 된다.

(3) 본 발명은, 유량 검정 수단을 실행한 후에, 유로(4)의 유량을 자동적으로, 또는 외부 시스템(9)으로의 유량 보정 허가의 조회 처리의 결과에 기초하여, 유량을 보정하기 위한 밸브 구동 제어 정보를 유량 제어 밸브 기구(7)에 출력하도록 하고 있다. 이로써, 유량 설정치(R0)에 대하여 무시할 수 없는 차이가 발생하였을 때에는, 즉시 유로(4)의 유량을 유량 설정치(R0)가 되도록 보정할 수 있는 유 량 제어 장치를 제공하는 것이 가능하게 된다.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 최량의 형태를, 도면을 참조하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 유량 제어 장치에 따른 실시형태의 일례를 도시하는 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시하는 제어 수단의 하드웨어의 구성예를 도시하는 도면이다. 또, 이하에 설명하는 본 발명의 실시형태는, CVD 장치 등의 반도체 제조 장치에 공급하는 프로세스 가스 등의 유체의 유량을 제어하는 경우를 예로 하여 설명한다.

[유량 제어 장치의 구성]

도 1에 있어서, 본 발명의 일 실시형태를 나타내는 유량 제어 장치(1)는, 예를 들면, 반도체 제조 장치(2)의 챔버(도시하지 않음)에 프로세스 가스 등의 가스유체(이하, 단지 유체라고 함)를 화살표 F 방향으로 흘리는 유로(4), 예를 들면 재질이 스텐리스 스틸제의 가스관(3) 내에 형성되어 있는 유로(4)의 도중에 설치된다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 유량 제어 장치(1)는 본체 블록부(1a)를 구비하고, 본체 블록부(1a) 내에는 유로(4)에 통하는 유로가 형성되어 있다. 또한, 본체 블록부(1a)의 한쪽의 단부는 상류측의 가스관(3)에 접속되고, 다른쪽의 단부는 반도체 제조 장치(2)에 통하는 하류측의 가스관(3)에 접속된다.

유량 제어 장치(1)는 반도체 제조 장치(2)의 챔버(도시하지 않음)에 공급하는 유체의 유량을 제어하기 위해서 사용된다. 반도체 제조 장치(2)가 성막 처리 등을 하는 가동중에 있어서는, 챔버는 진공이 빠져 소정의 감압 분위기 상태로 설정되고, 이 감압 분위기중의 챔버에 유체가 공급된다. 또, 도 1에는 도시하지 않 지만, 유로(4)의 상류에는 반도체 제조 장치(2)에 공급하는 유체를 수용한 탱크 등의 가스 공급원이 접속되어 있다. 또한, 이 가스 공급원과 유량 제어 장치(1)를 연결하는 가스관(3)의 적절한 곳에 이 가스 공급원으로부터 공급되는 유체의 압력을 적절한 값으로 조정하기 위한 압력 제어 장치가 설치되어 있다.

본체 블록부(1a)를 갖는 유량 제어 장치(1)는, 유로(4)를 흐르는 유체의 유량을 검출하여 그 유량 검출치를 입력하기 위한 유량 검출 수단(5)과, 유로(4)를 흐르는 유체의 압력을 검출하여 그 압력 검출치를 입력하기 위한 압력 검출 수단(6)과, 유로(4)의 유체의 유량을 제어하는 유량 제어 밸브 기구(7)와, 유량 제어 장치(1)의 동작을 제어하는 제어 수단(제어장치; 8) 등을 구비하고 있다. 또, 압력 검출 수단(6)은 반드시 유량 제어 장치(1)와 일체로 설치할 필요는 없다. 예를 들면, 가스관(3)이 형성하는 유로(4)의 적절한 곳에 압력 검출 수단(6)을 설치하고, 제어 수단(8)은 그 압력 검출치를 입력하기 위한 압력 검출치 입력수단을 구비하도록 하여도 좋다.

일반적으로, 반도체 제조라인에 있어서는, 라인에 설치되어 있는 CVD 장치 등의 반도체 제조 장치(2)의 가동의 제어와 가동 감시를 하는 호스트 컴퓨터 등의 외부 제어 장치(이하, 외부 시스템이라고 함; 9)를 구비하고 있다. 그리고, 반도체 제조(CVD) 장치(2)가 성막 처리 등을 할 때에는, 외부 시스템(9)은 반도체 제조 장치(2)에 공급해야 할 유체의 유량을 나타내는 유량 설정치(목표 유량치)를 유량 설정 신호(S0)로서 유량 제어 장치(1)의 제어 수단(8)에 송신한다. 그리고, 제어 수단(8)은 이 유량 설정 신호(S0)를 수신하면, 미리 구비하고 있는 유량 제어용 소 프트웨어(이하, 단지 제어 프로그램이라고 함)를 작동시켜, 유로(4)를 흐르는 유량이 유량 설정 신호(S0)로 지시된 유량 설정치에 일치하도록, PID 연산 처리 등에 의해 밸브 구동 제어 정보(밸브 구동 제어 전압)를 소정의 시간 간격마다, 예를 들면 10 밀리초(mSec)마다 구하고, 이 구한 밸브 구동 제어 정보를 유량 제어 밸브 기구(7)에 출력한다.

또한, 제어 수단(8)은, 유량 검출 수단(5)이나 압력 검출 수단(6) 등이 검출한 검출치 및 연산 처리하여 구한 유량 검정에 관계되는 각종 정보를, 출력신호 SOUT로서 외부 시스템(9)에 송신하는 처리를 한다. 또, 상기한 외부 시스템(9)은, 반드시, 제조라인 전체의 가동을 제어하는 호스트 컴퓨터 등의 상위 제어 장치가 아니어도 좋으며, 예를 들면, 유량 제어 장치(1)에 접속되어 이 유량 제어 장치(1)에 유량 설정치의 입력을 하기 위한 입력장치이어도 좋다.

외부 시스템(9)으로부터 제어 수단(8)에 유량 설정 신호(S0)로서 송신되는 유량 설정치의 정보는, 아날로그 신호, 또는 디지털 신호로서 송신된다. 또한 유량 설정 신호(S0)로서 송신되는 유량 설정치의 종별은, 전압치(V), 또는 유량치(cc/min)로서 송신된다. 유량 설정치로서 전압치(V)가 송신되는 경우에는, 예를 들면 「0V 내지 5V」의 범위의 소정치, 또한 유량치가 송신되는 경우에는 예를 들면 「Occ/min 내지 100cc/min」의 범위의 소정치가, 아날로그 신호 또는 디지털 신호로서 송신된다.

예를 들면, 외부 시스템(9)으로부터 제어 수단(8)에 상기한 유량 설정치가 전압치(V)로서 송신되는 경우, 「0V」는 유로(4)를 흐르는 유체의 유량을 「0」으 로 제어하는 것을 나타내고, 「5V」는 유량 제어 장치(1)가 유로(4)에 흘릴 수 있는 최대의 유량(풀 스케일 유량), 예를 들어, 100cc/min로 제어하는 것을 나타낸다.

도 1에는, 유로(4)의 상류측(4a) 방향으로부터 하류측(4b) 방향으로, 압력 검출 수단(6), 유량 검출 수단(5), 유량 제어 밸브 기구(7)를 이 순서로 배치한 예를 도시하고 있지만, 유량 검출 수단(5)과 압력 검출 수단(6)은 유량 제어 밸브 기구(7)의 하류측(4b)에 배치하여도 좋다.

유량 검출 수단(5)은, 유로(4)의 상류측(4a)으로부터 하류측(4b) 방향에 설치된 복수의 바이패스관을 묶어 구성된 소정 길이를 갖는 바이패스관군(10)과, 이 바이패스관군(10)의 양단의 개구부측에 바이패스관군(10)을 우회하도록 배치한 센서관(11a)을 구비하고 있다. 이로써, 유로(4)를 흐르는 유체중 센서관(11a)에 흐르는 유량을, 바이패스관군(10)을 흐르는 유량과 비교하여 소량, 또한 일정한 비율로 흘릴 수 있게 된다. 즉, 이 센서관(11a)에는 유로(4)를 흐르는 유량에 대하여, 항상 일정 비율의 유량을 흘리는 것이 가능하게 된다.

또한, 센서관(11a)이 유로(4)의 외측에 위치하는 부분에는, 직렬로 접속된 한 쌍의 전기 저항선(R1, R4)이 권취되어 있다. 또한, 도시하지 않는 2개의 기준 전기 저항선(R2, R3)과 전기저항선(R1, R4)은, 소위 브리지 회로를 형성하고 있다. 전기 저항선(R1, R4)은, 온도에 따라서 그 전기 저항치가 변화하는 재질로 구성되어 있다. 그리고, 이 브리지 회로에 일정한 전류를 흘렸을 때의 전위차를 센서회로(11b)에 의해 구하고, 이 전위차를 유량 검출 신호(S1)로서, 예를 들면, 0V 내지 5V의 전압치로서 제어 수단(8)에 출력하도록 되어 있다. 또, 센서회로(11b)에서 구한 전압치는, 증폭회로(28; 도 2 참조)에서 증폭 처리를 하여 A/D 변환회로(24a; 도 2 참조)를 통하여 제어 수단(8)에 입력한다.

제어 수단(8)은, 유량 검출 수단(5)으로부터 유량 검출 신호(S1)로 나타나는 유량 검출치, 즉, 유로(4)에 흐르고 있는 현시점의 유체의 유량치에 관계되는 정보(전압치)를 소정의 시간 간격(예를 들어, 10mSec)으로 입력하는 처리를 행하고, 이 입력한 정보에 기초하여 현재 유로(4)에 흐르고 있는 유체의 유량 검출치(R1)를, 예를 들면, 「0cc/min 내지 100cc/min」의 범위의 유량으로 환산한 값을 구하는 처리를 한다. 그리고, 제어 수단(8)은, 이 유량 검출치(R1)와 외부 시스템(9)으로부터 수신한 유량 설정 신호(S0)로 나타나는 유량 설정치(예를 들어, 60cc/min)와의 편차량에 기초하여, 유로(4)를 흐르는 유량이 이 유량 설정치에 일치하도록, 유량 제어 밸브 기구(7)가 구비하고 있는 유량 제어밸브의 밸브 개방도를 제어하기 위한 밸브 구동 제어 정보(밸브 구동 전압)를, 예를 들면 PID 연산 처리에 의해 구하고, 이 구한 밸브 구동 제어 정보를 유량 제어 밸브 기구(7)에 출력한다.

압력 검출 수단(6)은, 예를 들면, 압력 트랜듀서(pressure tranducer)로 구성되어 있다. 그리고, 압력 검출 수단(6)은 제어 수단(8)의 제어에 의해, 유로(4)를 흐르는 유체의 압력을 검출한 압력 검출치에 관계되는 정보를 압력 검출 신호(S2)로서, A/D 변환회로를 통하여 제어 수단(8)에 출력하도록 되어 있다.

유량 제어 밸브 기구(7)는, 상기한 바이패스관군(10)의 하류측(4b)에 설치한 유량 제어 밸브(12)를 갖고 있다. 이 유량 제어 밸브(12)는, 유로(4)를 흐르는 유체의 유량을 직접적으로 제어하기 위한 밸브체로서의 기능을 발휘하기 위해서, 예를 들면, Ni-Co 합금으로 이루어지는 금속 박판이며 굴곡 가능한 다이어프램(13)을 구비하고 있다. 또한, 유량 제어 장치(1)의 본체 블록부(1a)의 내부에 형성되어 있는 유로에는, 기계 가공 등에 의해 밸브구(valvular orifice; 14)를 형성하고 있다. 그리고, 다이어프램(13)을 밸브구(14)를 향하여 적절하게 굴곡 변형시킴(전진과 후퇴)으로써, 밸브구(14)의 밸브 개방도를 임의로 제어할 수 있도록 하고 있다. 다이어프램(13)을 굴곡 변형시킴으로써 유량 제어 밸브(12)가 형성하는 밸브 개방도를 임의로 제어하는 수단으로서, 다이어프램(13)의 상면에 액추에이터(15)를 접속하고 있다.

액추에이터(15)로서는 예를 들면, 적층형 압전 소자(피에조 소자), 또는 전자식 추진력 발생수단 등을 사용할 수 있다. 이하의 설명에 있어서는, 액추에이터로서 적층형 압전 소자를 사용한 것을 예로서 설명함과 동시에, 이하의 설명에 있어서는 이 액추에이터를 적층형 압전 소자(15)라고 기술한다.

적층형 압전 소자(15)의 하단부에는, 예를 들면 금속제의 가압대(16)가 장착되어 있고, 또한, 다이어프램(13)의 상면에도 이 가압대(16)에 대향시켜, 예를 들면 금속제 베이스대(17)가 장착되어 있다. 그리고, 이들 가압대(16)와 베이스대(17)가 대향하는 각각의 면부의 중앙부에는 단면이 V형 형상을 이루는 오목부를 형성하고, 이 V형 오목부내에, 예를 들면, 강구(剛球; 18)를 개재시켜 전체를 강적(剛的)으로, 또한 연속적으로 접속한 구성으로 하고 있다. 액추에이터가 되는 적층형 압전 소자(15)를 이러한 구성으로 하여, 적층형 압전 소자(15)에 적절한 전압을 인가함으로써, 추진력 발생 수단이 되는 적층형 압전 소자(15)에서 발생하는 직선 방향의 미소한 변위(신축)에 의한 추진력을, 직접적으로, 또한 균일하게 다이어프램(13)에 전할 수 있게 된다.

적층형 압전 소자(15)는, 다수의 PZT 세라믹판에 전극을 형성하여 적층한 구성으로 이루어지고 있다. 그리고, 이 적층형 압전 소자(15)에 직류 전압을 인가하면 그 전압치에 따라서 긴변 방향으로 미소한 신축이 생기고, 이 신축에 의해 추진력이 적층한 적층형 압전 소자(15)의 적층 방향으로 발생한다. 또, 유량 제어 밸브 기구(7)를 구성하는 적층형 압전 소자(15), 가압대(16), 베이스대(17), 강구(18), 다이어프램(13) 등은 케이스(19) 내에 수납되어 있다.

상기한 바와 같이 제어 수단(8)은, 미리 구비하고 있는 제어 프로그램의 연산 처리에 의해, 유량 제어 밸브 기구(7)의 유량 제어 밸브(12)의 밸브 개방도를 제어하기 위한 제어 정보(밸브 구동 제어 정보)를 구하는 처리를 실행한다. 그리고, 제어 수단(8)은, 이 밸브 개방도의 제어를 실시하기 위해서 구한 이 밸브 구동 제어 정보를, 밸브 구동 신호(S3)로서 밸브 구동 회로(20)에 출력한다. 이 밸브 구동 신호(S3)는 적층형 압전 소자(15)에 소정의 전압을 인가하기 위한 아날로그 또는 디지털의 제어 정보가 된다.

또, 적층형 압전 소자(15)는, 일반적으로 0V 내지 150V 정도의 직류 전압을 인가함으로써 이 인가한 전압치에 따라서 미소한 변위(신축)를 발생시킬 수 있다. 따라서, 제어 수단(8)은, 이 「0V 내지 150V」의 값을, 예를 들면, 일단 「0V 내지 5V」로 환산한 아날로그 신호(또는 디지털 신호)를, 밸브 구동 신호(S3)로서 밸브 구동 회로(20)에 출력하는 처리를 하도록 한다.

한편, 밸브 구동 회로(20)는, 이 밸브 구동 신호(S3)인 「0V 내지 5V」의 범위의 전압치를, 적층형 압전 소자(15)에 미소한 변위(추진력)를 발생시키기 위한 밸브 구동 전압으로 변환하기 위한 회로로 구성한다. 그리고, 밸브 구동 회로(20)에 의해 변환된 밸브 구동 전압(밸브 구동 제어 정보)이 적층형 압전 소자(15)에 밸브 구동 전압 신호(S4)로서 인가(출력)된다. 밸브 구동 전압 신호(S4)에 관계되는 밸브 구동 제어 정보가 적층형 압전 소자(15)에 공급되면, 적층형 압전 소자(15)는, 인가된 이 밸브 구동 제어 정보(전압치)에 따라서 적층형 압전 소자(15)에는 미소한 변위(도 1에 도시하는 「하」 방향 또는 「상」 방향의 신축)가 발생한다. 이로써, 유량 제어 밸브 기구(7)의 유량 제어 밸브(12)의 밸브 개방도가 변화하고, 유로(4)를 흐르는 유체의 유량이 제어되게 된다.

[제어 수단의 구성]

제어 수단(8)은 CPU를 구비한 마이크로컴퓨터로 이루어지는 제어장치(제어기판)로 구성되어 있다. 도 2는 이 제어 수단(8)의 하드웨어의 구성예를 도시한다.

도 2에 도시하는 바와 같이, 제어 수단(8)은, 주로 CPU(21), ROM(22), RAM(23), A/D 변환회로(24a, 24b, 24c, 24d), D/A 변환회로(25), 통신용 인터페이스(I/F) 회로(26a 및 26b) 등을 탑재한 회로(제어)기판으로 구성되어 있다. 또한, CPU(21), ROM(22), RAM(23), A/D 변환회로(24a, 24b, 24c, 24d), D/A 변환회로(25), 통신용 I/F 회로(26a 및 26b)는, 버스선(27)에 접속되어 있다. 또, A/D 변환회로(24a 내지 24d), D/A 변환회로(25) 등은, 입출력용 I/F 회로를 통하여 버스선(27)에 접속되지만, 도 2에는 이들 입출력용 I/F 회로는 도시되어 있지 않다.

CPU(21)는, ROM(22)에 기억되어 있는 제어 프로그램을 해석하여 유량 제어 장치(1)의 동작을 제어하기 위한 중앙 연산 장치로서, 32비트 등으로 이루어지는 고속의 CPU를 사용하는 것이 바람직하다. ROM(22)에는 유량 제어 장치(1)의 동작을 제어하기 위한 제어 프로그램이나 기준이 되는 각종 데이터가 기억되어 있다. 또, 제어 프로그램을 기억하는 ROM(22)으로서는, EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory), 또는 플래시 메모리를 사용한다.

RAM(23)은, 상기 제어 프로그램이 계산 영역(워크 에어리어), 및 ROM(22)에 기억되어 있는 프로그램이 유량 제어 장치(1)의 동작을 제어하기 위한 기준 데이터(후기하는 밸브 특성 정보 등)를 미리 기억시켜 두기 위한 기억 수단(메모리)로서, 제어 수단(8)의 전원이 OFF로 되어도 그 기억 내용이 보유되는 메모리를 사용한다. 또, 상기한 밸브 특성 정보는 플래시 메모리에 기억시켜도 좋다. 또한, RAM(23)은 CPU(21)에 내장되어 있는 CPU 내장 RAM을 사용하여, 프로그램의 고속 처리가 실행되도록 하여도 좋다.

상기한 A/D 변환회로(24a, 24b, 24c, 24d)에는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 각각 유량 검출 수단(5), 압력 검출 수단(6), 온도 검출 수단(30) 등이 접속되어 있다. 또, 유량 검출 수단(5)은, 증폭회로(28)를 통하여 A/D 변환회로(24a)에 접속하도록 하여도 좋다. 또한, D/A 변환회로(25)에는 밸브 구동 회로(20)가 접속되고, 밸브 구동 회로(20)에 의해 조정된 밸브 구동 제어 정보(밸브 구동 전압)가 밸 브 구동 전압 신호(S4)로서 적층형 압전 소자(15)에 인가된다.

통신용 I/F 회로(26a 및 26b)는, 외부의 장치와의 데이터 통신을 하기 위한 I/F 회로로서, 통신용 I/F 회로(26a)에는, 예를 들면 외부 시스템(9)이 되는 상위의 호스트 컴퓨터가 접속되어 있다. 또한, I/F 회로(26b)에는, 퍼스널 컴퓨터 등으로 구성되는 모니터 장치(29)가 접속되어 있다. 이 모니터 장치(29)는, 예를 들면, 본 발명의 유량 제어 장치(1)를 반도체 제조라인에 도입한 초기에서, 상기한 밸브 특성 정보를 RAM(23)에 기억(등록)하는 처리를 할 때, 또는 반도체 제조 장치(2)가 가동하고 있을 때에, 유량 검출 수단(5)이나 압력 검출 수단(6)이 검출한 검출 신호에 관계되는 정보, 또는 후기하는 검정 정보를 모니터링(표시)하는 등, 필요에 따라서 접속하여 사용하는 장치이다. 또한, 모니터 장치(29)는, 상기한 바와 같이 유량 설정치를 입력하기 위한 입력장치로서 사용하여도 좋다.

[밸브 특성 정보의 데이터 구성]

계속해서, 제어 수단(8)의 RAM(23)에 기억하고 있는 밸브 특성 정보(밸브 특성 정보 테이블 K1)의 데이터 구성예에 대하여 설명한다. 이 밸브 특성 정보는, 유량 제어 장치(1)가 유로(4)를 흐르는 유체의 유량을 제어하고 있을 때에, 그 유량 제어의 정밀도를 검정하기 위한 기준이 되는 정보를 등록한 데이터 테이블이다. 또한, 이 밸브 특성 정보는, 이 검정 처리의 결과에 기초하여 유로(4)의 유량을 보정하는 제어를 실행할 때에 참조하는 정보가 되고, 미리, RAM(23)에 데이터 테이블로서 기억(등록)되어 있다.

유로(4) 내를 유량 제어 밸브 기구(7)의 방향으로 흐르는 유체의 압력을 소 정의 압력치로 하고, 이 유량 제어 밸브 기구(7)를 작동시키는 적층형 압전 소자(15)에 밸브 구동 전압 신호(S4)에 관계되는 밸브 구동 제어 정보(Vs)(밸브 구동 전압)를 인가하였을 때에, 유로(4)를 흐르는 유체의 유량을 측정하고, 이 밸브 구동 제어 정보(Vs)와 유체의 유량(Rs)의 관계를 구하면, 도 3에 도시하는 바와 같이 되는 것이 알려져 있다.

도 3에 도시하는 선도는, 유로(4)를 흐르는 유체의 압력치를, 각각 기준이 되는 압력치로서, 예를 들면, 0.05MPa, 0.1MPa, 0.2MPa, 0.3MPa에 설정하였을 때에, 이 유체의 압력치마다 유량 검출 수단(5)이 검출한 기준이 되는 유량 검출치(Rs)(cc/min)와, 적층형 압전 소자(15)에 인가한 기준이 되는 밸브 구동 제어 정보(Vs)의 관계를 나타내고 있다. 또, 도 3에 있어서, 곡선(L1)은 유체의 압력을 0.05MPa에, 곡선(L2)은 유체의 압력을 0.1MPa로, 곡선(L3)은 유체의 압력을 0.2MPa로, 곡선(L4)은 유체의 압력을 0.3MPa로 설정하였을 때의 기준이 되는 밸브 구동 제어 정보(Vs)와 기준이 되는 유량(Rs)의 관계를 나타낸다.

도 3에 도시하는 바와 같이, 밸브 구동 제어 정보(Vs)가 증가하면, 유량 제어 밸브(12)의 밸브 개방도가 커지기 때문에 유로(4)를 흐르는 유량은 곡선적으로 증가하는 경향이 된다. 또한, 밸브 구동 제어 정보(Vs)를 일정하게 하였을 때의 밸브 구동 제어 정보(Vs)와 유량(Rs)의 관계는, 유체의 압력을 0.05MPa로부터 0.3MPa로 높게 할수록 유체의 압력차가 커지기 때문에, 유로(4)의 유량은 많아진다.

본 발명에 있어서는, 유량 제어 장치(1)를 제조하여 출하하기 전에, 또는 유 량 제어 장치(1)를 반도체 제조라인의 CVD 장치 등에 프로세스 가스(유체)를 공급하는 가스관(3)에 설치한 초기의 시점에 실가동 테스트를 하고, 유체의 상기한 기준이 되는 복수의 압력치마다, 적층형 압전 소자(15)에 기준이 되는 밸브 구동 전압 신호(S4)에 관계되는 밸브 구동 제어 정보를 여러가지 변화시켜 인가하였을 때의 유량 검출 수단(5)이 검출한 유량 검출치(cc/min, 또는 전압치)를 수집하는 작업을 한다. 그리고, 이들 수집한 데이터(정보)로부터 상기한 도 3에 도시하는 바와 같이, 유량 검출치(Rs)와 밸브 구동 제어 정보(Vs)의 관계를 나타내는 데이터(정보)를 유체의 기준이 되는 압력치마다 구하고, 이들의 정보를 데이터 테이블(이하, 밸브 특성 정보 테이블(K1)이라고 함)로서 RAM(23)의 소정의 기억 영역에 미리 등록하는 조작을 한다.

이 밸브 특성 정보 테이블(K1)은, 상기한 바와 같이, 주로, CVD 장치 등이 가동하여 본 발명의 유량 제어 장치(1)가 프로세스 가스의 유량을 제어하고 있을 때에, 제어 수단(8)에 탑재되어 있는 제어 프로그램이, 유량 제어 장치(1)의 유량 제어의 정밀도를 자동적으로 검정하는 처리를 행하기 위한 기준 정보로서 참조하기 위한 데이터 테이블이 된다.

도 4는 RAM(23)에 기억하고 있는 밸브 특성 정보 테이블(K1)에 대하여, 그 데이터 구성의 일례를 도시하고 있다. 밸브 특성 정보 테이블(K1)은, 적층형 압전 소자(15)에 인가한 기준이 되는 밸브 구동 제어 정보(Vs)와, 이 밸브 구동 제어 정보(Vs)를 인가하였을 때에 유량 검출 수단(5)이 유로(4)를 흐르는 유체의 유량을 검출한 기준이 되는 유량 검출치(Rs)(cc/min)와의 관계를, 이 검출하였을 때의 유 체의 기준이 되는 압력치(Ps)인 0.05MPa, 0.1MPa, 0.2MPa, 및 0.3MPa마다 관련지어 데이터 테이블로서 등록한 것이다.

도 4에 도시하는 밸브 특성 정보 테이블(K1)의 데이터 구성예에서는, 기준이 되는 유량 검출치(Rs)는 5cc/min 구분마다, 기준이 되는 압력치(Ps)는 0.05MPa, 0.1MPa, 0.2MPa, 0.3MPa에 대하여 실가동 테스트로 수집한 결과를 나타내고 있지만, 더욱이, 상세한 사양의 실가동 테스트를 하여 미세한 구분의 밸브 구동 제어 정보(Vs)와 유량 검출치(Rs)로 구성되는 데이터 테이블(K1)을 작성하여도 좋다.

[제어 프로그램의 구성]

계속해서, 유량 제어 장치(1)의 동작을 제어하기 위해서 제어 수단(8)의 ROM(22)에 기억되어 있는 제어 프로그램의 구성을 도 5에 기초하여 설명한다.

ROM(22)에 기억되어 있는 제어 프로그램은, 메인 제어 프로그램(Pm), 통신 제어 프로그램(P1), 유량 검출 신호 입력 프로그램(P2), 압력 검출 신호 입력 프로그램(P3), 온도 검출 신호 입력 프로그램(P4), 밸브 구동 제어 정보 입력 프로그램(P5), 유량 제어(PID 제어) 프로그램(P6), 검정 정보 샘플링 프로그램(P7), 밸브 특성 정보 참조 프로그램(P8), 검정 샘플링 정보 증감 경향 판정 프로그램(P9), 밸브 제어 정보 기울기 산출 프로그램(P10), 유량 검정 프로그램(P11), 유량 보정 프로그램(P12), 밸브 특성 정보 등록 프로그램(P13), 모니터링 처리 프로그램(P14), 소프트웨어 타이머(P15) 등으로 구성되어 있다.

메인 제어 프로그램(Pm)은, 상기한 각 프로그램(P1 내지 P15)의 작동을 통괄하여 제어하기 위한 메인 프로그램으로서, 유량 제어 장치(1)는 메인 제어 프로그 램(Pm)의 제어에 기초하여 동작한다. 또, 유량 제어 장치(1)의 전원을 ON 하면, 메인 제어 프로그램(Pm)이 가동하도록 설정되어 있다.

통신 제어 프로그램(P1)은, 외부 시스템(9) 및 모니터 장치(29)와의 통신을 하기 위한 프로그램이며, 서브 프로그램으로서 외부 시스템(9)과의 통신 처리를 하는 통신 프로그램(P1a), 모니터 장치(29)와의 통신 처리를 하는 통신 프로그램(P1b), 외부 시스템(9)과 유량 보정에 대하여 조회 처리를 하는 유량 보정 허가 조회 프로그램(P1c)을 구비하고 있다.

유량 검출 신호 입력 프로그램(P2)은, 유량 검출 수단(5)이 검출한 유량 검출치(R1)에 관계되는 검출 신호(S1)를 입력하여 RAM(23)에 일단 기억하는 처리를 하기 위한 프로그램이다. 압력 검출 신호 입력 프로그램(P3)은, 압력 검출 수단(6)이 검출한 압력 검출치(P1)에 관계되는 검출 신호(S2)를 입력하여 RAM(23)에 일단 기억하는 처리를 하기 위한 프로그램이다. 온도 검출 신호 입력 프로그램(P4)은, 온도 검출 수단(30)이 검출한 유체의 온도에 관계되는 검출 신호(S5)를 입력하여 RAM(23)에 일단 기억하는 처리를 하기 위한 프로그램이다.

또, 유로(4)를 흐르는 유량은 유체의 온도에 의해 미소하게 변화하기 때문에, 제어 수단(8)에 의해 유로(4)를 흐르는 유량을 제어할 때에, 필요에 따라서 온도 검출 수단(30)이 검출한 온도 검출치도 참조하여 유량 제어의 검정이나 제어의 보정 처리를 하도록 한다.

또한, 밸브 구동 제어 정보 입력 프로그램(P5)은, 밸브 구동 회로(20)가 적층형 압전 소자(15)에 인가한 밸브 구동 전압 신호(S4)에 관계되는 밸브 구동 제어 정보(V1)를, 밸브 구동 전압 신호(S6)로서 제어 수단(8)에 입력하여 RAM(23)에 일단 기억하는 처리를 행하기 위한 프로그램이다.

또, 밸브 구동 회로(20)는, 상기한 바와 같이 제어 수단(8)이 연산하여 구한 밸브 구동 회로(20)에 출력한 밸브 구동 신호(S3)에 관계되는 전압치를, 밸브 구동 전압 신호(S4)에 관계되는 전압치에 변환하는 처리를 한다. 따라서, 밸브 구동 제어 정보 입력 프로그램(P5)은, 제어 수단(8)이 밸브 구동 회로(20)에 출력한 밸브 구동 신호(S3)에 관계되는 전압치에 기초하여, 밸브 구동 전압 신호(S4), 즉, 밸브 구동 전압 신호(S6; S4)를 구하는 처리를 하도록 하여도 좋다.

유량 제어(PID 제어) 프로그램(P6)은, 외부 시스템(9)으로부터 유량 설정 신호(S0)에 의해 수신한 유량 설정치(R0)와 유량 검출 수단(5)이 검출한 유량 검출치(R1)와의 편차에 기초하여, 유로(4)를 흐르는 유체의 유량을 이 유량 설정치(R0)에 일치시키기 위해서, 예를 들면, PID 연산 처리에 의해 밸브 구동 제어 정보(V0)를 구하고, 이 구한 밸브 구동 제어 정보(V0)를 상기한 밸브 구동 신호(S3)로서 밸브 구동 회로(20)에 출력하는 처리를 하는 프로그램이다. 그리고, 상기한 바와 같이 밸브 구동 회로(20)는, 이 밸브 구동 신호(S3)를 밸브 구동 신호(S4)가 되는 밸브 구동 제어 정보(V1)로 변환하고, 이 밸브 구동 제어 정보(V1)가 적층형 압전 소자(15)에 인가된다.

검정 정보 샘플링 프로그램(P7)은, 제어 수단(8)이 외부 시스템(9)으로부터 새로운 유량 설정치(R0)를 수신하고, 상기한 유량 제어 프로그램(P6)에 의해 유로(4)의 유량을 제어하고 있을 때에, 이 유량 제어 장치(1)가 유로(4)의 유량을 제 어한 정밀도를 검정하기 위한 각종의 정보를 수집(샘플링)하여 기억 수단인 RAM(23)에 기억하는 처리를 하기 위한 프로그램이다.

통상, 외부 시스템(9)으로부터 유량 제어 장치(1)에 송신되는 유량 설정치(R0)는, 미리 설정된 복수종의 유량 설정치로부터 반도체 제조 장치(2)의 성막 처리 등의 작업 계획에 따라서, 그 어느 1종의 유량 설정치(R0)가, 반도체 제조 장치(2)가 가동하기 전에 그 1배치(batch)분의 성막 처리에 대하여 송신된다. 도 6은 외부 시스템(9)으로부터 유량 제어 장치(1)에 송신되는 유량 설정치의 상황을 시계열 순으로 도시한 도면이고, 횡축은 경과 시간을 나타내는 시간축으로 한다.

도 6에 있어서, 외부 시스템(9)으로부터 유량 제어 장치(1)에 송신되는 유량 설정치(R0)는, 예를 들면, 시계열 순으로 다음과 같은 순서로 되어 있는 것을 나타낸다.

(1) 최초에, 유량 설정치(R0)로서 「0」을 유량 제어 장치(1)에 송신한다. 그리고, T1 시간이 경과한 후, 외부 시스템(9)은 새로운 유량 설정치(R0)로서 도 6에 식별 번호[배치(batch) 번호]「R60-1」로서 도시하고 있는 「60cc/min」을 유량 제어 장치(1)에 송신한다. 이로써, 유량 제어 장치(1)는, 유로(4)의 유량을 T2 시간에 걸쳐서 이 유량 설정치 「60cc/min」가 되도록 제어한다.

(2) T2 시간 경과 후에, 외부 시스템(9)은 유량을 「0」으로 하기 위한 유량 설정치(R0)를 송신한다. 이 유량 설정치에 기초하여, 유량 제어 장치(1)는 T3 시간에 걸쳐서 유로의 유량을 「0」으로 제어한다.

(3) T3 시간 경과 후에, 외부 시스템(9)은 새로운 유량 설정치(R0)(도 6에 식별 번호「R60-2」라고 도시)로서 재차 「60cc/min」을 유량 제어 장치(1)에 송신한다. 이 유량 설정치(R0)에 기초하여, 유량 제어 장치(1)는 유로(4)의 유량을 T4 시간에 걸쳐서 유량 설정치 「60cc/min」가 되도록 제어한다.

(4) 그리고, T4 시간 경과 후에, 외부 시스템(9)은 유량을 「0」으로 하기 위한 유량 설정치(R0)를 송신한다. 유량 제어 장치(1)는 T5 시간에 걸쳐서 유로의 유량을 「0」으로 제어한다.

(5) T5 시간 경과 후에, 외부 시스템(9)은 새로운 유량 설정치(R0)(도 6에 식별 번호「R20-1」로 도시)로서 「20cc/min」을 유량 제어 장치(1)에 송신한다. 이로써, 유량 제어 장치(1)는 유로(4)의 유량을 T6 시간에 걸쳐서 유량 설정치(R0)인 「20cc/min」가 되도록 제어한다.

(6) 그리고, T6 시간 경과 후에, 외부 시스템(9)은 유량을 「0」으로 하기 위한 유량 설정치(R0)를 송신한다. 유량 제어 장치(1)는 T7 시간에 걸쳐서 유로(4)의 유량을 「0」으로 제어한다. 이후는, 도 6에 도시하는 바와 같이, 외부 시스템(9)은 새롭게 유량 설정치「60cc/min」(도 6에 식별 번호「R60-3」으로 도시), 유량 설정치「20cc/min」(도 6에 식별 번호「R20-2」로 도시) 등을 유량 제어 장치(1)에 송신한다.

도 6에 도시하는 바와 같이, 통상, 외부 시스템(9)은 유량 제어 장치(1)에, 유량 설정치로서 유량을 「0」으로 하는 정보를 제외하고, 매일의 반도체 제조 장치(2)의 작업 계획에 추종시켜 복수종의 유량 설정치(R0), 도 6에 도시하는 예에서는 「60cc/min」와 「20cc/min」의 2종을 유량 제어 장치(1)에 송신한다. 또한, 외부 시스템(9)은, 이들 복수종의 유량 설정치의 어느 1종의 유량 설정치를 유량 제어 장치(1)에 송신하여 소정의 시간이 경과하면, 유로(4)의 유량을 「0」으로 하는 유량 설정치(R0)를 유량 제어 장치(1)에 송신한다. 또, 도 6에는 외부 시스템(9)은 2종의 유량 설정치(R0)를 유량 제어 장치(1)에 송신하는 예를 도시하고 있지만, 3종 또는 3종 이상의 유량 설정치(R0)의 어느 1종을 작업 계획에 기초하여 유량 제어 장치(1)에 송신하는 경우도 있다. 또한, 1종의 유량 설정치(R0)만을 송신하는 경우도 있을 수 있다.

상기한 검정 정보 샘플링 프로그램(P7)은, 도 6에 도시하는 바와 같이, 외부 시스템(9)으로부터 송신된 새로운 1배치(batch)분의 성막 처리 등에 대응하는 각각의 유량 설정치 「60cc/min」,「60cc/min」,「20cc/min」,···에 따라서 유로(4)의 유량을 제어하고 있을 때에, 이들 각 1배치의 유량 설정치(R0)마다, 유량 검출 수단(5) 및 압력 검출 수단(6)으로부터 입력한 유량 검출치(R1)와 압력 검출치(P1)와, 이 유량 검출치(R1)에 기초하여 구하고 적층형 압전 소자(15)에 출력한 밸브 구동 제어 정보(V1)와의 3종으로 구성되는 정보를, 검정 샘플링 정보로서 유량 설정치(R0)와 관련지어 RAM(23)에 설정한 검정 정보 샘플링 테이블에 시계열 순으로 소정수만큼 기억(축적)하는 처리를 하는 프로그램이다.

따라서, 검정 정보 샘플링 테이블에는, 검정 샘플링 정보를 구성하는 밸브 구동 제어 정보(V1), 유량 검출치(R1), 압력 검출치(P1)가 샘플링하여 기억 처리를 행한 기억의 시계열 순으로 배열되게 된다.

또, 유량 제어 장치(1)가 외부 시스템(9)으로부터 새로운 유량 설정치(R0)를 수신하였을 때에는, 유로(4)를 흐르는 유량은 이 유량 설정치(R0)에, 또는 (R0)에 근사한 값에 달하고 있다고는 한정하지 않는다. 따라서, 검정 정보 샘플링 프로그램(P7)이 1배치의 유량 설정치(R0)마다, 검정 샘플링 정보를 구성하는 밸브 구동 제어 정보(V1), 유량 검출치(R1) 및 압력 검출치(P1)를 샘플링(입력)하여 검정 정보 샘플링 테이블에 기억하는 타이밍은, 다음 (1) 또는 (2)에 기재된 어느 한 방법을 채용하도록 한다.

(1) 유량 제어 장치(1)가 외부 시스템(9)으로부터 유량 설정치(R0)를 수신한 후, 소정의 시간 t1(도 6에 도시하는 t1), 예를 들면 3분이 경과하였을 때에, 제어 수단(8)이 새롭게 입력한 유량 검출치(R1)와 압력 검출치(P1), 및 이 새롭게 입력한 유량 검출치(R1)에 기초하여 구하여 적층형 압전 소자(15)에 출력한 밸브 구동 제어 정보(V1)로 구성되는 검정 샘플링 정보의 하나를 유량 설정치(R0)와 관련지어 RAM(23)에 기억하는 처리를 한다. 도 6은 1배치분의 새로운 유량 설정치(R0)를 수신하여 t1 시간 경과한 후에, 1개의 검정 샘플링 정보를 검정 정보 샘플링 테이블에 기억하는 예를 도시하고 있다. 도 6에 있어서 흑색 동그라미 표시로 나타내고 있는 포인트가, 검정 샘플링 정보를 구성하는 3종의 데이터를 입력하여 검정 정보 샘플링 테이블에 기억하는 타이밍을 도시하고 있다.

이 (1)에 기재된 샘플링 방법에 있어서는, 외부 시스템(9)으로부터 수신한 1배치분의 유량 설정치(R0)마다, 1개의 검정 샘플링 정보, 즉, 각각 하나의 밸브 구동 제어 정보(V1)와 유량 검출치(R1)와 압력 검출치(P1)가, RAM(23)에 설정한 검정 정보 샘플링 테이블에 이 수신한 유량 설정치(R0)와 관련지어 기억되게 된다. 그 리고, 검정 정보 샘플링 프로그램(P7)은, 유량 설정치(R0)마다 미리 설정한 기억수 N(기억수의 상한치)의 검정 샘플링 정보를 검정 정보 샘플링 테이블에 기억하는 처리를 하도록 함으로써, 동일한 유량 설정치(R0)에 관련지어진 검정 정보 샘플링 테이블에는, 유량 설정치(R0)는 같더라도 다른 작업 지시에 대응하는 배치의 검정 샘플링 정보가 시계열 순으로 순차, 상한치(N)까지 기억되게 된다.

(2) 유량 제어 장치(1)가 외부 시스템(9)으로부터 1배치분에 상당하는 새로운 유량 설정치(R0)를 수신한 후, 소정의 시간이 경과할 때마다, 예를 들면, 새로운 유량 설정치(R0)를 수신하여 3분이 경과할 때마다, 상기 (1)과 마찬가지로, 밸브 구동 제어 정보(V1)와, 유량 검출치(R1)와, 압력 검출치(P1)로 구성되는 검정 샘플링 정보를, 이 수신한 유량 설정치(R0)와 관련지어 순차 검정 정보 샘플링 테이블에 시계열적으로 기억하는 처리를 한다.

이 (2)에 기재된 샘플링 방법에 있어서도, 검정 정보 샘플링 프로그램(P7)은, 유량 설정치(R0)마다 미리 설정한 기억수(N; 기억수의 상한치)의 검정 샘플링 정보를 검정 정보 샘플링 테이블에 기억하는 처리를 하도록 한다. 상기한 (2)방법을 채용하면, 새롭게 수신한 유량 설정치(R0)마다, 즉, 1배치의 작업 지시마다, 복수의 검정 샘플링 정보를 검정 정보 샘플링 테이블에 기억할 수 있다. 또, 상기 (1), (2)의 어느 방법을 채용할지는, 적절하게 설정하면 된다. 또한, 모니터 장치(29)로부터 이들 두 방법의 어느 하나를 임의로 선택 가능하게 하여도 좋다.

계속해서, RAM(23)의 기억 영역에 설정한 검정 정보 샘플링 테이블의 데이터 구성예를, 도 7, 도 8에 기초하여 설명한다.

도 7에 도시하는 검정 정보 샘플링 테이블(K2)은, 외부 시스템(9)으로부터 수신한 유량 설정치(R0)가 「60cc/min」에 대하여, 수신한 이 1배치분의 유량 설정치(R0)마다 하나의 검정 샘플링 정보를 구성하는 각 1개의 밸브 구동 정보(V1), 유량 검출치(R1), 압력 검출치(P1)를 샘플링하여 기억하는 처리를 하도록 하였을 때의 데이터 구성예를 도시하고 있다. 검정 정보 샘플링 프로그램(P7)은, 예를 들면, 외부 시스템(9)으로부터 수신한 1배치분의 유량 설정치(R0)마다, 유량 설정치(R0)를 식별하기 위한 식별 정보(유량 설정치 식별 정보; a1)로서, 「R60-1」,「R60-2」,···를 부여하고, 이 식별 정보(a1)에 관련지어 하나의 검정 샘플링 정보를 구성하는 밸브 구동 정보(V1), 유량 검출치(R1), 압력 검출치(P1)를 기억하는 처리를 하도록 한다. 또, 식별 정보(a1)는, 복수종의 유량 설정치(R0)를 식별하는 정보로서, 예를 들면, 도 7에 도시하는 바와 같이 「R60」을 포함하는 소정 자리수의 정보로 구성한다. 이로써, 검정 정보 샘플링 테이블(K2)에 기억한 검정 샘플링 정보를 구성하는 각 데이터와 유량 설정치(R0)의 관련짓기가 가능해진다.

도 8에 도시하는 검정 정보 샘플링 테이블(K3)은, 동일하게 유량 설정치(R0)가 「20cc/min」에 대하여, 수신한 이 1배치분의 유량 설정치(R0)마다 하나의 검정 샘플링 정보를 구성하는 각 하나의 밸브 구동 정보(V1), 유량 검출치(R1), 압력 검출치(P1)를 샘플링하여 기억하였을 때의 데이터 구성예를 도시하고 있다.

또, 검정 정보 샘플링 프로그램(P7)은, 상기한 바와 같이, 검정 정보 샘플링 테이블(K2) 및 검정 정보 샘플링 테이블(K3)에 검정 샘플링 정보를 구성하는 각 데이터를, 샘플링한 시계열 순으로 기억하는 처리를 한다. 또한, 식별 정보(a1)는, 상기한 바와 같이 복수종의 유량 설정치(R0)를 식별하는 정보 외에, 예를 들면, 샘플링한 시계열순을 나타내는 정보인 추번호(追番號), 또는 샘플링하였을 때에 년월일시분 등을 부가한 정보로 구성하도록 하면 좋다. 이 년월일시분에 관한 정보는, 외부 시스템(9)이 유량 제어 장치(1)에 유량 설정치(R0)와 함께 송신하도록 하거나, 또는 모니터 장치(29)로부터 입력하도록 하여도 좋다.

또한, 수신한 이 1배치분의 유량 설정치(R0)마다 복수의 검정 샘플링 정보를 샘플링하는 경우에는, 식별 정보(a1)에, 또한 상기 배치로 샘플링한 순서를 나타내는 추번호를 부가하도록 한다. 또, 수신한 1배치분의 유량 설정치(R0)마다 검정 샘플링 정보를 샘플링하는 수는, 상기한 바와 같이, 유량 설정치(R0)를 수신하고 나서 소정 시간이 경과하였을 때에 하나, 또는 소정의 시간이 경과할 때마다 하나, 즉 복수를 샘플링할지는, 미리 통일하여 두는 편이 좋다.

밸브 특성 정보 참조 프로그램(P8)은, 예를 들면, 유량 검출 수단(5)이 검출한 유량 검출치(R1)와 압력 검출 수단(6)이 검출한 압력 검출치(P1)와 관련지어지는 기준이 되는 밸브 구동 제어 정보를, 밸브 특성 정보 테이블(K1)을 참조하여 구하는 처리를 하는 프로그램이다.

검정 샘플링 정보 증감 경향 판정 프로그램(P9)은, 유량 설정치(R0)에 관련지어 검정 정보 샘플링 테이블(K2, K3,···)에 기억되어 있는 검정 샘플링 정보, 즉, 밸브 구동 제어 정보(V1)와 유량 검출치(R1)에 대하여, 그 기억의 시계열순의 증가 또는 감소의 경향을 판정하는 처리를 하는 프로그램이다. 또, 이 증가 또는 감소의 경향을 판정하기 위한 처리 순서에 대해서는 후술한다.

밸브 제어 정보 기울기 산출 프로그램(P10)은, 복수종의 유량 설정치(R0)에 관련지어 검정 샘플링 정보를 기억한 검정 정보 샘플링 테이블(K2, K3,···)에 대하여, 그 하나 또는 어느 2종의 검정 정보 샘플링 테이블에 기억되어 있는 유량 검출치(R1)와 밸브 구동 제어 정보(V1)의 관련을 나타내는 관련 계수(A)를 구하는 처리를 한다. 이 관련 계수(A)는, 어느 2종의 검정 정보 샘플링 테이블을 선택한 경우에는, 이 2종의 검정 정보 샘플링 테이블에 기억되어 있는 유량 검출치(R1)와 밸브 구동 제어 정보(V1)의 각각을, 그 기억의 시계열 순으로 2차원 좌표축 상에 대응시켰을 때의 교점 좌표를 연결하는 직선의 기울기로서 구하는 처리를 한다.

하나의 검정 정보 샘플링 테이블로부터 관련 계수(A)를 구하는 경우에는, 어느 하나의 유량 설정치(R0)에 관련지어진 하나의 검정 정보 샘플링 테이블에 기억되어 있는 유량 검출치(R1)와 밸브 구동 제어 정보(V1)의 각각을, 그 기억의 시계열 순으로 2차원 좌표축 상에 대응시켰을 때의 교점 좌표와 원점 좌표(0,0)를 연결하는 직선의 기울기로서 구하는 처리를 한다. 또, 외부 시스템(9)으로부터 2종 이상의 유량 설정치(R0)가 송신되는 경우에는, 어느 2종의 검정 정보 샘플링 테이블로부터 관련 계수(A)를 구하는 처리를 하는 것이 바람직하다.

밸브 제어 정보 기울기 산출 프로그램(P10)에 의해 2개의 검정 정보 샘플링 테이블로부터 관련 계수(A)를 구하는 처리는, 예를 들면, 다음과 같은 처리에 의해 구할 수 있다.

2개의 검정 정보 샘플링 테이블에 기억되어 있는 유량 검출치(R1)에 대하여 그 기억의 시계열순끼리의 차이치(Rr)와, 동일하게 밸브 구동 제어 정보(V1)에 대 하여 그 기록의 시계열순끼리의 차이치(Vr)를 순차 산출하고, 또한, 이들 산출한 차이치(Rr)와 차이치(Vr)로부터 관련 계수(A)를 (A)=(차이치(Rr))/(차이치(Vr))로서 구하는 처리를 한다. 이 관련 계수(A)는, 검정 정보 샘플링 테이블에 기억되어 있는 유량 검출치(R1)(또는 밸브 구동 제어 정보(V1))의 기억수만큼 구해지게 된다.

또, 밸브 제어 정보 기울기 산출 프로그램(P10)에 의해 상기한 관련 계수(A)를 유량 설정치(R0)에 관련시킨 하나의 검정 정보 샘플링 테이블로부터 구하는 처리를 할지, 또는 어느 2종의 유량 설정치(R0)에 관련지어진 검정 정보 샘플링 테이블을 선택하여 구하는 처리를 하는지의 여부는, 다음 (1) 내지 (3)의 어느 하나에 기초하여 그 처리 기능을 결정하면 좋다.

(1) 본 발명의 유량 제어 장치(1)를 설치한 반도체 제조라인이 1종의 유량 설정치(R0)에 기초하여 유량 제어를 하는 사양으로 이루어져 있는 경우에는, 관련 계수(A)를 하나의 검정 정보 샘플링 테이블로부터 구하는 처리를 한다.

(2) 본 발명의 유량 제어 장치(1)를 설치한 반도체 제조라인이 2종 이상의 유량 설정치(R0)에 기초하여 유량 제어를 하는 사양으로 이루어져 있는 경우에는, 관련 계수(A)를 어느 2종의 검정 정보 샘플링 테이블로부터 구하는 처리를 한다.

(3) 본 발명의 유량 제어 장치(1)를 설치한 반도체 제조라인이 2종 이상의 유량 설정치(R0)에 기초하여 유량 제어를 하는 사양으로 이루어져 있는 경우에도, 예를 들면, 외부 시스템(9)으로부터의 제어 신호, 또는 모니터 장치(29)로부터의 입력 신호에 기초하여, 지정된 하나의 유량 설정치(R0)에 관련지어진 검정 정보 샘 플링 테이블로부터 관련 계수(A)를 구하는 처리를 한다.

상기한 검정 샘플링 정보 증감 경향 판정 프로그램(P9)과 밸브 제어 정보 기울기 산출 프로그램(P10)은, 유량 제어 장치(1)의 검정 처리를 행하기 위한 전처리를 하기 위해서 필요하게 되는 프로그램이다.

유량 검정 수단이 되는 유량 검정 프로그램(P11)은, 유량 제어 장치(1)가 유로(4)의 유량을 제어하고 있는 정밀도에 관계되는 정보(검정 정보)를 구하는 처리를 하는 프로그램이다. 유량 검정 프로그램(P11)은, 서브 프로그램으로서 밸브 제어 차이량 산출 프로그램(P11a)과 유량 차이량 산출 프로그램(P11b)을 구비하고 있다. 유량 검정 프로그램(P11)의 처리 내용에 대해서는 후술한다.

유량 보정 프로그램(P12)은, 제어 수단(8)의 유량 제어 프로그램(P6)이 새로운 밸브 구동 제어 정보(V1)를 유량 제어 밸브 기구(7)(적층형 압전 소자(15))에 출력하였을 때에, 유로(4)의 유량을 보정하기 위한 유량 보정용의 밸브 구동 제어 정보를 구하고, 이 구한 밸브 구동 제어 정보를 유량 제어 밸브 기구(7)에 출력하는 처리를 하는 프로그램이다.

밸브 특성 정보 등록 프로그램(P13)은, 예를 들면, 유량 제어 장치(1)를 반도체 제조 장치(2)에 설치한 초기 단계에서, 상기한 바와 같이 실가동 테스트를 하여 수집한 데이터로부터, 도 4에 도시하는 데이터 구성의 밸브 특성 정보 테이블(K1)을 RAM(23)에 등록하는 처리를 하기 위한 프로그램이다. 또한, 유량 제어 장치(1)를 반도체 제조 장치(2)에 설치한 후에 있어서, 밸브 특성 정보 테이블(K1)을 RAM(23)에 재등록하는 경우에 있어서도 밸브 특성 정보 등록 프로그램(P13)을 사용한다.

모니터링 처리 프로그램(P14)은, 반도체 제조 장치(2)가 가동하고 있을 때에 유량 제어 장치(1)가 수집한 유량 검출치(R1), 압력 검출치(P1), 온도 검출치, 및 연산하여 구한 검정 정보 등의 각종 정보를 모니터 장치(29)에 리얼 타임으로 송신하는 처리를 하는 프로그램이다. 모니터 장치(29)는 이들의 정보를 수신하면, 수신한 정보를 표시장치에 시계열적으로 그래픽 표시하는 처리를 한다. 또, 모니터 장치(29)는, 상기한 바와 같이 필요에 따라서 설치하여 가동시켜도 좋다.

소프트웨어 타이머(P15)는, 경과 시간을 프로그램 처리에 의해 카운트하는 처리를 하는 프로그램이다. 소프트웨어 타이머(P15)는, 메인 제어 프로그램(Pm)에 의해 그 경과 시간의 카운트 처리의 실행이 제어된다. 또, 소프트웨어 타이머(P15)의 대신에, 하드웨어로 구성되는 타이머를 제어 수단(기판; 8)에 탑재하여도 좋다.

[유량 제어 및 검정 처리의 순서]

계속해서, 유량 제어 장치(1)의 제어 수단(8)이 상기한 제어 프로그램에 의해, 유로(4)를 흐르는 유체의 유량을 제어하면서, 유량 제어의 정밀도에 대하여 그 검정 처리를 하기 위한 순서에 대하여, 그 제 1 실시형태를 도 9 내지 도 11에 도시하는 플로차트에 기초하여 설명한다.

도 9는 제어 수단(8)의 메인 제어 프로그램(Pm)이 외부 시스템(9)으로부터 유량 설정 신호(S0)에 의해 유량 설정치(R0)를 통신 인터럽트 처리로 수신하고, 이 수신한 유량 설정치(R0)의 종별을 판정하는 처리를 나타내는 플로차트이다. 또한, 도 10 및 도 11은 메인 제어 프로그램(Pm)이 외부 시스템(9)으로부터 수신한 유량 설정치(R0)에 기초하여 유로(4)의 유량을 제어하면서, 이 유량 제어의 정밀도를 검정하는 처리를 하는 순서를 나타내는 플로차트이다.

이하의 설명에 있어서, 외부 시스템(9)이 유량 설정 신호(S0)로서 유량 제어 장치(1)에 송신하는 유량 설정치(R0)는, 「0 내지 100cc/min」의 범위에 설정된 복수의 유량 설정치의 어느 1종의 디지털치가 송신되는 경우를 예로 하여 설명한다. 또, 이 유량 설정치(R0)가 「0」인 것은 유로(4)를 흐르는 유체의 유량을 「0」으로 하는 것을 나타내고, 「100」인 것은 유량 제어 장치(1)가 유로(4)에 흘릴 수 있는 최대의 유량(풀 스케일 유량), 예를 들면, 100cc/min로 제어하는 것을 나타낸다.

또한, 외부 시스템(9)으로부터 유량 제어 장치(1)에 유량 설정 신호(S0)로서 송신되는 유량 설정치(R0)는, 도 6에 도시하는 바와 같이, CVD 장치 등의 반도체 제조 장치(2)의 가동(성막 처리 등)에 추종시켜, 예를 들면, 「0cc/min」을 송신하여 소정 시간(T1)이 경과한 후에, 1배치분의 성막 처리를 하기 위한 유량 설정치(R0)로서 「60cc/min」가 송신된다. 이것에 기초하여, 제어 수단(8)의 유량 제어 프로그램(P6)은, CVD 장치의 챔버에 통하는 유로(4)를 흐르는 유체의 유량이 「60cc/min」가 되도록 T2 시간에 걸쳐서 제어한다. 그리고, T2 시간이 경과하면, 외부 시스템(9)은 유량 설정 신호(S0)로서 「0cc/min」을 송신한다. 더욱이, T3 시간이 경과한 후에, 외부 시스템(9)은 새로운 1배치분의 성막 처리를 하기 위한 유량 설정치(R0)로서, 예를 들면, 「60cc/min」을 유량 제어 장치(1)에 송신한다.

도 9는 유량 제어 장치(1)가 외부 시스템(9)으로부터 유량 설정치(R0)를 수신하였을 때에, 유량 제어 장치(1)의 메인 제어 프로그램(Pm)이 실행하는 수신 처리의 순서를 나타내는 플로차트이다. 이 수신 처리의 내용을 스텝마다 설명하면 다음과 같다.

(스텝 S1)

메인 제어 프로그램(Pm)은, 외부 시스템(9)으로부터 유량 설정 신호(S0)로서 수신한 유량 설정치(R0)가 「0」(0cc/min)인지의 여부를 판정한다. 이 판정의 결과, 「0」보다 크면 스텝 S2로 진행하고, 「0」이면 스텝 S5로 진행하는 제어를 한다.

(스텝 S2)

수신한 유량 설정치(R0)가, 미리 설정된 상한치, 예를 들면 「100cc/min」을 넘고 있는지의 여부를 판정한다. 이 판정의 결과, 상한치 이하로 판정되면 스텝 S3으로 진행한다. 한편, 상한치를 초과하고 있으면 스텝 S6으로 진행한다.

(스텝 S3)

소프트웨어 타이머(P15)를 작동(스타트)시켜, 경과 시간의 카운트 처리, 예를 들면, 초단위의 카운트 처리를 한다.

(스텝 S4)

수신한 유량 설정치(R0)를 RAM(23)에 기억한다. 스텝 S4의 처리가 종료하면, 메인 제어 프로그램(Pm)은, 도 10에 도시하는 소프트웨어 인터럽트 처리(10msec의 타이머 인터럽트 처리; Si)로, 제어를 이행하는 처리를 한다.

(스텝 S5)

제어 수단(8)의 유량 제어 프로그램(P6)은, 유로(4)에 흐르는 유량을 「0」으로 하는(유량 제어 밸브 기구(7)를 「닫힘(閉)」으로 함) 제어를 한다. 이 유량을 「0」으로 제어하는 처리는, 적층형 압전 소자(15)에 밸브 구동 전압치(밸브 구동 제어 정보를 나타냄)로서 「150V(또는 0V)」를 인가함으로써 유량 제어 밸브(12)를 하강시켜 유로(4)의 유량을 「0」으로 하는 것을 나타낸다. 스텝 S5의 처리가 종료하면, 유량 설정치(R0)의 수신에 대한 처리를 종료한다.

또, 유로(4)의 유량을 「0」으로 하기 위한 제어는, 적층형 압전 소자(15)로 구성되는 유량 제어밸브의 타입, 즉, 노멀리 오픈형인지, 또는 노멀리 클로즈형인지에 따른 밸브 구동 제어 정보(V1)를 적층형 압전 소자(15)에 인가할 필요가 있다. 예를 들면, 노멀리 오픈형의 경우에는 적층형 압전 소자(15)에 「150V」를 인가하여 유량 제어 밸브 기구(7)가 「닫힘」이 되도록 제어하고, 다른쪽 노멀리 클로즈형의 경우에는 적층형 압전 소자(15)에 「0V」를 인가하는 유량 제어 밸브 기구(7)가 「닫힘」이 되도록 제어할 필요가 있다.

또, 유량 제어밸브의 개폐 제어의 형식에 관계없이, 유량 제어 밸브 기구(7)의 개폐를 프로그램 제어에 의해 실행하기 위해서는, 예를 들면, 유량 제어 밸브 기구(7)를 「닫힘」으로 하기 위해서는 제어 수단(8)은 밸브 구동 회로(20)에 「0V」를 출력하고, 한편, 유량 제어 밸브 기구(7)를 「전개방(全開)」으로 하기 위해서는 제어 수단(8)은 밸브 구동 회로(20)에 「5V」를 출력하는 제어를 하도록 하면 좋다. 그리고, 밸브 구동 회로(20)에는, 이 유량 제어밸브의 개폐 제어의 형식에 대응시키기 위한 구동 전압 변환 회로를 형성하도록 한다. 구동 전압 변환 회로는, 노멀리 오픈형의 유량 제어밸브를 구비한 유량 제어 밸브 기구(7)를 「닫힘」으로 하기 위해서는 적층형 압전 소자(15)에 「150V」를 인가하는 회로를 형성하고, 한편, 유량 제어밸브가 노멀리 클로즈형인 경우에는, 동일하게 유량 제어 밸브 기구(7)를 「닫힘」으로 하기 위해서 「0V」를 인가하는 회로를 형성하도록 한다.

(스텝 S6)

외부 시스템(9)으로부터, 미리 설정된 값을 초과한 유량 설정치(R0)가 송신되었기 때문에 에러 처리를 하여 유량 설정치(R0)의 수신 처리를 종료한다.

계속해서, 도 1O 내지 도 11에 도시하고 있는 10msec(1O 밀리초)의 타이머 인터럽트 처리(Si; 이하, 타이머 인터럽트 처리라고 함)에 의해 실행하는 유량 제어와 검정 처리의 순서에 대하여 설명한다.

타이머 인터럽트 처리(Si)는, 외부 시스템(9)으로부터 다음의 새로운 유량 설정치(R0)가 송신될 때까지, 메인 제어 프로그램(Pm)의 제어에 기초하여, 소정의 시간 간격마다, 예를 들어, 10mSec마다 기동된다. 이하, 도 10 내지 도 11에 도시하는 스텝순으로 타이머 인터럽트 처리(Si)의 처리 순서에 대하여 설명한다.

(스텝 S11)

유량 검출 신호 입력 프로그램(P2)을 작동시켜, 현시점에서 유량 검출 수단(5)이 검출한 유로(4)의 유량 검출치(R1)에 관계되는 정보를 유량 검출 신호(S1)로서 제어 수단(8)에 입력하고, 입력한 이 유량 검출치(R1)를 RAM(23)에 기억하는 처리를 한다. 제어 수단(8)에 입력되는 유량 검출치(R1)는, 예를 들면 0 내지 5V 의 어느 한 전압치로서 입력되지만, 유량 검출 신호 입력 프로그램(P2)은 이 입력한 전압치를 현재의 유량치, 예를 들면, 「cc/min」으로 나타나는 유량 검출치(R1)로 변환하는 처리를 하여 RAM(23)에 기억한다. 또, 제어 수단(8)에 유량 검출치(R1)로서 입력되는 0 내지 5V의 전압치를, 그대로 이하의 처리로 사용하도록 하여도 좋다.

(스텝 S12)

압력 검출치 입력수단이 되는 압력 검출 신호 입력 프로그램(P3)에 의해, 압력 검출 수단(6)이 검출한 압력 검출치(P1)를 압력 검출 신호(S2)로서 입력하는 처리를 하고, 입력한 이 압력 검출치(P1)를 RAM(23)에 기억하는 처리를 한다. 또, 제어 수단(8)에 입력되는 압력 검출치(P1)는, 예를 들면 0 내지 5V로 나타나는 어느 하나의 전압치이지만, 압력 검출 신호 입력 프로그램(P3)은, 이 전압치를 예를 들면 「0.2MPa」로 나타나는 압력 검출치(P1)로 변환하여 RAM(23)에 기억하는 처리를 한다.

(스텝 S13)

유량 제어 프로그램(P6)은, 유로(4)의 유량을 외부 시스템(9)으로부터 수신한 유량 설정치(R0)로 하기 위한 밸브 구동 제어 정보(V0)를 구하는 연산 처리를 한다. 계속해서, 이 구한 밸브 구동 제어 정보(V0)를 밸브 구동 신호(S3)로서 밸브 구동 회로(20)에 출력한다. 밸브 구동 회로(20)는, 제어 수단(8)으로부터 밸브 구동 제어 정보(V0)가 입력되면, 상기한 바와 같이 이 밸브 구동 제어 정보(V0)를 적층형 압전 소자(15)에 밸브 구동 전압 신호(S4)로서 인가하는 밸브 구동 제어 정 보(V1; 밸브 구동 전압치)로 변환한다. 그리고, 이 변환된 밸브 구동 제어 정보(V1)가 적층형 압전 소자(15)에 인가(출력)된다.

또한, 스텝 S13에 있어서는, 밸브 구동 제어 정보 입력 프로그램(P5)에 의해, 밸브 구동 회로(20)가 적층형 압전 소자(15)에 인가한 밸브 구동 전압치인 밸브 구동 제어 정보(V1)를, 밸브 구동 전압 신호(S6)로서 제어 수단(8)에 입력하고, 이 입력한 밸브 구동 제어 정보(V1)를 RAM(23)에 일단 기억하는 처리를 한다. 또, 이 적층형 압전 소자(15)에 인가한 밸브 구동 제어 정보(V1)를 RAM(23)에 기억하는 처리는, 유량 제어 프로그램(P6)이 연산하여 구한 밸브 구동 제어 정보(V0)로부터 밸브 구동 제어 정보(V1)를 구하고, 이 밸브 구동 제어 정보(V1)를 RAM(23)에 기억하는 처리를 하도록 하여도 좋다.

또, 스텝 S13에 있어서, 유량 제어 프로그램(P6)에 의해, 밸브 구동 제어 정보(V1)에 대응하는 밸브 구동 제어 정보로서 밸브 구동 회로(20)에 출력하는 밸브 구동 제어 정보(V0)를 구하는 처리는, 예를 들면, PID 연산 처리에 의해 구한다.

이 PID 연산 처리에 의해 밸브 구동 제어 정보(V0)를 구하는 처리는, 다음과 같이 행할 수 있다. 즉, 외부 시스템(9)으로부터 수신한 유량 설정치(R0)와 스텝 S11의 처리에서 입력한 유량 검출치(R1)와의 차이치를 구하고, 이 차이치로부터 RAM(23)에 미리 등록한 PID 연산 처리를 하기 위한 기준 제어 정보를 참조하여, 밸브 구동 제어 정보(V0)를 구하는 처리를 한다. 또, 이 처리에 있어서는, PID 연산 처리에 의해 적층형 압전 소자(15)에 인가하기 위한 밸브 구동 제어 정보(V1)를 구하고, 이 구한 밸브 구동 제어 정보(V1)에 기초하여 밸브 구동 회로(20)에 출력하 는 밸브 구동 제어 정보(VO)를 구하는 처리를 하도록 하여도 좋다.

(스텝 S14)

상기 스텝 S1에 의해, 외부 시스템(9)으로부터 유량 설정 신호(S0)에 의해 지시된 유량 설정치(R0; 예를 들어, 60cc/min)와, 상기 스텝 S11로 입력한 유량 검출치(R1)와의 차이량(D1; D1=｜R0-R1｜)을 산출하고, 이 차이치(D1)가 「0」인지, 또는 미리 설정한 값 α, 예를 들면, 「O.1cc/min」이하인지의 여부를 판정하는 처리를 한다. 이 판정 처리에 의해, 차이량(D1)이 α 이하로 판정된 경우에는 스텝 S15로 진행한다. 한편, D1>α로 판정된 경우에는, 타이머 인터럽트 처리(Si)로 되돌아가는 처리를 한다.

이 스텝 S14의 처리는, 현시점에서 유로(4)를 흐르고 있는 유량의 유량 검출치(R1)가 외부 시스템(9)으로부터 지시된 유량 설정치(R0)에 일치하거나, 또는 이 유량 설정치(R0)에 대하여, 예를 들면 「0.1cc/min」이하의 안정된 상태에 달하고 있다고 판정하여도 좋은지의 여부를 판정하기 위한 처리이다. 그리고, 상기 차이량(D1)이 값 α를 넘고 있다고 판정되면 타이머 인터럽트 처리(Si)로 되돌아가고, 10msec마다 작동하는 다음의 타이머 인터럽트 처리(Si)에서 유량이 안정된 상태라고 보아도 좋은지의 여부를 재차 판정하게 된다.

또, 스텝 S14의 처리를 하는 이유는, 다음과 같다. 예를 들면, 유로(4)를 흐르는 유체의 유량을 「0」(「0cc/min」)의 상태로부터 유량 설정치(R0)가 되도록, 예를 들면 「60cc/min」가 되도록 프로세스 가스 공급원과 유량 제어 장치(1)의 사이의 가스관(3)에 설치되어 있는 압력 제어 장치를 제어하여도, 유로(4)를 흐 르는 유량이 즉시 「60cc/min」 또는 「60cc/min」에 근사한 안정된 유량에 달하지는 않고, 통상, 안정된 유량에 달할 때까지 1초 내지 수초 정도의 시간이 필요하다. 따라서, 유량 제어 장치(1)가 유량 제어를 실시하고 있는 정밀도를 검정하는 처리는, 유로(4)를 흐르는 유체의 유량이 유량 설정치(R0)에 근사한 값에 달하였다고 판정된 후에 실행하지 않으면 검정을 하는 의미가 없기 때문이다.

또, 스텝 S14의 처리에 있어서, 유로(4)의 유량이 안정하고 있다고 정되었을 때에, 상기한 스텝 S3의 처리, 즉, 소프트웨어 타이머(P15)를 작동(스타트)시켜, 경과 시간의 카운트 처리를 하도록 하여도 좋다.

(스텝 S15)

RAM(23)에 설정한 검정 처리 플래그에 「1」이 기억되어 있는지 여부를 판정한다. 이 판정 결과, 「1」이 기억되어 있으면 스텝 S16으로 진행하고, 「0」이 기억되어 있으면 스텝 S17로 진행한다. 이 검정 처리 플래그란, 상기한 장치의 경시 변화에 의해, 유량 제어 장치(1)에 의한 현재의 유로(4)의 유량 제어의 상태는, 외부 시스템(9)으로부터 수신한 유량 설정치(R0)에 대하여 무시할 수 없는 차이량이 발생하고 있는지의 여부를 나타내는 정보이다. 또, 이 검정 처리 플래그에는, 후술하는 스텝 S24 내지 S25의 처리에 기초하여 검정 처리를 실행할 필요가 있다고 판정되면 「1」이 기억된다.

(스텝 S16)

유량 검정 프로그램(P11)에 의해, 유량 제어 장치(1)에 의한 유량 제어의 정밀도를 검정하기 위한 검정 정보를 산출하는 처리를 한다. 또한, 스텝 S16에 있어 서는, 산출한 검정 정보를 외부 시스템(9)에 송신하는 처리를 한다.

유량 검정 프로그램(P11)이 산출하는 검정 정보로서는, 하기의 밸브 제어 차이량과 유량 차이량을 산출한다.

검정 정보가 되는 밸브 제어 차이량은, 유량 검정 수단이 되는 밸브 제어 차이량 산출 프로그램(P11a)에 의해 구하는 검정 정보이다. 밸브 제어 차이량은, 제어 수단(8)이 적층형 압전 소자(15)에 출력한 밸브 구동 제어 정보(V1)와, 유량 제어 프로그램(P6)이 이 밸브 구동 제어 정보(V1)를 구하는 처리를 한 시점에서의 유량 검출치(R1)와 압력 검출치(P1)의 쌍방에 관련지어지는 정보로서 밸브 특성 정보 테이블(K1)을 참조하여 구한 기준이 되는 밸브 구동 제어 정보(Vsi)와의 차이량을 나타낸다. 또, 이 기준이 되는 밸브 구동 제어 정보(Vsi)는, 밸브 특성 정보 참조 프로그램(P8)에 의해 구한다.

따라서, 밸브 제어 차이량은, 현시점에서 적층형 압전 소자(15)에 출력한 밸브 구동 제어 정보(V1)와, 이 밸브 구동 제어 정보(V1)를 출력하였을 때의 유량 검출치(R1)와 압력 검출치(P1)로부터 구해지는 검정용의 기준 데이터로서 구한 밸브 구동 제어 정보(Vsi)와의 차이량을 나타내고, 이 차이량은 장치의 경년 변화에 의해 발생하였다고 추측할 수 있다.

밸브 제어 차이량을 산출하는 순서는, 밸브 제어 차이량 산출 프로그램(P11a)에 의해 다음과 같이 하여 구할 수 있다.

유로(4)의 유량을 외부 시스템(9)으로부터 수신한 유량 설정치(R0)가 되도록 제어하기 위해서, 스텝 S13의 처리에서 적층형 압전 소자(15)에 출력한 밸브 구동 제어 정보(V1)와, 이 밸브 구동 제어 정보(V1)를 연산 처리에 의해 구하는 정보로서 스텝 S11의 처리에서 입력한 유량 검출치(R1)와 스텝 S12의 처리에서 입력한 압력 검출치(P1)와 관련지어지는 기준이 되는 밸브 구동 제어 정보(Vsi)와의 차이량이 되는 ((V1)-(Vsi))를 나타낸다. 또, 기준이 되는 밸브 구동 제어 정보(Vsi)는, 상기한 바와 같이 도 4에 도시하는 밸브 특성 정보 테이블(K1)을 참조하여 구할 수 있다.

또, 밸브 특성 정보 참조 프로그램(P8)에 의해, 상기한 유량 검출치(R1)와 압력 검출치(P1)에 관련지어지는 기준이 되는 밸브 구동 제어 정보(Vsi)를, 밸브 특성 정보 테이블(K1)을 참조하여 구하는 순서를, 도 4에 도시하는 밸브 특성 정보 테이블(K1)에 기재된 데이터예에 기초하여 설명하면 다음과 같이 된다.

예를 들면, 스텝 S11의 처리에서 입력한 유량 검출치(R1)가 「60cc/min」, 동일하게 스텝 S12의 처리에서 입력한 압력 검출치(P1)가 「0.2MPa」이면, 밸브 특성 정보 참조 프로그램(P8)은, 이들 유량 검출치(R1)(60cc/min)와 압력 검출치(P1)(0.2MPa)의 쌍방에 관련지어지는 기준이 되는 밸브 구동 전압(Vsi)을, 도 4에 도시하는 밸브 특성 정보 테이블(K1)을 참조하여 구하는 처리를 한다. 이 예에서는, 기준이 되는 밸브 구동 전압(Vsi)으로서는 도 4의 영역(b)에 나타내는 「53.609V」가 구해지게 된다.

또, 상기한 유량 검출치(R1)가 「57cc/min」, 압력 검출치(P1)가 「0.25MPa」인 경우에는, 이 유량 검출치(R1)와 압력치(P1)의 쌍방에 관련지어지는 기준이 되는 밸브 구동 전압(Vsi)을 밸브 특성 정보 테이블(K1)에 등록되어 있는 데이터로 부터 직접 구할 수 없기 때문에, 직선 근사 보간 등의 연산 처리를 하는 프로그램(직선 근사 보간 연산 프로그램)에 의해 기준이 되는 밸브 구동 전압(Vsi)을 구하는 처리를 한다.

상기한 유량 검출치(R1)가 「57cc/min」, 압력 검출치(P1)가 「0.25MPa」일 때에, 밸브 특성 정보 테이블(K1)을 참조하여 직선 근사 보간 연산 프로그램에 의해 기준이 되는 밸브 구동 전압(Vsi)을 구하는 처리는, 예를 들면, 다음(1) 내지 (3)에 기재된 순서를 프로그램화함으로써 구할 수 있다.

(1) 상기 유량 검출치(R1)「57cc/min」가 포함되는 밸브 특성 정보 테이블(K1)의 기준이 되는 유량 검출치(Rs)가 「55cc/min」와 「60cc/min」에 대하여, 각각 유체의 기준이 되는 압력치(Ps)가 「0.2MPa」와 「0.3MPa」에 대응하는 4개의 기준이 되는 밸브 구동 전압(Vs1 내지 Vs4)를 밸브 특성 정보 테이블(K1)로부터 구하여 RAM(23)에 기억한다.

(2) (57-55)/(60-55)의 비례 배분에서, 상기 유량 검출치(R1)가 「57cc/min」일 때에, 압력 검출치(P1)가 「0.2MPa」에 대응하는 밸브 구동 전압(Vs5)과, 「0.3MPa」에 대응하는 밸브 구동 전압(Vs6)을, 밸브 특성 정보 테이블(K1)을 참조하여 구하고 RAM(23)에 기억한다.

(3) 상기 2에서 구한 (Vs5)와 (Vs6)으로부터 ((Vs6)-(Vs5))의 값을 산출하고, 이 값을 (0.25-0.2)/((0.3)-(0.2))로 비례 배분함으로써, 압력 검출치(P1)가 「0.25MPa」일 때의 기준이 되는 밸브 구동 전압(Vsi)을 구하는 처리를 한다.

한편, 검정 정보가 되는 유량 차이량은, 현시점에서의 유량 검출치(R1)와, 이 유량 검출치(R1)에 기초하여 연산 처리하고 적층형 압전 소자(15)에 출력한 밸브 구동 제어 정보(V1)에 기초하여 밸브 특성 정보 테이블(K1)로부터 구해지는 기준이 되는 유량(Rsi)과의 차이량, 즉, 유량 제어 장치(1)가 유로(4)의 유량을 유량 설정치(R0)가 되도록 제어하고 있을 때에, 실제로 측정한 유량 검출치(R1)와, 이 때에 출력한 밸브 구동 제어 정보(V1)부터 구해지는 검정용의 유량과의 차이량을 나타낸다.

상기한 유량 차이량은, 제 2 유량 검정 수단이 되는 유량 차이량 산출 프로그램(P11b)에 의해 다음의 순서에 따라 산출할 수 있다.

우선, 밸브 특성 정보 참조 프로그램(P8)에 의해, 스텝 S12의 처리에서 입력한 압력 검출치(P1)와 스텝 S13의 처리에서 적층형 압전 소자(15)에 출력한 밸브 구동 제어 정보(V1)에 관련지어지는 기준이 되는 유량(Rsi)을, 밸브 특성 정보 테이블(K1)을 참조하여 구하는 처리를 한다. 계속해서, 스텝 S11의 처리에서 입력한 유량 검출치(R1)와 기준이 되는 검정용의 유량(Rsi)의 차이치를 구하고, 이 구한 차이치를 유량 차이량(유량의 차이량)으로 한다. 이 유량의 차이량은, 장치의 경년 변화에 의해 발생하였다고 추측할 수 있다. 또, 밸브 특성 정보 참조 프로그램(P8)에 의해 이 기준이 되는 유량(Rsi)을 구하는 처리는, 필요에 따라서 상기한 직선 근사 보간 연산 프로그램을 작동시킨다.

또한, 스텝 S16에 있어서, 유량 검정 프로그램(P11)은, 상기 처리에 의해 구한 밸브 제어 차이량과 유량 차이량을 외부 시스템(9)으로 송신하는 처리를 한다. 또한, 이들의 정보를 모니터 장치(29)에 송신하여도 좋다.

외부 시스템(9)은, 상기 스텝 S13과 스텝 S16에 의해, 유량 제어 장치(1)로부터 유량 검출치(R1), 압력 검출치(P1), 밸브 구동 제어 정보(V1), 및 밸브 제어 차이량과 유량 차이량을 포함하는 각종 정보를 수신하면, 외부 시스템(9)이 구비하고 있는 감시 시스템의 모니터 장치에 이들 수신한 정보를, 예를 들면, 시계열적으로 표시하도록 한다. 감시 시스템의 감시자는, 이 표시를 보고, 유량 설정치(R0)에 대하여 유량 제어의 차이량의 발생 상황 등을 리얼 타임으로 인식할 수 있다.

(스텝 S17)

메인 제어 프로그램(Pm)은, 소프트웨어 타이머(P15)가 카운트한 시간치가, 미리 설정한 소정의 시간치에 달하고 있는지의 여부를 판정한다. 이 판정의 결과, 소정의 시간치에 달하고 있는 경우에는 스텝 S18로 진행하고, 또한, 소정의 시간치에 달하고 있지 않은 경우에는 타이머 인터럽트 처리(Si)로 되돌아가는 처리를 한다. 또, 이 소정의 시간치란, 상기한 검정 정보 샘플링 프로그램(P7)을 작동시켜 검정 샘플링 정보를 수집하고, RAM(23)에 설정한 검정 정보 샘플링 테이블에 수신한 유량 설정치(R0)와 관련지어 기억하는 처리를 실행하기 위한 시간치를 나타낸다.

(스텝 S18)

검정 정보 샘플링 프로그램(P7)에 의해, 스텝 S11의 처리에 있어서 유량 검출 수단(5)으로부터 입력한 유량 검출치(R1)와, 스텝 S12의 처리에 있어서 압력 검출 수단(6)으로부터 입력한 압력 검출치(P1)와, 스텝 S13의 처리에 있어서 적층형 압전 소자(15)에 출력한 밸브 구동 제어 정보(V1)로 구성되는 3종의 정보로 구성되 는 검정 샘플링 정보를, 외부 시스템(9)으로부터 수신한 유량 설정치(R0)와 관련지어 RAM(23)에 설정한 검정 정보 샘플링 테이블(K2, K3) 등의 어느 하나에 기억하는 처리를 한다. 그리고, 검정 샘플링 정보를 유량 설정치(R0)와 관련시킨 검정 정보 샘플링 테이블(K2, K3) 등의 어느 하나에 기억할 때마다, 각 검정 정보 샘플링 테이블(K2, K3) 등에 기억한 검정 샘플링 정보의 기억수(샘플링수)를 카운트하고, 그 카운트치를 RAM(23)에 기억한다. 또, 이 검정 정보 샘플링 테이블(K2, K3) 등에 기억하는 정보의 데이터 구성예는, 상기한 바와 같이 도 7 또는 도 8에 도시하게 된다.

또한, 스텝 S18에 있어서는, 스텝 S11에서 입력한 유량 검출치(R1), 스텝 S12에서 입력한 압력 검출치(P1), 및 스텝 S13에서 적층형 압전 소자(15)에 인가한 밸브 구동 제어 정보(V1)를 외부 시스템(9)에 송신하는 처리를 하도록 한다.

(스텝 S19)

미리 설정된 복수의 유량 설정치(R0)마다 관련지어진 각 검정 정보 샘플링 테이블(K2, K3) 등에 기억한 검정 샘플링 정보의 기억수가, 미리 설정한 상한치에 달하고 있는지, 예를 들면, 각각 「100」에 달하였는지의 여부를 판정한다. 이 판정의 결과, 소정의 수에 달하였다고 판정되면 스텝 S20으로 진행하고, 소정 수에 달하고 있지 않다고 판정되면 타이머 처리(Si)로 되돌아간다. 또, 이 기억수의 상한치는, 반도체 제조 장치(2)의 가동 상태에도 의하지만, 예를 들면, 1주간 내지 수주간마다 복수의 유량 설정치(R0)에 대응하는 모든 검정 샘플링 정보의 기억수가 상한치에 달하는 값을 설정하면 된다.

또, 스텝 S18의 처리에 있어서, 1배치의 유량 설정치(R0)에 대하여 복수의 검정 샘플링 정보를 샘플링하여 검정 정보 샘플링 테이블(K2, K3) 등에 기억하는 처리를 하는 경우에는, 예를 들면, 검정 정보 샘플링 프로그램(P7)에 의해 다음 처리를 하도록 하면 좋다.

즉, 상기한 스텝 S17의 처리에서 소프트웨어 타이머(P15)의 카운트치가 미리 설정한 소정의 시간치에 달하여 스텝 S18의 처리가 완료한 시점에서, 소프트웨어 타이머(P15)의 카운트치를 「0」으로 초기화한 후, 소프트웨어 타이머(P15)를 작동시켜 경과 시간을 카운트하는 처리를 실행하여 스텝 S19로 진행한다. 이로써, 타이머 처리(Si)를 반복하여 실행하고 있는 동안에, 다시 경과 시간이 소정의 시간치에 달하여 스텝 S18의 처리가 실행되기 때문에, 복수의 검정 샘플링 정보가 유량 설정치(R0)에 관련지어진 검정 정보 샘플링 테이블(K2, K3) 등의 어느 하나에 시계열적으로 기억되게 된다.

(스텝 S20)

스텝 S20 내지 스텝 S24의 처리는, 검정 정보 샘플링 테이블(K2, K3) 등에 기억한 검정 샘플링 정보를 구성하는 데이터를 해석하고, 장치의 경시 변화에 의해 유량 제어에 무시할 수 없는 차이량이 발생하고 있는지를 판정하기 위한 처리로서, 본 유량 제어 장치(1)의 특징이 되는 수단(방법)이 된다.

스텝 S20에 있어서는, 검정 샘플링 정보 증감 경향 판정 프로그램(P9)에 의해, 유량 설정치(R0)에 관련지어 각 검정 정보 샘플링 테이블(K2, K3,···)에 기억한 밸브 구동 제어 정보(V1)와 압력 검출치(P1)에 대하여, 그 기억의 시계열 순 에 대한 증가 또는 감소의 경향, 즉, 유량 제어에 대하여 상기한 경시 변화의 영향이 발생하고 있는지의 여부를 판정한다.

검정 샘플링 정보 증감 경향 판정 프로그램(P9)에 의해, 상기한 증가 또는 감소의 경향을 판정하는 처리 순서의 예를, 도 7에 도시하는 유량 설정치(R0)가 「60cc/min」에 관련지어진 검정 정보 샘플링 테이블(K2)을 참조하여 설명하면, 다음 (1) 내지 (5)에 기재와 같아진다.

(1) 검정 정보 샘플링 테이블(K2)에 기억되어 있는 밸브 구동 제어 정보(V1)는, 상기한 바와 같이 RAM(23)에 기억한 기억순(기억의 시계열순)으로 배열되어 있다. 우선, 기억의 시계열 순으로 서로 이웃하는 밸브 구동 제어 정보(V1)끼리, 도 7에 도시하는 예에서는, 유량 설정치 식별 정보「R60-2」에 대응하는 밸브 구동 제어 정보(V1)로부터, 동일하게 유량 설정치 식별 정보「R60-1」에 대응하는 밸브 구동 제어 정보(V1)를 감산하는 처리를 하고, 그 차분(차이)치(Sv)를 RAM(23)에 기억한다.

(2) 동일하게 하여, 유량 설정치 식별 정보「R60-3」에 대응하는 밸브 구동 제어 정보(V1)로부터, 동일하게 유량 설정치 식별 정보「R60-2」에 대응하는 밸브 구동 제어 정보(V1)를 감산하는 처리를 하고, 그 차분(차이)치(Sv)를 RAM(23)에 기억한다.

(3) 이하, 동일하게 하여, 식별 정보「R60-n」까지 시계열적으로 서로 이웃하는 2개의 밸브 구동 제어 정보(V1)끼리를 감산하여 그 차분치(Sv)를 RAM(23)에 기억한다.

(4) 상기 (1) 내지 (3)의 처리에서 구한 차분치(Sv)의 값의 모두가, 「정(플러스)」인지, 또는「부(마이너스)」인지를 판정하고, 그 결과를 유량 설정(R0)과 관련지어 RAM(23)에 기억한다.

상기 (1) 내지 (4)에 기재된 순서를 실행하여 얻어진 차분치(Sv)가 모두 「정」이면, 경시 변화에 의해 밸브 구동 제어 정보(V1)는, 이 밸브 구동 제어 정보(V1)를 샘플링한 기간에 대하여 증가하고 있는 경향(증가 경향)에 있다고 판정할 수 있다. 한편, 모두 「부」이면, 밸브 구동 제어 정보(V1)는 동일하게 감소하고 있는 경향(감소 경향)에 있다고 판정할 수 있다.

계속해서, 검정 샘플링 정보 증감 경향 판정 프로그램(P9)에 의해, 다음 (5)에 기재된 처리를 한다.

(5)검정 정보 샘플링 테이블(K2)에 기억되어 있는 압력 검출치(P1)에 대하여, 상기한 (1) 내지 (4)에 기재된 순서와 동일한 처리에 의해, 그 기억순이 서로 이웃하는 끼리의 차분치(Sp)를 구하고, 이 차분치(Sp)가 증가 경향에 있거나, 또는 감소 경향에 있는지를 판정하는 처리를 한다. 그리고, 이 (5)에 기재된 처리를 실행하여 얻어진 차분치(Sp)가 모두 「정」이면, 경시 변화에 의해 압력 검출치(P1)는, 이 압력 검출치(P1)를 샘플링한 기간에 대하여 증가하고 있는 경향(증가 경향)에 있다고 판정할 수 있다. 한편, 모두 「부」이면, 압력 검출치(P1)는 동일하게 감소하고 있는 경향(감소 경향)에 있다고 판정할 수 있다.

스텝 S20에 있어서는, 상기 (1) 내지 (5)에 기재된 순서에 기초하여, 유량 설정치(R0)와 관련지어진 모든 검정 정보 샘플링 테이블(K2, K3,···)에 기억되 어 있는 밸브 구동 제어 정보(V1)와 압력 검출치(P1)에 대하여, 그 증가 경향 또는 감소 경향을 판정하는 처리를 한다.

(스텝 S21)

스텝 S20의 처리에서 판정한 모든 유량 설정치(R0)에 관련지어진 검정 정보 샘플링 테이블(K2, K3) 등에 기억되어 있는 밸브 구동 제어 정보(V1)와 압력 검출치(P1)의 쌍방에 대하여, 그 증감 경향이 동일, 즉, 모두가 「증가 경향」 또는 「감소 경향」에 있는지 여부를 판정한다. 이 판정의 결과, 증감 경향이 동일하다고 판정되면 스텝 S22로 진행하고, 동일하지 않다고 판정되면 타이머 인터럽트 처리(Si)로 되돌아간다.

이 스텝 S21에 있어서, 검정 정보 샘플링 테이블(K2, K3) 등에 기억되어 있는 밸브 구동 제어 정보(V1)와 압력 검출치(P1)의 쌍방이 증가 경향 또는 감소 경향에 있다고 판정되는 것은, 외부 시스템(9)으로부터 수신한 유량 설정치(R0)에 대하여, 적층형 압전 소자(15)에 출력한 밸브 구동 제어 정보(V1)와 유로(4)의 유체의 압력 검출치(P1)가 시계열적으로 증가 경향 또는 감소 경향에 있는 것을 나타낸다. 이 사실은, 상기한 장치의 경년 변화에 관로 내로의 생성물의 부착, 유량 센서를 구성하는 센서관이나 바이패스관으로의 생성물의 부착, 또는 유량 제어 밸브 기구(7)에 설치되어 있는 액추에이터가 되는 적층형 압전 소자(15)의 성능 저하 등에 의해, 유량 제어 장치(1)가 유로(4)의 유량을 제어하는 유량 설정치(R0)에 대하여, 실제의 유량 제어에는 차이량이 발생하고 있다고 추측할 수 있는 것을 나타낸다.

또한, 검정 정보 샘플링 테이블(K2, K3) 등에 기억되어 있는 밸브 구동 제어 정보(V1)와 압력 검출치(P1)의 쌍방에 대하여, 그 판정이 증가 경향과 감소 경향이 혼재하고 있으면, 장치의 경년 변화가 발생하고 있지 않다고 판정할 수 있기 때문에, 스텝 S21로부터 타이머 인터럽트 처리(Si)로 되돌아가는 처리를 한다.

(스텝 S22)

밸브 제어 정보 기울기 산출 프로그램(P10)에 의해, RAM(23)에 기억하고 있는 2종의 검정 정보 샘플링 테이블을 선택하고, 하기 (처리 1)와 (처리 2)에 기재된 처리를 한다. 또, RAM(23)에 3종 이상의 유량 설정치(R0)에 관련지어진 검정 정보 샘플링 테이블(K2, K3, K4,···)이 기억되어 있는 경우에는, 어느 2종의 유량 설정치(R0)에 대응하는 검정 정보 샘플링 테이블을 선택하는 처리를 한다. 이 어느 2종의 유량 설정치(R0)의 선택은, 유량 설정치(R0)의 값이 가장 높은 유량 설정치와 가장 낮은 유량 설정치의 2종을 선택하는 처리를 하도록 한다.

(처리 1)

선택한 2종의 유량 설정치(R0)에 관련지어진 검정 정보 샘플링 테이블, 예를 들면 도 7과 도 8에 도시하는 검정 정보 샘플링 테이블(K2)과 검정 정보 샘플링 테이블(K3)에 대하여, 2종의 유량 설정치(R0)에 대응하여 시계열 순으로 기억되어 있는 밸브 구동 제어 정보(V1)끼리의 차이량(Vr)을 산출한다. 이 산출예를 도 7과 도 8에 도시하는 검정 정보 샘플링 테이블(K2)과 검정 정보 샘플링 테이블(K3)에 기초하여 설명하면 다음과 같아진다.

우선, 도 7에 도시하는 샘플링하여 기억한 시계열순으로 되는 유량 설정치 식별 정보「R60-1」와, 도 8에 도시하는 동일하게 시계열순으로 되는 「R20-1」에 대응하는 밸브 구동 제어 정보(V1)끼리의 차이량(Vr)이 되는 차이량(Vr-1)을 구한다. 계속해서, 동일하게 하여 유량 설정치 식별 정보「R60-2」와 「R20-2」에 대응하는 밸브 구동 제어 정보(V1)끼리의 차이량(Vr-2)을 구한다. 이하, 동일하게 하여 유량 설정치 식별 정보「R60-n」와 「R20-n」에 대응하는 밸브 구동 제어 정보(V1)끼리의 차이량(Vr-n)을 순차적으로 산출하여 RAM(23)에 시계열 순으로 기억한다.

(처리 2)

상기 (처리 1)와 같은 순서로, 2개의 검정 정보 샘플링 테이블(K2와 K3)에 대하여, 유량 검출치(R1)가 기억되어 있는 시계열순끼리의 차이량(Rr)이 되는 차이량(Rr-1), 차이량(Rr-2),···, 차이량(Rr-n)을 순차로 산출하여 RAM(23)에 시계열 순으로 기억한다.

(스텝 S23)

상기한 스텝 S22의(처리 1)와 (처리 2)에 기재된 순서로 순차 산출하여 시계열 순으로 기억한 차이량(Rr)이 되는 차이량(Rr-1), 차이량(Rr-2),···, 차이량(Rr-n)과, 동일하게 차이량(Vr)이 되는 차이량(Vr-1), 차이량(Vr-2),···, 차이량(Vr-n)에 대하여, 밸브 제어 정보 기울기 산출 프로그램(P1O)에 의해, 시계열 순에 대응하는 차이량(Rr)과 차이량(Vr)의 관련을 나타내는 관련 계수(A)가 되는, (값 차이량(Rr-1)/차이량(Vr-1)), (값 차이량(Rr-2)/차이량(Vr-2)),···, (차이량(Rr-n)/차이량(Vr-n))을 순차 산출하고, 그 값을 RAM(23)에 기억한다.

밸브 제어 정보 기울기 산출 프로그램(P10)에 의해, 순차로 산출한 관련 계수(A)의 값은, 도 16에 도시하는 바와 같이, 2종의 유량 설정치(R0)에 관계되는 밸브 구동 제어 정보(V1)를 X축, 유량 검출치(R1)를 Y축으로 한 2차원 좌표계에서, 시계열 순에 대응하는 2개의 유량 설정치(R0)에 대응하는 밸브 구동 제어 정보(V1)의 값과 유량 설정치(R1)의 값이 이루는 2개의 교점(P1)과 교점(P2)을 연결하는 직선(L1,···, Ln)의 기울기를 나타내게 된다.

(스텝 S24)

스텝 S23의 처리에서 산출한 관련 계수(A)의 값이, 미리 설정한 역치의 범위(S)를 넘고 있는지의 여부를 판정한다. 역치의 범위(S)로서는, 예를 들면, S=(0.30 내지 0.35)로서 설정한다. 이 판정의 결과, 이 소정의 역치의 범위(S)를 넘고 있는 경우에는 스텝 S25로 진행하고, 역치의 범위(S) 이하(넘고 있지 않음)로 판정된 경우에는 스텝 S26으로 진행한다. 또, 이 역치의 범위(S)는, 2종의 유량 설정치(R0)마다, 도 4에 도시하는 밸브 특성 정보 테이블(K1)에 기억되어 있는 기준이 되는 밸브 구동 제어 정보(Vs)와 기준이 되는 유량(Rs)에 기초하여 적절한 값을 설정한다.

상기한 관련 계수(A)의 값이 미리 설정한 역치의 범위(S)를 넘고 있는지의 여부의 판정은, 예를 들면, 다음 방법을 채용할 수 있다.

상기한 순서로 산출한 복수의 관련 계수(A)의 값 중 미리 설정한 소정수, 예를 들면, 1개 또는 2개가 역치의 범위(S)를 넘고 있으면, 관련 계수(A)는 역치의 범위(S)를 넘고 있다고 판정한다. 또는, 복수의 관련 계수(A)의 최대치와 최소치 와의 차이를 산출하고, 이 차이치가 미리 설정한 값을 넘고 있으면, 관련 계수(A)는 소정의 역치의 범위(S)를 넘고 있다고 판정하는 처리를 하여도 좋다.

또, 스텝 S24에 있어서, 관련 계수(A)의 값이 역치의 범위(S)를 넘고 있는지의 여부를 판정하는 이유는 다음과 같다. 산출한 복수의 관련 계수(A)의 값은, 장치의 경시 변화가 발생하면, 제어 수단(8)이 유로(4)의 유량을 유량 설정치(R0)가 되도록 제어하더라도, 이 때의 밸브 구동 제어 정보(V1)와 유량 설정치(R1)는 미소한 변화가 발생하고, 관련 계수(A)의 값도 시간의 경과에 따라서 변화한다.

한편, 장치의 경시 변화가 발생하고 있지 않거나, 발생하고 있더라도 약간인 경우에는, 관련 계수(A)의 격차는 극히 작아진다. 이 이유는, 상기한 바와 같이, 역치의 범위(S)를 어느 2종의 유량 설정치(R0)마다, 도 4에 도시하는 밸브 특성 정보 테이블(K1)에 기억되어 있는 기준이 되는 밸브 구동 제어 정보(Vs)와 기준이 되는 유량(Rs)에 기초하여 적절한 값을 설정함으로써, 장치의 경시 변화가 발생하고 있지 않거나, 또는 발생하고 있더라도 약간인 경우에는, 관련 계수(A)의 값은, 역치의 범위(S) 내에 포함되게 되기 때문이다.

따라서, 상기한 스텝 S21의 판정 처리와, 스텝 S24에 의한 관련 계수(A)의 값이 미리 설정한 역치의 범위(S)를 넘고 있는지의 여부를 판정하는 판정 처리를 실행함으로써, 장치의 경시 변화에 의해 유량 제어에 무시할 수 없는 차이가 발생하고 있는 것을 보다 신뢰성 높게 판정하는 것이 가능해진다.

또한, 상기한 바와 같이, 관련 계수(A)를 유량 설정치(R0)의 어느 2종에 관련시킨 검정 샘플링 정보를 구성하는 유량 검출치(R1)와 밸브 구동 제어 정보(V1) 의 각각을, 그 기억의 시계열 순으로 2차원 좌표축 상에 대응시켰을 때의 교점 좌표를 연결하는 직선의 기울기로서 구하면, 장치의 경시 변화에 의한 유량 제어의 저하를 보다 정확히 파악하는 것이 가능하게 된다. 이 이유는, 장치의 경시 변화가 발생하면, 유량 검출치(R1)와 밸브 구동 제어 정보(V1)는 시계열적으로 같은 경향으로 증가 또는 감소한다고 추측된다. 따라서, 어느 2종에 관련지어진 검정 샘플링 정보를 구성하는 유량 검출치(R1)와 밸브 구동 제어 정보(V1)에 대하여, 그 기억의 시계열 순으로 2차원 좌표축 상에 대응시켰을 때의 교점 좌표를 연결하는 직선의 기울기의 변화에 의해, 장치의 경시 변화가 발생하였는지의 여부를 판정한 쪽이 보다 정확하게 경시 변화의 발생을 파악할 수 있기 때문이다.

또, 반도체 제조 장치(2)의 가동 계획에 기초하여, 시계열적으로 외부 시스템으로부터 3종 이상의 유량 설정치(R0)가 유량 제어 장치(1)에 송신되는 경우, 상기한 어느 2종에 관련지어진 검정 샘플링 정보의 선택은, 예를 들면, 이들 유량 설정치(R0)의 값이 가장 높은 유량 설정치과, 가장 낮은 유량 설정치를 선택하도록 하면 좋다. 이 이유는, 관련 계수(A)의 시계열적인 변화의 경향을 보다 정확하게 파악할 수 있기 때문이다.

(스텝 S25)

장치의 경시 변화에 의해, 유량 설정치(R0)에 대한 유량 제어에는 무시할 수 없는 차이가 발생하고 있다고 판정되기 때문에, RAM(23)에 설정한 유량 검정 플래그에 「1」을 기억하는 처리를 한다. 유량 검정 플래그에 「1」을 기억하면, 다음의 타이머 인터럽트 처리(Si)가 기동하였을 때에 상기한 스텝 S16(도 10참조)의 처 리가 실행되어 검정 정보의 산출 처리가 실행되게 된다.

상기한 스텝 S24에 있어서, 관련 계수(A)의 값이 미리 설정한 역치의 범위(S)를 넘고 있지 않다고 판정된 것은, 다음 두가지 사항을 표시하고 있다.

첫번째는, 상기한 바와 같이, 장치의 경시 변화가 발생하고 있지 않거나, 또는 발생하고 있더라도 극히 적어, 외부 시스템(9)으로부터 수신한 유량 설정치(R0)에 일치하거나, 또는 극히 근사한 정밀도가 높은 유량 제어가 행하여지고 있는 것을 나타내고 있다. 이 이유는 상기한 바와 같다.

두번째는, 장치의 경시 변화에 의해, 상기한 2차원 좌표축계에서 시계열 순으로 대응하는 밸브 구동 제어 정보(V1)와 유량 검출치(R1)가 이루는 2개의 교점을 연결하는 복수의 직선(L1, L2,···Ln)이, 도 17에 도시하는 바와 같이 시계열적으로 평행 이동하고 있는 것을 나타낸다. 이 평행 이동이 발생하는 이유는, 예를 들면, 유량 제어 프로그램(P6)이 밸브 구동 제어 정보(V1)를 구하는 처리를 하기 위해서 ROM(22)에 기억하고 있는 기준 제어 데이터 자체가 장치의 경시 변화에 따라 진부화(陳腐化)하기 때문에, 직선(L1, L2,···)등이 소정의 방향, 예를 들면, X축(밸브 구동 제어 정보(V1)) 방향으로 평행 이동하였다고 판정할 수 있다.

(스텝 S26)

상기한 스텝 S23에 있어서, 밸브 제어 정보 기울기 산출 프로그램(P10)이 산출한 관련 계수(A)에 관한 정보 등을 외부 시스템(9)에 송신하는 처리를 한다. 이로써 타이머 인터럽트 처리(Si)는 종료하고, 소정 시간 경과하면 다시 타이머 인터럽트 Si의 처리가 스텝 S11로부터 실행되게 된다.

이상 설명한 본 발명의 제 1 실시형태에서는, 상기한 스텝 S1 내지 S26에 나타내는 처리 순서에 의해, 유로(4)의 유량을 외부 시스템(9)으로부터 송신된 유량 설정치(R0)가 되도록 제어하면서, 유량 제어 장치(1)의 유량 제어의 정밀도를 검정하기 위한 검정 샘플링 정보를 유량 설정치(R0)와 관련지어 샘플링하고, RAM(23)에 설정한 검정 정보 샘플링 테이블에 기록한다. 그리고, 이 유량 설정치(R0)와 관련지어 검정 정보 샘플링 테이블에 기억한 검정 샘플링 정보의 기억수가 미리 설정한 상한치에 달하면, 이 샘플링한 검정 샘플링 정보를 구성하는 데이터를 해석하고, 장치의 경시 변화에 의해 외부 시스템(9)으로부터 지시된 유량 설정치(R0)에 대하여 그 유량 제어에 변동이 발생하고 있는지의 여부를 판정하고, 무시할 수 없는 변동, 즉, 유량 제어에 차이가 발생하고 있다고 판정되면, 유량 제어 장치(1)가 새롭게 유량을 제어하였을 때에 그 정밀도를 검정하는 처리를 하도록 하고 있다. 그리고, 이 검정 처리에 의해 얻은 검정 정보를 외부 시스템(9)에 송신하도록 하고 있다.

이와 같이, 본 발명의 제 1 실시 형태에 있어서는, 유로(4)의 유량을 유량 설정치(R0)가 되도록 제어하면서, 1일 단위, 또는 수일간 또는 1주간 내지 수주간 단위로 유량 제어의 정밀도에 관한 검정 처리를 자동적으로 행하도록 하고 있다. 또한, 이 검정 결과에 관계되는 정보를 상위의 감시 시스템(외부 시스템(9))에 제공하고 있기 때문에, 장치의 경시 변화에 기초하는 유량의 제어량에 무시할 수 없는 차이가 발생하더라도, 신속한 대책을 하는 것이 가능해진다.

계속해서, 본 발명의 제 2 실시 형태에 대하여 설명한다. 이 제 2 실시형태 는, 상기한 제 1 실시형태가 구비하고 있는 유량의 검정 처리의 결과에 기초하여, 유로(4)의 유량을 보정하는 수단을 형성한 것에 특징이 있다. 즉, 유량 검정 프로그램(P11)이 산출한 유량의 검정 정보에 기초하여, 적층형 압전 소자(15)에 출력하는 밸브 구동 제어 정보(V1)를 보정하는 수단을 설치한 유량 제어 장치(1)이다.

도 12는 이 제 2 실시형태에 대하여 유량을 제어하기 위한 처리 순서를 도시하고 있다. 상기한 도 10 및 도 11에 도시하는 제 1 실시형태의 처리 순서와 제 2 실시형태의 처리 순서가 상위하는 스텝은, 도 10에 도시하는 제 1 실시형태의 스텝 S16(제 2 실시형태에서는 스텝 S16a)이다. 또, 도 11에 도시하는 제 1 실시형태에 관계되는 각 스텝의 처리 내용은, 제 1 및 제 2 실시형태 모두 동일한 처리 내용이 된다. 또한, 도 10과 도 12에서, 동일한 처리 내용을 실행하는 스텝은 동일의 스텝 번호를 부여하고 있다.

도 12에 도시하는 제 2 실시형태의 처리 순서 중, 제 1 실시형태와 상위하는 스텝 S16a(도 12)의 처리 내용에 대하여 설명하면 다음과 같다.

(스텝 S16a)

유량 제어 장치(1)가 유로(4)의 유량을 외부 시스템(9)으로부터 수신한 유량 설정치(R0)가 되도록 제어한 유량에는, 상기한 스텝 S24의 처리에 의해 무시할 수 없는 차이가 발생하고 있다고 판정되었기 때문에, 유량 보정 프로그램(P12)에 의해 유량이 유량 설정치(R0)가 되도록 보정하는 제어를 한다. 이 유량을 보정하는 제어는, 예를 들면, 다음의 (1), (2)에 기재된 순서에 따라 행할 수 있다. 제 2 실시형태에서는, 이 유량을 보정하는 제어 수단을 형성한 것에 특징이 있다.

(1) 우선, 밸브 특성 정보 참조 프로그램(P8)에 의해, 스텝 S11과 스텝 S12에서 입력한 현시점에서의 유량 검출치(R1)와 압력 검출치(P1)의 쌍방에 관련지어지는 기준이 되는 밸브 구동 제어 정보(밸브 구동 전압)(Vsi)를, 밸브 특성 정보 테이블(K1)을 참조하여 구한다.

(2) 상기 (1)의 처리에서 구한 밸브 구동 제어 정보(밸브 구동 전압)(Vsi)를, 보정한 밸브 구동 제어 정보로서 적층형 압전 소자(15)에 출력하는 제어를 한다. 즉, 유량 보정 프로그램(P12)은, 상기 (1)에서 구한 밸브 구동 제어 정보(Vsi)를 적층형 압전 소자(15)에 인가하기 위해서, 밸브 구동 회로(20)에 출력하는 밸브 구동 신호(S3)가 되는 구동 전압치(밸브 구동 제어 정보(V0))를 구하고, 이 구한 밸브 구동 제어 정보(V0)를 밸브 구동 회로(20)에 출력하는 처리를 한다.

상기한 (1)과 (2)에 기재된 유량을 보정하기 위한 제어 방법은, 도 16에 도시하는 직선(L1,···) 등의 한쪽의 교점, 예를 들면 P2에는 격차가 발생하고 있지 않고, 다른쪽의 교점(P1)에 격차가 발생하였기 때문에, 관련 계수(A)가 소정의 범위를 초과하였다고 판정된 경우에 적용할 수 있다고 생각된다.

또, 도 17에 도시하는 바와 같이 직선(L1,···) 등이 평행 이동하고 있는지의 여부를 해석하는 평행 이동 판정 프로그램을 설치하고, 그 해석 결과에 기초하여 유량의 보정 제어를 하는 방법을 채용할 수도 있다. 이 방법은, 예를 들면, 직선(L1,···) 등의 기울기(관련 계수(A))의 변화율을 구하고, 스텝 S13에서 출력한 보정전의 밸브 구동 제어 정보(V1)에 이 변화율을 승산하여 구한 밸브 구동 제어 정보를, 밸브 구동 회로(20)에 출력하는 처리를 하도록 하면 좋다.

또, 적층형 압전 소자(15)에는 스텝 S13의 처리에서 밸브 구동 제어 정보(V1)가 출력되지만, 스텝 S13의 처리를 실행하고 나서 극히 단시간 중에 이 스텝 S16a의 처리가 실행되어 보정한 밸브 구동 제어 정보(Vsi)가 적층형 압전 소자(15)에 인가되게 되기 때문에, 유로(4)를 흐르는 유량은 유량 설정치(R0)가 되도록 제어되게 된다.

상기한 제 2 실시형태에서는, 유로(4)의 유량을 유량 설정치(R0)가 되도록 제어하면서, 1일 단위, 또는 수일간 또는 1주간 내지 수주간 단위로 샘플링한 검정 샘플링 정보에 기초하여, 유량 제어의 정밀도에 관한 검정 처리를 자동적으로 행하고, 또한, 이 검정 처리의 결과, 목표가 되는 유량 설정치(R0)에 대한 유량 제어에 무시할 수 없는 차이가 발생하고 있다고 판정되면, 유로(4)의 유량을 보정하기 위해서 밸브 구동 제어 정보(Vsi)를 구하고, 이 밸브 구동 제어 정보(Vsi)를 즉시 적층형 압전 소자(15)에 인가하도록 하고 있다.

따라서, 상기한 제 2 실시형태의 처리 기능을 구비한 유량 제어 장치(1)를 반도체 제조라인에 설치하면, 반도체 제조라인에 공급하는 프로세스 가스의 유량을 제어하면서, 그 유량 제어의 정밀도의 자동 검정 처리와, 이 검정 처리의 결과에 기초하여 유량의 보정 제어도 실행하기 때문에, 반도체 제조라인의 가동률을 향상시키는 것이 가능하게 된다.

계속해서, 본 발명의 제 3 실시 형태에 대하여 설명한다. 이 제 3 실시형태는, 상기한 제 2 실시 형태에 있어서, 유량 제어의 정밀도에 관한 검정 처리를 실 행하여 목표가 되는 유량 설정치(R0)에 대한 유량 제어에 무시할 수 없는 차이가 발생하고 있다고 판정되었을 때에, 유량 제어 장치(1)의 제어 수단(8)은 외부 시스템(8)에 대하여 유량 보정에 대하여 허가를 얻기 위한 제어 커맨드를 송신한다. 그리고, 이 제어 커맨드의 응답으로서 유량 보정의 허가에 관계되는 제어 커맨드를 수신하면, 제 2 실시 형태와 같이, 제어 수단(8)은 유로(4)의 유량을 보정하기 위한 밸브 구동 제어 정보(Vsi)를 적층형 압전 소자(15)에 출력하도록 한 것이다.

제 3 실시 형태를 실시하기 위해서는, 도 9에 도시하는 외부 시스템(9)과의 통신 처리의 순서의 변경, 및 도 10(또는 도 12)과 도 11에 도시하는 처리 내용의 일부를 변경할 필요가 있다. 이하, 이 변경한 처리 내용에 대하여 설명한다.

도 13은 이 제 3 실시 형태를 실시하기 위해서 유량 제어 장치(1)가 외부 시스템(9)으로부터 제어 커맨드 등을 수신하였을 때에 그 수신 처리의 일례를 도시하고 있다. 도 13에 있어서, 도 9에 도시하는 처리와 동일한 처리는 동일한 스텝 번호를 부여하고 있고, 신규로 추가한 스텝은 스텝 번호로서 스텝 S1a 내지 스텝 1f를 부여하고 있다. 이하, 제 3 실시 형태를 실시하기 위해서, 신규로 추가한 스텝 S1a 내지 스텝 1f의 처리 내용에 대하여 설명한다.

(스텝 S1a)

외부 시스템으로부터 제어 커맨드를 수신하면, 그 제어 커맨드의 종별을 판정한다. 그리고, 이 제어 커맨드가 유량 설정 신호라고 판정되면, 상기한 스텝 S1의 처리로 진행한다. 한편, 유량 설정 신호가 아니라고 판정되면 스텝 S1b로 진행한다.

(스텝 S1b)

수신한 제어 커맨드가 유량 보정 허가에 관계되는 신호인지의 여부를 판정하고, 유량 보정 허가에 관계되는 신호라고 판정되면 스텝 S1c로 진행한다. 한편, 유량 보정 허가에 관계되는 신호가 아니라고 판정되면, 미등록의 제어 커맨드가 송신된 것으로서 스텝 1f에서 에러 처리를 하고, 외부 시스템(9)으로부터의 수신 처리를 종료시킨다.

(스텝 1c), (스텝 1d), (스텝 1e)

수신한 유량 보정 허가에 관계되는 신호가, 「허가」의 신호인지의 여부를 판정한다. 그리고, 「허가」 신호라고 판정되면, 스텝 S1d의 처리에 있어서 RAM(23)에 설정한 유량 보정 허가 플래그에, 예를 들면 「1」을 기억하는 처리를 한다. 한편, 수신한 유량 보정 허가에 관계되는 신호가, 「불허가」의 신호라고 판정되면, 스텝 S1e의 처리에 있어서 유량 보정 허가 플래그에, 예를 들면 「9」를 기억하는 처리를 한다.

도 14와 도 15는 제 3 실시형태를 실행하기 위해서 타이머 인터럽트 처리(Si)의 처리 순서를 나타내고 있다. 이하, 도 14와 도 15에 도시하는 처리 내용이 제 2 실시형태의 처리 순서를 나타내는 도 12와 도 11과 상이한 스텝 S15a와 스텝 S25a에 대하여 설명한다.

(스텝 S15a)

도 14에 도시하는 스텝 S15a는, RAM(23)에 설정한 유량 보정 허가 플래그에 「1」이 기억되어 있는지 여부를 판정한다. 이 유량 보정 허가 플래그에 「1」이 기억되어 있으면, 유로(4)의 유량의 보정을 허가하는 것을 나타내는 정보이며, 상기한 스텝 S1d에 의해 「1」이 기억된다. 그리고, 유량 보정 허가 플래그에 「1」이 기억되어 있다고 판정되면, 상기한 스텝 S16a로 진행하여 적층형 압전 소자(15)에 보정한 밸브 구동 제어 정보(Vsi)를 출력하게 된다. 한편, 유량 보정 허가 플래그에 「9」가 기억되어 있으면 스텝 S17로 진행한다.

(스텝 S25a)

도 15에 도시하는 스텝 S25a는, 앞의 처리인 스텝 S24에 의해, 유량 제어의 정밀도에 관한 검정 처리를 실행하여 유량 설정치(R0)에 대한 유량 제어에 무시할 수 없는 차이가 발생하고 있다고 판정되었기 때문에, 외부 시스템(9)에 대하여 유로(4)의 유량을 보정하는 허가를 얻기 위한 제어 커맨드를 송신하는 처리를 한다.

외부 시스템(9)은, 스텝 S25a의 처리에 의해, 유량 제어 장치(1)로부터 유량 보정 허가에 관계되는 제어 커맨드를 수신하면, 이 정보를, 외부 시스템(9)이 구비하고 있는 감시 시스템의 모니터 장치에 표시하는 처리를 한다. 또한, 이 감시 시스템은, 모니터 장치에 유량 제어 장치(1)로부터 송신되는 유량 검출치(R1), 압력 검출치(P1), 밸브 구동 제어 정보(V1), 검정 정보, 등을 실시간으로 표시하는 처리를 한다. 그리고, 감시 시스템의 감시자는 이 모니터 장치의 표시를 보고, 예를 들면, 「유량 보정 허가」 또는 「유량 보정 불허가」에 관계되는 정보를 키보드 등의 입력수단으로부터 입력한다. 이 입력 신호가 유량 제어 장치(1)에 통신 인터럽트 신호로서 송신되기 때문에, 유량 제어 장치(1)의 메인 제어 프로그램(Pm)은, 도 14에 도시하는 처리를 하게 된다.

상기한 본 발명의 제 3 실시 형태에 있어서는, 유량 제어의 정밀도에 관한 검정 처리를 실행하여 유량 설정치(R0)에 대한 유량 제어에 무시할 수 없는 차이가 발생하고 있다고 판정되면, 외부 시스템(9)에 유량 보정의 허가에 대하여 조회의 제어 커맨드를 송신한다. 그리고, 외부 시스템(9)으로부터 감시자 등의 판단에 의해 입력된 보정 허가에 관계되는 커맨드를 수신한 후에 유량 보정의 처리를 실행하기 때문에, 보다 적절한 타이밍으로 유량 보정을 실시하는 것이 가능해진다.

상기한 본 발명의 실시형태에 있어서, 외부 시스템(9)으로부터 수신한 유량 설정치(R0)마다, 즉, 1배치의 성막 처리 등에 대하여, 복수의 검정 샘플링 정보를 샘플링하여 검정 정보 샘플링 테이블(K2, K3) 등에 기억하는 경우에는, 이들 복수의 검정 샘플링 정보를 구성하는 복수의 밸브 구동 제어 정보(V1)와, 유량 검출치(R1)와, 압력 검출치(P1)에 대하여, 평균치 산출 프로그램(P7a)에 의해 그 평균치를 산출하고, 산출한 평균치의 각각을, 상기 수신한 1배치에 상당하는 유량 설정치(R0)에 관련지어지는 밸브 구동 제어 정보(V1), 유량 검출치(R1), 및 압력 검출치(P1)로 하는 처리를 하도록 하여도 좋다.

또한, 상기의 평균치를 산출할 때에, 각각의 복수의 밸브 구동 제어 정보(V1), 유량 검출치(R1), 및 압력 검출치(P1)의 각 데이터에 대하여, 그 최대치와 최소치를 제외한 데이터에 대하여 평균치를 산출하는 처리를 하도록 하여도 좋다. 이러한 처리를 하면, 밸브 구동 제어 정보(V1) 등의 이상치의 영향을 피할 수 있다.

상기한 본 발명의 실시형태에 있어서, 유량 제어 밸브 기구(7)의 액추에이터를 작동시키는 추진력 발생 수단은 적층형 압전 소자(15)을 응용한 예에 대하여 설명하였지만, 이 추진력 발생 수단으로서는, 전자력을 응용한 전자식의 추진력 발생 수단, 예를 들면, 전자밸브로 구성되는 액추에이터를 채용하는 것도 가능하다. 이 전자식 액추에이터를 채용한 경우에는, 제어 수단(8)은 밸브 구동 회로(20)에 적절한 범위의 전류치(밸브 구동 제어 정보(VO))를 출력하여 그 추진력을 제어하는 처리를 하게 된다.

또한, 상기한 본 발명의 유량 제어 장치에 실시형태에서는, 프로세스 가스를 반도체 제조 장치에 공급하는 예에 대하여 설명하였지만, 유로를 흐르는 액체의 유량 제어에 대해서도, 본 발명을 적용할 수 있다.

도 1은 본 발명의 유량 제어 장치의 일 실시형태에 대하여, 그 구성을 설명하기 위한 구성도.

도 2는 도 1에 도시하는 유량 제어 장치가 구비하고 있는 제어 수단에 대하여, 그 하드웨어 구성의 일례를 설명하기 위한 하드웨어 구성도.

도 3은 도 1에 도시하는 유량 제어 밸브 기구의 액추에이터가 되는 적층형 압전 소자에 인가한 밸브 구동 전압(Vs)과 유로를 흐르는 유체의 유량(Rs)의 관계를, 이 유체의 압력치에 대응시켜서 표시한 선도.

도 4는 도 3에 도시하는 밸브 구동 전압(Vs)과 유량(Rs)의 관계를 나타내는 정보를, 유체의 압력치에 대응시킨 밸브 특성 정보 테이블로서, 제어 수단의 기억 수단에 기억하였을 때의 데이터 구성의 일례를 설명하기 위한 도면.

도 5는 도 1에 도시하는 제어 수단이, 유량의 제어와 유량 제어의 검정 처리를 하기 위해서 구비하고 있는 프로그램에 대하여, 그 구성예를 설명하기 위한 도면.

도 6은 도 1에 도시하는 외부 시스템이 유량 제어 장치에 송신하는 유량 설정치에 관계되는 정보에 대하여, 그 송신의 상황을 시계열적으로 설명하기 위한 도면.

도 7은 검정 정보 샘플링 테이블에 대하여, 그 데이터 구성의 일례를 설명하기 위한 도면.

도 8은 동일하게, 다른 검정 정보 샘플링 테이블에 대하여, 그 데이터 구성 의 일례를 설명하기 위한 도면.

도 9는 도 1에 도시하는 외부 시스템으로부터 유량 설정치에 관계되는 신호를 수신하였을 때에, 제어 수단이 실행하는 수신 처리의 순서에 대하여, 그 일례를 나타내는 플로차트.

도 10은 본 발명의 유량 제어 장치가, 유량의 제어와 유량 제어의 검정 처리를 실행하는 순서에 대하여, 그 제 1 실시 형태를 나타내는 플로차트.

도 11은 동일하게, 본 발명의 유량 제어 장치가, 유량의 제어와 유량 제어의 검정 처리를 실행하는 순서에 대하여, 그 제 1 실시 형태를 나타내는 플로차트.

도 12는 동일하게, 본 발명의 유량 제어 장치가, 유량의 제어와 유량 제어의 검정 처리를 실행하는 순서에 대하여, 그 제 2 실시 형태를 나타내는 플로차트.

도 13은 도 1에 도시하는 외부 시스템으로부터 제어 커맨드 신호가 본 발명의 유량 제어 장치에 송신되었을 때에, 제어 수단이 실행하는 수신 처리의 순서에 대하여, 그 일례를 나타내는 플로차트.

도 14는 본 발명의 유량 제어 장치가, 유량의 제어와 유량 제어의 검정 처리를 실행하는 순서에 대하여, 그 제 3 실시 형태를 나타내는 플로차트.

도 15는 동일하게, 본 발명의 유량 제어 장치가, 유량의 제어와 유량 제어의 검정 처리를 실행하는 순서에 대하여, 그 제 3 실시 형태를 나타내는 플로차트.

도 16은 도 5에 도시하는 밸브 제어 정보 기울기 산출 프로그램(P10)이 구하는 관련 계수(A)에 관계되는 직선의 기울기에 대하여, 그 기울기의 일례를 설명하기 위한 도면.

도 17은 동일하게, 도 5에 도시하는 밸브 제어 정보 기울기 산출 프로그램(P10)이 구하는 관련 계수(A)에 관계되는 직선의 기울기에 대하여, 그 기울기의 다른 예를 설명하기 위한 도면.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

1: 유량 제어 장치 2: 반도체 제조 장치

4: 유로 5: 유량 검출 수단

6: 압력 검출 수단 7: 유량 제어 밸브 기구

8: 제어 수단 9: 외부 시스템(호스트 컴퓨터, 등)

12: 유량 제어밸브 13: 다이어프램

14: 밸브구 15: 적층형 압전 소자

20: 밸브 구동회로 K1: 밸브 특성 정보 데이터 테이블

K2, K3: 검정 정보 샘플링 테이블

Claims

유로를 흐르는 유체의 유량을 검출하는 유량 검출 수단과, 상기 유로에 설치되어, 밸브 구동 제어 정보에 의해 밸브 개방도를 바꿈으로써 상기 유량을 제어하는 유량 제어 밸브 기구와, 외부 시스템으로부터 적어도 1종의 유량 설정치를 수신하고, 상기 유로의 유량을 상기 수신한 유량 설정치가 되도록 상기 유량 제어 밸브 기구에 상기 밸브 구동 제어 정보를 출력하여 상기 밸브 개방도를 제어하는 제어 수단을 구비한 유량 제어 장치로서,

미리, 상기 유로에 상기 유체를 흘려 상기 유량 제어 밸브 기구에 상기 기준이 되는 밸브 구동 제어 정보를 출력하였을 때에, 상기 기준이 되는 밸브 구동 제어 정보와 상기 유량 검출 수단이 검출한 기준이 되는 유량 검출치와의 관계를 나타내는 정보를, 상기 유체의 압력 검출치와 관련지어 상기 제어 수단의 기억 수단에 기억한 밸브 특성 정보를 구비하고,

상기 제어 수단이 상기 외부 시스템으로부터 새로운 유량 설정치(R0)를 수신하고, 소정의 시간 간격으로 상기 유량 검출 수단으로부터 입력한 유량 검출치에 기초하여 구한 상기 밸브 구동 제어 정보를 상기 유량 제어 밸브 기구에 출력하고, 상기 유량을 상기 유량 설정치(R0)가 되도록 제어하고 있을 때에, 상기 제어 수단은,

상기 새롭게 수신한 유량 설정치(R0)마다, 상기 유량 검출 수단으로부터 입력한 상기 유량 검출치(R1)와, 상기 유량 검출치(R1)를 입력하였을 때의 상기 유체 의 압력 검출치(P1)와, 상기 유량 검출치(R1)에 기초하여 구하여 상기 유량 제어 밸브 기구에 출력한 밸브 구동 제어 정보(V1)로 구성되는 검정 샘플링 정보를, 상기 유량 설정치(R0)와 관련지어 상기 기억 수단에 기억하는 검정 정보 샘플링 수단과,

상기 유량 설정치(R0)와 관련지어 상기 기억 수단에 기억한 상기 검정 샘플링 정보의 소정수에 대하여, 상기 검정 샘플링 정보를 구성하는 상기 유량 검출치(R1)와 상기 밸브 구동 제어 정보(V1)와의 관련을 나타내는 관련 계수(A)를, 상기 기억의 시계열 순에 대응하는 상기 유량 검출치(R1)와 상기 밸브 구동 제어 정보(V1)로부터 순차적으로 구하는 밸브 제어 정보 기울기 산출 수단과,

상기 밸브 제어 정보 기울기 산출 수단의 실행 후에, 새롭게 입력한 상기 유량 검출치(R1)에 기초하여 구하여 출력한 새로운 밸브 구동 제어 정보(V1)와, 상기 밸브 특성 정보를 참조하여 구한 정보로서 상기 새롭게 입력한 유량 검출치(R1)와 새롭게 입력한 압력 검출치(P1)의 쌍방에 관련지어지는 기준이 되는 밸브 구동 제어 정보와의 차이가 되는 밸브 제어 차이량을 유량 제어의 검정 정보로서 구하는 유량 검정 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 유량 제어 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 밸브 제어 정보 기울기 산출 수단은, 상기 관련 계수(A)를 상기 유량 설정치의 어느 2종에 관련시킨 상기 검정 샘플링 정보를 구성하는 상기 유량 검출치(R1)와 상기 밸브 구동 제어 정보(V1)의 각각을, 그 기억의 시계열 순으로 2차원 좌표축 상에 대응시켰을 때의 교점 좌표를 연결하는 직선의 기 울기로서 구하는 제 1 기울기 산출 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 유량 제어 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 밸브 제어 정보 기울기 산출 수단은, 상기 관련 계수(A)를 상기 유량 설정치의 어느 1종에 관련시킨 상기 검정 샘플링 정보를 구성하는 상기 유량 검출치(R1)와 상기 밸브 구동 제어 정보(V1)의 각각을, 그 기억의 시계열 순으로 2차원 좌표축 상에 대응시켰을 때의 교점 좌표와 원점 좌표를 연결하는 직선의 기울기로서 구하는 제 2 기울기 산출 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 유량 제어 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 검정 정보 샘플링 수단은, 상기 새롭게 수신한 유량 설정치(R0)마다 하나의 상기 검정 샘플링 정보를 상기 유량 설정치(R0)와 관련지어 상기 기억 수단에 기억함과 동시에, 미리 설정된 기억수의 상한치에 달할 때까지 상기 검정 샘플링 정보를 상기 유량 설정치(R0)와 관련지어 상기 기억 수단에 기억하는 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 유량 제어 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 검정 정보 샘플링 수단은, 상기 새롭게 수신한 유량 설정치(R0)마다 복수의 상기 검정 샘플링 정보를 상기 유량 설정치(R0)와 관련지어 상기 기억 수단에 기억함과 동시에, 미리 설정된 기억수의 상한치에 달할 때까지 상기 검정 샘플링 정보를 상기 유량 설정치(R0)와 관련지어 상기 기억 수단에 기억 하는 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 유량 제어 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 유량 검정 수단은, 상기 새로운 밸브 구동 제어 정보(V1)를 출력하였을 때에,

상기 새로운 유량 검출치(R1)와, 상기 밸브 특성 정보를 참조하여 구한 정보로서 상기 새로운 밸브 구동 제어 정보(V1)와 상기 유량 검출치(R1)를 입력하였을 때의 새로운 압력 검출치(P1)와의 쌍방에 관련지어지는 기준이 되는 유량 검출치와의 차이가 되는 유량 차이량을 유량 제어의 검정 정보로서 구하는 제 2 유량 검정 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 유량 제어 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 제어 수단은, 상기 밸브 제어 정보 기울기 산출 수단이 순차로 산출한 상기 관련 계수(A)의 값이, 미리 설정한 역치의 범위를 넘고 있는지의 여부를 판정하는 수단을 갖고,

상기 관련 계수(A)의 값이 상기 역치의 범위를 넘고 있다고 판정되었을 때에, 상기 유량 검정 수단을 실행시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 유량 제어 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 제어 수단은, 새롭게 입력한 유량 검출치(R1)에 기초하여 구한 상기 새로운 밸브 구동 제어 정보(V1)를 출력한 후에,

상기 밸브 특성 정보를 참조하여 구한 정보로서 상기 새롭게 입력한 유량 검 출치(R1)와 새롭게 입력한 상기 압력 검출치(P1)와의 쌍방에 관련지어지는 기준이 되는 밸브 구동 제어 정보를 구하는 유량 보정 수단을 구비하고,

상기 유량 보정 수단이 구한 상기 기준이 되는 밸브 구동 제어 정보를, 상기 유량 제어 밸브 기구에 출력하는 것을 특징으로 하는 유량 제어 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 제어 수단은, 상기 유량 설정치의 어느 2종에 관련지어진 상기 검정 샘플링 정보를 구성하는 소정수의 상기 밸브 구동 제어 정보(V1)와 상기 압력 검출치(P1)에 대하여, 상기 기억의 시계열 순으로 서로 이웃하는 상기 밸브 구동 제어 정보(V1)의 차분치(Sv)의 정부(正負)와, 동일하게 상기 압력 검출치(P1)의 차분치(Pv)의 정부를 판정하는 검정 샘플링 정보 증감 경향 판정 수단을 구비하고,

상기 차분치(Sv)와 상기 차분치(Pv)의 쌍방의 모두가 「정(正)」 또는 「부(負)」로 판정되었을 때에, 상기 밸브 제어 정보 기울기 산출 수단을 실행시키는 것을 특징으로 하는 유량 제어 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 제어 수단은, 상기 유량 검정 수단의 실행 후에,

상기 유로의 유량의 보정 가부의 조회에 관계되는 조회 제어 커맨드를 상기 외부 시스템에 송신하는 수단과, 상기 조회 제어 커맨드에 대한 응답을 수신하는 수단을 구비한 유량 보정 조회 수단을 구비하고,

상기 조회 제어 커맨드의 응답으로서 유량 보정 가능(可)에 관계되는 제어 커맨드를 수신한 후에, 상기 유량 보정 수단을 실행시키는 것을 특징으로 하는 유량 제어 장치.
유로를 흐르는 유체의 유량을 검출하는 유량 검출 수단과, 상기 유로에 설치되어, 밸브 구동 제어 정보에 의해 밸브 개방도를 바꿈으로써 상기 유량을 제어하는 유량 제어 밸브 기구와, 외부 시스템으로부터 적어도 1종의 유량 설정치를 수신하고, 상기 유로의 유량을 상기 수신한 유량 설정치가 되도록 상기 유량 제어 밸브 기구에 상기 밸브 구동 제어 정보를 출력하여 상기 밸브 개방도를 제어하는 제어 수단을 구비한 유량 제어 장치의 검정 방법으로서,

미리, 상기 유로에 상기 유체를 흘려 상기 유량 제어 밸브 기구에 상기 기준이 되는 밸브 구동 제어 정보를 출력하였을 때에, 상기 기준이 되는 밸브 구동 제어 정보와 상기 유량 검출 수단이 검출한 기준이 되는 유량 검출치의 관계를 나타내는 정보를, 상기 유체의 압력 검출치와 관련지어 상기 제어 수단의 기억 수단에 밸브 특성 정보로서 기억하는 스텝과,

상기 제어 수단이 상기 외부 시스템으로부터 새로운 유량 설정치(R0)를 수신하고, 소정의 시간 간격으로 상기 유량 검출 수단으로부터 입력한 유량 검출치에 기초하여 구한 상기 밸브 구동 제어 정보를 상기 유량 제어 밸브 기구에 출력하고, 상기 유량을 상기 유량 설정치(R0)가 되도록 제어하고 있을 때에,

상기 새롭게 수신한 유량 설정치(R0)마다, 상기 유량 검출 수단으로부터 입력한 상기 유량 검출치(R1)와, 상기 유량 검출치(R1)를 입력하였을 때의 상기 유체 의 압력 검출치(P1)와, 상기 유량 검출치(R1)에 기초하여 구하여 상기 유량 제어 밸브 기구에 출력한 밸브 구동 제어 정보(V1)로 구성되는 검정 샘플링 정보를, 상기 유량 설정치(R0)와 관련지어 상기 기억 수단에 기억하는 검정 정보 샘플링 스텝과,

상기 유량 설정치(R0)와 관련지어 상기 기억 수단에 기억한 상기 검정 샘플링 정보의 소정수에 대하여, 상기 검정 샘플링 정보를 구성하는 상기 유량 검출치(R1)와 상기 밸브 구동 제어 정보(V1)의 관련을 나타내는 관련 계수(A)를, 상기 기억의 시계열 순에 대응하는 상기 유량 검출치(R1)와 상기 밸브 구동 제어 정보(V1)로부터 순차적으로 구하는 밸브 제어 정보 기울기 산출 스텝과,

상기 밸브 제어 정보 기울기 산출 스텝의 실행 후에, 새롭게 입력한 상기 유량 검출치(R1)에 기초하여 구하여 출력한 새로운 밸브 구동 제어 정보(V1)와, 상기 밸브 특성 정보를 참조하여 구한 정보로서 상기 새롭게 입력한 유량 검출치(R1)와 새롭게 입력한 압력 검출치(P1)의 쌍방에 관련지어지는 기준이 되는 밸브 구동 제어 정보와의 차이가 되는 밸브 제어 차이량을 유량 제어의 검정 정보로서 구하는 유량 검정 스텝을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 유량 제어 장치의 검정 방법.
제 11 항에 있어서, 상기 밸브 제어 정보 기울기 산출 스텝은, 상기 관련 계수(A)를 상기 유량 설정치의 어느 2종에 관련시킨 상기 검정 샘플링 정보를 구성하는 상기 유량 검출치(R1)와 상기 밸브 구동 제어 정보(V1)의 각각을, 그 기억의 시계열 순으로 2차원 좌표축 상에 대응시켰을 때의 교점 좌표를 연결하는 직선의 기 울기로서 구하는 제 1 기울기 산출 스텝을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 유량 제어 장치의 검정 방법.
제 11 항에 있어서, 상기 밸브 제어 정보 기울기 산출 스텝은, 상기 관련 계수(A)를 상기 유량 설정치의 어느 1종에 관련시킨 상기 검정 샘플링 정보를 구성하는 상기 유량 검출치(R1)와 상기 밸브 구동 제어 정보(V1)의 각각을, 그 기억의 시계열 순으로 2차원 좌표축 상에 대응시켰을 때의 교점 좌표와 원점 좌표를 연결하는 직선의 기울기로서 구하는 제 2 기울기 산출 스텝을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 유량 제어 장치의 검정 방법.
제 11 항에 있어서, 상기 검정 정보 샘플링 스텝은, 상기 새롭게 수신한 유량 설정치(R0)마다 하나의 상기 검정 샘플링 정보를 상기 유량 설정치(R0)와 관련지어 상기 기억 수단에 기억함과 동시에, 미리 설정된 기억수의 상한치에 달할 때까지 상기 검정 샘플링 정보를 상기 유량 설정치(R0)와 관련지어 상기 기억 수단에 기억하는 스텝을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 유량 제어 장치의 검정 방법.
제 11 항에 있어서, 상기 검정 정보 샘플링 스텝은, 상기 새롭게 수신한 유량 설정치(R0)마다 복수의 상기 검정 샘플링 정보를 상기 유량 설정치(R0)와 관련지어 상기 기억 수단에 기억함과 동시에, 미리 설정된 기억수의 상한치에 달할 때 까지 상기 검정 샘플링 정보를 상기 유량 설정치(R0)와 관련지어 상기 기억 수단에 기억하는 스텝을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 유량 제어 장치의 검정 방법.
제 11 항에 있어서, 상기 유량 검정 스텝은, 상기 새로운 밸브 구동 제어 정보(V1)를 출력하였을 때에,

상기 새로운 유량 검출치(R1)와, 상기 밸브 특성 정보를 참조하여 구한 정보로서 상기 새로운 밸브 구동 제어 정보(V1)와 상기 유량 검출치(R1)를 입력하였을 때의 새로운 압력 검출치(P1)와의 쌍방에 관련지어지는 기준이 되는 유량 검출치와의 차이가 되는 유량 차이량을 유량 제어의 검정 정보로서 구하는 제 2 유량 검정 스텝을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 유량 제어 장치의 검정 방법.
제 11 항에 있어서, 상기 밸브 제어 정보 기울기 산출 스텝이 순차로 산출한 상기 관련 계수(A)의 값이, 미리 설정한 역치의 범위를 넘고 있는지의 여부를 판정하는 스텝을 갖고,

상기 관련 계수(A)의 값이 상기 역치의 범위를 넘고 있다고 판정되었을 때에, 상기 유량 검정 스텝이 실행되는 것을 특징으로 하는 유량 제어 장치의 검정 방법.
제 11 항에 있어서, 상기 유량 설정치의 어느 2종에 관련지어진 상기 검정 샘플링 정보를 구성하는 소정수의 상기 밸브 구동 제어 정보(V1)와 상기 압력 검출치(P1)에 대하여, 상기 기억의 시계열 순으로 서로 이웃하는 상기 밸브 구동 제어 정보(V1)의 차분치(Sv)의 정부와, 동일하게 상기 압력 검출치(P1)의 차분치(Pv)의 정부를 판정하는 검정 샘플링 정보 증감 경향 판정 스텝을 구비하고,

상기 차분치(Sv)와 상기 차분치(Pv)의 쌍방의 모두가 「정」 또는 「부」로 판정되었을 때에, 상기 밸브 제어 정보 기울기 산출 스텝이 실행되는 것을 특징으로 하는 유량 제어 장치의 검정 방법.
유로를 흐르는 유체의 유량을 검출하는 유량 검출 수단과, 상기 유로에 설치되어, 밸브 구동 제어 정보에 의해 밸브 개방도를 바꿈으로써 상기 유량을 제어하는 유량 제어 밸브 기구와, 외부 시스템으로부터 적어도 1종의 유량 설정치를 수신하고, 상기 유로의 유량을 상기 수신한 유량 설정치가 되도록 상기 유량 제어 밸브 기구에 상기 밸브 구동 제어 정보를 출력하여 상기 밸브 개방도를 제어하는 제어 수단을 구비한 유량 제어 장치가 상기 유로의 유량을 제어하는 방법으로서,

미리, 상기 유로에 상기 유체를 흘려 상기 유량 제어 밸브 기구에 상기 기준이 되는 밸브 구동 제어 정보를 출력하였을 때에, 상기 기준이 되는 밸브 구동 제어 정보와 상기 유량 검출 수단이 검출한 기준이 되는 유량 검출치의 관계를 나타내는 정보를, 상기 유체의 압력 검출치와 관련지어 상기 제어 수단의 기억 수단에 밸브 특성 정보로서 기억하는 스텝과,

상기 제어 수단이 상기 외부 시스템으로부터 새로운 유량 설정치(R0)를 수신 하고, 소정의 시간 간격으로 상기 유량 검출 수단으로부터 입력한 유량 검출치에 기초하여 구한 상기 밸브 구동 제어 정보를 상기 유량 제어 밸브 기구에 출력하고, 상기 유량을 상기 유량 설정치(R0)가 되도록 제어하고 있을 때에,

상기 새롭게 수신한 유량 설정치(R0)마다, 상기 유량 검출 수단으로부터 입력한 상기 유량 검출치(R1)와, 상기 유량 검출치(R1)를 입력하였을 때의 상기 유체의 압력 검출치(P1)와, 상기 유량 검출치(R1)에 기초하여 구하여 상기 유량 제어 밸브 기구에 출력한 밸브 구동 제어 정보(V1)로 구성되는 검정 샘플링 정보를, 상기 유량 설정치(R0)와 관련지어 상기 기억 수단에 기억하는 검정 정보 샘플링 스텝과,

상기 유량 설정치(R0)와 관련지어 상기 기억 수단에 기억한 상기 검정 샘플링 정보의 소정수에 대하여, 상기 검정 샘플링 정보를 구성하는 상기 유량 검출치(R1)와 상기 밸브 구동 제어 정보(V1)의 관련을 나타내는 관련 계수(A)를, 상기 기억의 시계열 순에 대응하는 상기 유량 검출치(R1)와 상기 밸브 구동 제어 정보(V1)로부터 순차적으로 구하는 밸브 제어 정보 기울기 산출 스텝과,

상기 밸브 제어 정보 기울기 산출 스텝이 순차로 산출한 상기 관련 계수(A)의 값이 미리 설정한 역치의 범위를 넘고 있다고 판정되고, 새롭게 입력한 상기 유량 검출치(R1)에 기초하여 구한 새로운 밸브 구동 제어 정보(V1)를 출력한 후에,

상기 밸브 특성 정보를 참조하여 구한 정보로서 상기 새롭게 입력한 유량 검출치(R1)와 새롭게 입력한 상기 압력 검출치(P1)의 쌍방에 관련지어지는 기준이 되는 밸브 구동 제어 정보를 구하는 유량 보정 스텝과,

상기 유량 보정 스텝에 의해 구한 상기 기준이 되는 밸브 구동 제어 정보를, 상기 유량 제어 밸브 기구에 출력하는 스텝을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 유량 제어 장치의 유량 제어 방법.
제 19 항에 있어서, 상기 밸브 제어 정보 기울기 산출 스텝은, 상기 관련 계수(A)를 상기 유량 설정치의 어느 2종에 관련시킨 상기 검정 샘플링 정보를 구성하는 상기 유량 검출치(R1)와 상기 밸브 구동 제어 정보(V1)의 각각을, 그 기억의 시계열 순으로 2차원 좌표축 상에 대응시켰을 때의 교점 좌표를 연결하는 직선의 기울기로서 구하는 제 1 기울기 산출 스텝을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 유량 제어 장치의 유량 제어 방법.
제 19 항에 있어서, 상기 밸브 제어 정보 기울기 산출 스텝은, 상기 관련 계수(A)를 상기 유량 설정치의 어느 1종에 관련시킨 상기 검정 샘플링 정보를 구성하는 상기 유량 검출치(R1)와 상기 밸브 구동 제어 정보(V1)의 각각을, 그 기억의 시계열 순으로 2차원 좌표축 상에 대응시켰을 때의 교점 좌표와 원점 좌표를 연결하는 직선의 기울기로서 구하는 제 2 기울기 산출 스텝을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 유량 제어 장치의 유량 제어 방법.
제 19 항에 있어서, 상기 검정 정보 샘플링 스텝은, 상기 새롭게 수신한 유량 설정치(R0)마다 하나의 상기 검정 샘플링 정보를 상기 유량 설정치(R0)와 관련 지어 상기 기억 수단에 기억함과 동시에, 미리 설정된 기억수의 상한치에 달할 때까지 상기 검정 샘플링 정보를 상기 유량 설정치(R0)와 관련지어 상기 기억 수단에 기억하는 스텝을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 유량 제어 장치의 유량 제어 방법.
제 19 항에 있어서, 상기 검정 정보 샘플링 스텝은, 상기 새롭게 수신한 유량 설정치(R0)마다 복수의 상기 검정 샘플링 정보를 상기 유량 설정치(R0)와 관련지어 상기 기억 수단에 기억함과 동시에, 미리 설정된 기억수의 상한치에 달할 때까지 상기 검정 샘플링 정보를 상기 유량 설정치(R0)와 관련지어 상기 기억 수단에 기억하는 스텝을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 유량 제어 장치의 유량 제어 방법.
제 19 항에 있어서, 상기 유량 설정치의 어느 2종에 관련지어진 상기 검정 샘플링 정보를 구성하는 소정수의 상기 밸브 구동 제어 정보(V1)와 상기 압력 검출치(P1)에 대하여, 상기 기억의 시계열 순으로 서로 이웃하는 상기 밸브 구동 제어 정보(V1)의 차분치(Sv)의 정부와, 동일하게 상기 압력 검출치(P1)의 차분치(Pv)의 정부를 판정하는 검정 샘플링 정보 증감 경향 판정 스텝을 구비하고,

상기 차분치(Sv)와 상기 차분치(Pv)의 쌍방 모두가 「정」 또는 「부」로 판정되었을 때에, 상기 밸브 제어 정보 기울기 산출 스텝이 실행되는 것을 특징으로 하는 유량 제어 장치의 유량 제어 방법.