KR20180030089A - 가스 흐름 제어 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

가스의 흐름을 제어하기 위한 장치에 있어서, 제어 가능한 밸브를 포함하되, 상기 밸브의 위치 및 상기 밸브의 상류측 가스 압력은 측정되고 상기 밸브를 통과하는 상기 가스의 유량을 결정하기 위해 제1 룩업 테이블과 함께 이용되고; 상기 제어 가능한 밸브의 상류측에 구비된 흐름 제한기를 포함하되, 상기 흐름 제한기의 온도 및 상기 흐름 제한기의 상류측 및 하류측의 가스 압력은 측정되고 상기 흐름 제한기를 통과하는 가스의 유량을 결정하기 위해 제2 룩업 테이블과 함께 이용된다.

Description

가스 흐름 제어 방법 및 장치
본 출원은 2015년 7월 10일자로 미국 특허청에 출원된 미국특허출원 제US62/191,272호를 기초로 한 우선권을 주장하고, 그것의 전체 내용은 여기에 참조로 포함된다.
본 출원은 가스 흐름의 제어 분야와 연관되고, 특히, 반도체 공정과 같이 정확한 측정이 필요한 경우와 연관된다.
가스의 유량을 계량하는 것은 많은 산업 공정에서 중요하다. 반도체 산업의 경우, 단지 몇 %의 유량의 편차가 공정의 실패로 이어질 수 있기 때문에 계량은 특히 정확해야 한다.
산업 표준 흐름 제어 디바이스는 질량 흐름 제어기(mass flow controller; MFC)로서, 증가된 흐름을 허용하기 위해 부분적으로 개방될 수 있거나, 흐름을 감소시키기 위해 부분적으로 폐쇄될 수 있는 밸브를 포함한다. 밸브의 개방은 외부적으로 제공된 설정값(예컨대, 희망하는 유량)과 내부의 흐름 측정 디바이스로부터의 판독 간의 차이를 최소화하는 폐루프 피드백 회로에 의해 제어된다. 흐름 측정 디바이스는 가스가 흐르는 관의 외부 둘레에 감겨진 2 개의 저항-온도계 구성요소를 갖는 열 센서를 사용한다. 상기 구성요소들은 전류가 공급됨에 따라 가열된다. 가스가 관을 통해 흐를 때, 가스는 제 1 구성요소로부터 열을 흡수하여 제 2 구성요소로 전달한다. 결과적으로 두 구성요소들 사이의 온도 차이는 가스의 질량유량(mass flow rate)의 척도가 된다. 최근의 압력 둔감형 MFC들의 경우, 흐름에 대한 압력 변화의 영향을 처리하기 위해 압력 변환기가 열 센서와 제어 밸브 사이에 포함되어 있다.
MFC에 사용되는 온도 센서 흐름 측정(flow measurement)의 결과는 정확한 흐름 제어를 위해 해당 디바이스의 정기적인 보정(calibration)을 필요로 한다는 것을 의미한다. 정기적인 보정이 없다면, MFC를 통과하는 실제 유량은 흐름 측정 디바이스 내에서의 드리프트(drift)로 인해 허용할 수 없는 값으로 흘러갈 수 있다. 이 보정은 종종, MFC를 통해 가스를 이미 알고 있는 부피의 안팎으로 흘려 보내고 상기 부피에서 압력 상승 또는 강하를 측정함으로써 수행된다. 실제 유량은 압력 상승 또는 하강의 비율을 계산함에 따라 결정될 수 있고, 기설정된 압력-온도-부피의 가스 관계를 이용하여 결정될 수 있다. 이러한 유형의 측정은 상승률(rate-of-rise) 보정으로 알려져 있다.
가스의 유량을 계량하는 다른 방법은 임계 오리피스(critical orifice)의 상류측의 가스의 압력을 변화시키는 것이다. 일정 온도에서 임계 오리피스를 통과하는 가스의 체적 유량은 특정 압력 요구사항들이 충족되면, 예컨대, 상류측 압력이 하류측 압력의 적어도 두 배이면, 상류측 또는 하류측 압력과 무관하다. 압력에 비례하는 상류측 가스의 밀도를 제어함으로써 임계 오리피스를 통과하는 질량유량은 제어될 수 있다.
이러한 유형의 흐름 제어에 있어서, 압력은 제어 밸브와 임계 오리피스 사이에 위치한 압력 변환기와 함께 폐루프 제어 회로 내의 제어 밸브를 이용하여 제어된다. 제어 밸브는 임계 오리피스의 상류측의 특정 압력을 유지하기 위해 개방되거나 폐쇄된다. 질량유량은 임계 오리피스의 상류측 압력과 임계 오리피스의 기설정된 특성으로부터 결정된다.　따라서, 정확한 유량 계량은 압력 제어 시스템의 성능뿐만 아니라 상기 오리피스의 수치(dimensions)의 기계적 완전성 및 안정성에 의존한다. 상기 오리피스는 미립자 오염으로 제한을 받기 쉽거나 또는 그것을 통해 흐르는 가스들에 의한 반응으로 침식되기 쉽기 때문에, 정기적으로 압력-흐름 관계를 보정하는 것이 바람직하다. 이는 MFC에 사용된 것과 같은 상승률 측정을 이용하여 수행된다.
이 두 흐름 제어기 모두에서, 흐름 제어기가 보정을 할 때까지 흐름의 어떠한 드리프트도 발견되지 않을 것이다; 결과적으로, 부정확한 가스 흐름으로 인해 중요한 공정들이 심하게 손상될 가능성이 항상 있다.
이러한 흐름 제어 체계들 모두의 단점들, 특히 결함들의 감지 및 보정을 위한 외부 측정의 필요성은 왜 개선된 흐름 제어 체계가 바람직한지를 나타낸다.
그것의 동작에서 결함들을 탐지 할 수 있는 흐름 제어 디바이스의 일 핵심 요구사항은 관찰 가능하고 제어 가능한 충분한 수의 프로세스 변수들이 존재해야 한다는 것이다. 반도체 산업에서 사용되는 대다수의 흐름 제어 디바이스들을 포함하는 상술된 두 유형의 흐름 제어 디바이스 모두에는, 이러한 작업들을 완수하기 위한 충분한 프로세스 변수들이 없다.
이하에 개시된 요약은 본 발명의 여러 측면들과 특징들의 기본적인 이해를 제공하기 위해 포함된다. 이 요약은 본 발명의 하나의 광범위한 개요가 아니며, 이를테면, 본 발명의 핵심 또는 중요한 요소들을 특별히 확인하려고 하거나 본 발명의 범위를 기술하기 위한 것이 아니다. 그 유일한 목적은 아래에 제시된 보다 상세한 설명의 서두로서 단순화된 형태로 본 발명의 일부 개념들을 나타내는 것이다.
개시된 실시예는 흐름 측정에서 잠재적인 드리프트(potentail drift)에 대해 자가 모니터링을 할 수 있는 새로운 흐름 측정 디바이스를 제공한다.
본 발명의 측면들에 따르면, 종래의 질량 흐름 제어기는 자가 분석을 수행하기 위한 충분한 프로세스 변수들을 갖는 새로운 가스 흐름 제어기로 대체된다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 다음의 2가지 흐름 제한 구성들을 구현함으로써 충분한 수의 프로세스 변수들이 사용 가능하게 된다: (1) 그것의 위치와 흐름 제한 특성들 사이의 매우 정확하고 반복 가능한 매핑(mapping)을 제공하도록 설계되고, 그것의 위치의 제어 및 매우 정확한 측정을 달성할 수 있는 제어 밸브, 및 (2) 상류측 압력, 하류측 압력, 온도 및 흐름 사이의 관계가 잘 특징지어진 흐름 제한기.
본 발명의 실시예들은 제어 밸브를 통한 가스의 유량을 제어하는 방법을 제공하며, 상기 방법은, 가스 흐름을 제어하는 제어 밸브의 상류측 압력, 상기 제어 밸브의 측정된 위치, 및 유량을 연관시킨 룩업 테이블을 생성하는 단계; 상기 제어 밸브의 상류측 압력 및 상기 룩업 테이블로부터 결정된 위치를 얻기 위해 요구되는 구동 신호에 기초하여 상기 제어 밸브를 통과하는 유량을 설정하는 단계; 압력이 변화하면, 상기 압력이 변화함에 따라 희망하는 유량을 제공하기 위하여 상기 결정된 위치에서 상기 제어 밸브를 계속해서 지속하는 단계; 상기 제어 밸브의 상류측에 있는 흐름 센서를 이용하여 상기 유량을 결정하는 단계; 상기 룩업 테이블로부터 상기 희망하는 유량과 상기 유량 센서에 의해 결정된 유량 사이의 차이를 계산하는 단계, 상기 차이를 이용하여 상기 룩업 테이블을 갱신하고, 상기 압력을 측정하고 상기 희망하는 유량을 달성하기 위해 상기 제어 밸브를 조절하는 것을 계속하는 단계, 그리고, 상기 차이가 기 결정된 값 이상이면 알람을 전송하는 단계를 포함한다. 상기 흐름 센서는 흐름 제한기이되, 상기 흐름 제한기는 상기 흐름 제한기의 온도 및 상기 흐름 제한기의 상류측 및 하류측 압력의 측정값들에 기초하여 유량을 결정하는 제2 룩업 테이블을 갖는 흐름 제한기일 수 있다. 상기 흐름 제한기는 가공된 금속 블록에 형성된 채널 또는 튜브를 포함할 수 있으며, 상기 방법은 상기 흐름 제한기의 상류측 압력을 상기 흐름 제한기의 하류측 압력의 적어도 두 배로 유지하는 단계를 더 포함 할 수 있다. 상기 흐름 센서는 열 센서 일 수 있으며, 상기 방법은 상기 열 센서의 질량 흐름 신호로부터 상기 유량을 획득하는 단계를 더 포함 할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 제어 밸브를 통한 가스의 유량을 제어하는 방법이 제공되며, 이 방법은, 가스 흐름을 제어하는 제어 밸브의 상류측 압력, 측정된 상기 제어 밸브의 위치 및 유량을 연관시킨 제1 룩업 테이블을 생성하는 단계; 상기 제어 밸브의 상류측에 위치된 흐름 제한기를 통과하는 가스의 유량을 결정하는 단계를 포함하되, 상기 가스 유량은 상기 흐름제한기의 온도, 상기 흐름 제한기의 하류측 압력 및 상기 흐름 제한기의 상류측 압력의 측정된 값들과 제2 룩업 테이블을 이용하여 결정되고; 상기 희망하는 유량을 얻기 위하여 제어 밸브 위치에서의 요구되는 변화를 상기 제 1 룩업 테이블로부터 결정하는 단계; 제어 밸브 위치에서의 변화를 구동하는 단계; 상기 희망하는 유량이 0이 아닌 값을 갖는 동안 상기 단계들을 반복하는 단계를 포함한다.
다른 측면들에 따르면, 가스의 흐름을 제어하기 위한 장치가 제공되며, 상기 장치는 제어 가능한 밸브를 포함하되, 여기서 상기 밸브의 위치 및 상기 밸브의 상류측 가스 압력은 측정되고 상기 밸브를 통과하는 상기 가스의 유량을 걸정하기 위해 제1 룩업 테이블과 함께 이용되고; 상기 제어 가능한 밸브의 상류에 흐름 제한기를 포함하며, 여기서, 상기 흐름 제한기의 온도 및 상기 흐름 제한기의 상류측 및 하류측의 가스 압력은 측정되고 상기 흐름 제한기를 통과하는 상기 가스의 유량을 결정하기 위해 제 2 룩업 테이블과 함께 이용된다. 제 1 룩업 테이블로부터 결정된 유량 및 제 2 룩업 테이블로부터 결정된 유량의 비교는 흐름의 정확성을 검증하는데 이용된다. 상기 흐름 제한기는 가공된 금속 블록에 형성된 채널 또는 튜브를 포함할 수 있다.
본 명세서에 통합되어 일부를 구성하는 첨부된 도면들은 본 발명의 실시예들을 예시하고, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 원리들을 설명하고 나타내는 역할을 한다. 도면들은 예시적인 실시예들의 주요 특징들을 개략적으로 나타내기 위한 것이다. 도면들은 실제 실시예들의 모든 특징이나 묘사된 요소의 상대적인 차원들을 나타내기 위한 것이 아니며, 축척대로 도시되지는 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 흐름 제어를 자가 검증하기 위한 가스 흐름 제어 장치의 간략화된 개략도이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 밸브에 사용되는 고정밀 제어가 가능한 흐름 제한을 위한 장치의 간략화된 개략도로서, 도 2a는 폐쇄 위치에서의 제어 밸브를 나타낸다.
도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 밸브에 사용되는 고정밀 제어가 가능한 흐름 제한을 위한 장치의 간략화된 개략도로서, 도 2b는 개도량이 "h"로 설계된 개방 위치에서의 제어 밸브를 나타낸다.
도 3은 일 실시예에 따른 흐름 제한기를 간략화한 개략도이다.
도 4a 및 도 4b는 다른 실시예에 따른 흐름 제한기를 간략화한 개략도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 가스의 흐름을 제어하고 검증하기 위한 절차의 흐름도이다.
도 6은 다른 실시예에 따른 가스의 흐름을 제어하고 검증하기 위한 절차의 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 흐름 제어를 자가 검증하기 위한 가스 흐름 제어 장치의 간략화된 개략도이다.
본 발명의 측면들에 따르면, 표준 질량 흐름 제어기(mass flow controller; MFC)는 새로운 가스 흐름 제어기(gas flow controller; GFC)로 대체된다. 일반적으로, 표준 MFC에서 측정되는 것은 (가스에 의해 운반되는 열 형태의) 에너지 전달이며, 이는 가스의 질량 흐름과 관련이 있는 것임이 이해되어야 한다. 반대로, 개시된 가스 흐름 제어기에서 측정되고 제어되는 것은 질량 흐름이 아닌 가스 흐름이다. 결과적으로, 개시된 설비를 사용함으로써, 더 나은 가스 흐름의 제어가 이루어진다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 흐름 제어를 자가 검증하기 위한 가스 흐름 제어 장치(100)의 간략화된 개략도이다. 도 1에서, 가스 소스(gas source)(104)는 가스 흐름을 GFC(100)의 흡입구(101) 안으로 제공한다. 압력 변환기(106)는 흡입구(101)에서 가스 압력을 측정한다. 이어서 가스는 흐름 제한기(110)로 흐르며, 흐름 제한기(110)는 이하에서 도 3, 도 4a 및 도 4b를 참조하여 상세히 설명하도록 한다. 제 2 압력 변환기(112)는 흐름 제한기(110)의 하류측에 제공된다.
도 1에서, GFC(100)는 2개의 연속적인 흐름 제한을 구현한다: (1) 상류측 압력, 하류측 압력, 온도 및 흐름 사이의 관계가 잘 특징지어진 흐름 제한기(110), 연이어, (2) 그것의 위치와 흐름 제한 특성들 사이의 매우 정확하고 반복 가능한 매핑(mapping)을 제공하도록 설계되고, 그것의 위치의 제어 및 매우 정확한 측정을 할 수 있는 제어 밸브(108). 이러한 두 흐름 제한들의 연속적인 작동은 가스 흐름을 보다 잘 제어 할 수 있으며 GFC에 의한 자가 모니터링을 가능하게 하는 충분한 매개 변수들을 제공한다.
본 발명의 다양한 실시예들은, 매우 높은 정밀도로 흐름 제한의 수치를 측정할 수 있고 제어할 수 있는, 제어 가능한 흐름 제한을 갖는 제어 밸브(108)를 사용한다.
본 발명의 실시예들에서, 이 정도의 정밀도는 다음 특성들을 포함함으로써 얻어진다
1. 흐름 제한의 두 대향면들의 단축 모션(uniaxial motion), 여기서 다른 2 개의 축에서의 회전 모션 및/또는 횡 방향(transverse) 모션은 약 1nm 이하로 제한됨
2. 약 1nm의 정밀도로 단축 차원에서의 모션 측정
3. 약 0.1nm의 분해능(resolution)으로 모션 활성화
이러한 제어 밸브의 예시적인 실시예가 도 2a 및 도 2b에 도시되어 있다. 본 실시예에서, 제어 밸브는 흐름 제한(211)을 형성하는 평면 접촉 영역을 갖는 2개의 인접한 몸체들(201 및 202)로 구성된다. 도 2a는 폐쇄된, 예를 들어, 흐름이 없는 상태를 나타내고, 도 2b는 개방 위치를 나타낸다. 도시된 바와 같이, 몸체(202)는 상부 및 하부 굴곡부들(221)을 통해 몸체(201)에 연결된다. 일 실시예에서, 몸체(201)와 몸체(202)는 원통형이고, 굴곡부들(221)은 몸체(202)로부터 연장된 원형 디스크들이며 몸체 (202)와 같은 블록으로부터 가공 될 수 있거나, 예를 들어, 용접에 의해 몸체(202)에 간단히 부착될 수 있다. 다른 형태도 가능하지만, 원형 형태는 균일하고 균형 잡힌 움직임을 제공한다. 본 실시예에서, 별도의 밀봉부를 제공하는 것이 명백하게 가능할지라도, 굴곡부(221)의 하부는 캐비티(cavity)(213)를 밀봉하기 위하여 밀봉부(210)로서도 기능한다. 캐비티(213)는 몸체(201)의 하부와 몸체(202)의 바닥면 및 굴곡부(221)의 하부에 의해 한정되고, 인입관(208)에 결합된 캐비티(204) 및 인출관(209)에 결합된 캐비티(205)를 포함한다. 몸체(202)가 그것의 이완된 위치에 있을 때, 그것은 캐비티들(204 및 205)을 밀폐하여 분리한다. 몸체(202)가 상승된 위치에 있을 때, 그것은 캐비티들(204 및 205) 사이의 제어된 유체 흐름을 허용한다.
선형 액추에이터(206)는 레버(240)와 몸체(201)의 상부 사이에 제공되어, 액추에이터(206)가 팽창할 때 몸체(202)를 상승시키기 위해 레버(202)를 들어 올리고, 도 2b에 도시된 바와 같이, 몸체(202)의 굴곡 부분들이 탄성적으로 구부러지게 한다. 상승된 위치에서, 가스가 인출관(209)으로 흘러 들어갈 수 있도록, 흐름 제한 표면을 형성하는 몸체(202)의 바닥면은 몸체(201)의 상보적인 흐름 제한 표면으로부터 거리 "h"만큼 상승되고, 이에 따라, 흐름 제한 밸브(211)를 통해 캐비티(213)로 제어된 유체가 흘러갈 수 있다. 본 실시예에서, 2개의 원통형 굴곡부들은 몸체들(201 및 202) 사이의 상대적인 모션을 1자유도(수직)로 제한하고, 페이지면에서의 서로에 대한 몸체들의 회전을 제한한다. 이는 흐름 제한(211)을 통한 유체 흐름의 고정밀 제어를 가능하게 한다.
액츄에이터(206)는, 제2 몸체의 변위를 유도하고, 따라서 흐름 제한 수치를 변경하기 위해, 제2 몸체(202)에 작용하는 제1 몸체(201)에 설치된다. 변위 센서(207)는 제1 몸체에 설치되어 제1 몸체에 대한 제2 몸체 (202)의 변위를 측정한다. 또는, 변위 센서는 레버(240) 또는 액추에이터(206)의 변위를 측정할 수 있다. 일 실시예에서, 이것은, 1나노미터 정도의 선형 변위를 측정할 수 있는, 용량성 측정 디바이스 또는 변위 센서를 이용하여 이루어진다.
폐루프 제어 회로는 센서(207)의 출력 및 액추에이터(206)의 동작으로 형성되어 흐름 제한(211) 수치들, 및 결과적으로 2개의 캐비티들을 결합하는 흐름 컨덕턴스(conductance)의 제어를 달성한다. 관(208 및 209)은 가스 흐름이 하나의 캐비티와 다른 캐비티의 외부로 향하도록 시스템 내에 통합되며, 그러한 모든 흐름이 두 몸체들에 의해 한정된 흐름 제한을 통해 통과해야 한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 GFC는 또한 흐름 제한기(110)를 포함한다. 흐름 제한기의 전형적인 실시예들이 도 3, 도 4a 및 도 4b에 도시되어 있다. 도 3에서, 흐름 제한기를 위해 U자형으로 구부러진 튜브가 사용된다. 도 3에 도시 된 바와 같이, 튜브(301)는 볼트 구멍들(303)에 삽입된 볼트들로 흐름 제어 디바이스(도시되지 않음)의 몸체에 고정된 플랜지(302)의 내부에 용접되어, 흐름 제한기의 가스 흐름 경로를, 흐름 제한기의 상류 및 하류 흐름, 및 흐름 제어 디바이스의 몸체에도 고정된 2개의 압력 변환기들(106 및 112)의 가스 흐름 경로에 연결한다. 도 4a 및 도 4b에서, 흐름 제한기 채널(401)은 블록으로 가공되고, 이 블록은 볼트 구멍들(403) 내로 삽입되는 볼트들로 흐름 제어 디바이스에 유사하게 고정된다.
흐름을 제어하기에 앞서, 데이터를 기록하기 위한 룩업 테이블 또는 다른 형태(일반적으로 "룩업 테이블"이라고 함)가 흐름 제한기(110)를 통한 흐름, 온도, 하류측 압력, 및 상류측 압력 사이의 관계를 나타내도록 생성된다. 이러한 동일한 정보를 포착하는 다른 방법은 흐름 제한기(110)를 통과하는 흐름, 온도, 흐름 제한기에 걸친 압력 강하 및 상류측 압력 간의 관계를 기술하는 것이다. 흐름 제한기의 온도를 측정하는 온도 센서(114)뿐만 아니라 흐름 제한기(110)의 양단에 있는 압력 센서들 및 이 룩업 테이블로, 흐름 제한기(110)는 흐름 센서로서 사용될 수 있다. 흐름 제한기에는 움직이는 부분이 없기 때문에, 만약에 있다면, 룩업 테이블로부터 가스 유량의 드리프트는 최소화되어야 한다.
도 1의 가스 흐름 제어기(100)는 밸브 위치, 압력 변환기 드리프트 등과 같은, 다른 파라미터들 뿐만 아니라 흐름 정밀도에 대한 자가 진단을 수행할 수 있도록 관찰 및 제어가 가능한 충분한 수의 파라미터들을 갖는다. 더욱이, 이러한 자가 진단은 가스 흐름 제어기가 희망하는 유량의 가스를 공정 챔버로 전달하는 동안 발생할 수 있다.
도 1의 제어기(120)는 흐름 제한 개방의 필요한 양을 결정할 수 있게 하는 값인, 주어진 가스 압력 및 온도에 대해 희망하는 유량을 얻는데 필요한 h를 컴퓨터 판독 가능 저장 매체 내에 저장한다. 요구되는 개방의 결정은 밸브 위치 h, 압력, 및 온 값들의 넓은 범위에 대한 가스 유량을 측정함으로써 미리 결정된 룩업 테이블을 사용하여 수행될 수 있다.
가스 제어 밸브(108)를 통해 가스의 흐름을 제어 및 검증하기 위한 절차의 일 실시예가 도 5의 흐름도에 도시되며, 이는 다음과 같이 요약될 수 있다:
1. 단계 500에서, 유량에 대한 희망하는 설정값이 제어기(120)에 전송된다. 단계 505에서 설정값이 0이면, 처리가 완료된 것으로 가정하고, 단계 510에서 제어기는 밸브를 닫기 위한 신호를 보내고 절차는 단계 515에서 정지한다.
2. 단계 505에서 설정값이 0이 아니면, 절차는 단계 520으로 진행하며, 여기서 제어기는 필요한 제어 밸브 위치를 룩업 테이블로부터 결정하기 위하여, 압력 변환기(P2)(112)에 의해 표시된 측정된 압력과 함께 제어 밸브 (108)에 대한 룩업 테이블을 사용한다.
3. 제어기는 제1 룩업 테이블로부터 결정된 위치를 설정하기 위해 요구되는 구동 신호를 결정한다. 이는 폐루프 제어 시스템을 이용하여 행해지며, 이에 따라, 제어 밸브 내의 위치 센서가 제1 룩업 테이블로부터 결정된 위치가 525로 설정될 때까지 상기 구동 신호가 변경된다.
4. 제어기는 온도 센서 T(114), 압력변환기 P1(106) 및 P2(112)의 값들을 판독한다. 이 데이터를 사용하여, 제어기는 흐름 제한기(110)에 대한 제2 룩업 테이블로부터 유량을 결정한다.
5. 단계 535에서, 제어기는 흐름 제한기 제2 룩업 테이블에 의해 결정된 흐름을 제어 밸브 제1 룩업 테이블에 의해 결정된 흐름과 비교한다. 단계 535에서 그 값들이 일치하면, 절차는 단계 505로 되돌아 간다.
6. 단계 535에서 흐름 제한기 제2 룩업 테이블에 의해 결정된 흐름이 제어 밸브 제1 룩업 테이블에 의해 결정된 흐름과 다른 경우, 단계 540에서 제어기는 흐름 제한기 제2 룩업 테이블에 의해 결정된 흐름과 일치하도록 제어 밸브 제1 룩업 테이블을 갱신한다.
7. 이에 더하여, 단계 540에서의 비교가 흐름 제한기 룩업 테이블에 의해 결정된 흐름과 제어 밸브 룩업 테이블에 의해 결정된 흐름 사이의 차이는 소정의 기설정된 임계값보다 크다는 것을 나타내면, 제어기는 단계 550에서 알람을 전송한다.
8. 단계들 2 내지 7은 설정값이 0이 아닌 어떠한 값에 있는 동안 일정한 간격으로 반복된다.
다른 실시예에서, 제어 밸브(108)를 통해 가스 흐름을 제어하고 검증하는 절차가 도 6의 흐름도에 도시되어 있으며, 이는 다음과 같이 요약 될 수 있다:
1. 단계 600에서 흐름에 대한 희망하는 설정값은 제어기로 보내진다. 단계 605에서 설정값이 0이면, 처리가 완료된 것으로 가정하고, 단계 610에서 제어기는 밸브를 폐쇄하기 위한 신호를 보내며 절차는 정지한다.
2. 단계 605에서 값이 0이 아니라면, 제어기는 온도 센서 T, 압력 변환기들 P1 및 P2의 값들을 판독한다. 흐름 제한기에 대한 제2 룩업 테이블과 함께 이 데이터를 사용하여, 제어기는 단계 615에서 현재의 흐름을 결정하고, 그 후, 설정값 흐름을 달성하기 위해 흐름이 얼마나 많이 변화해야 하는지를 계산할 수 있게 한다.
3. 단계 620에서, 제어기는 제어 밸브에 대한 제1 룩업 테이블을 사용하고, 단계 615에서 결정된 흐름의 변화를 제공하기 위해 밸브가 얼마나 많이 이동해야 하는지를 결정한다.
4. 제어기는 단계 625에서 요구되는 양을 이동 시키도록 제어 밸브에 명령한다.
5. 위 단계 2, 3 및 4는 설정값이 0이 아닌 어떠한 값에 있는 동안 일정한 간격으로 반복된다.
6. 때때로, 명령시 또는 설정값의 각 변경시 또는 다른 편리한 스케쥴에서, 흐름의 정확도는 단계 630에서의 결정마다 체크된다. 이는 단계 635에서 흐름 제한기 룩업 테이블에 의해 결정된 흐름을 제어 밸브 룩업 테이블에 의해 결정된 흐름과 비교하는 것에 의해 행해진다. 단계 640에서 이들 2개의 값들이 소정의 기결정된 임계값 이상의 차이가 난다면, 이후 단계 645에서 경고 또는 알람이 전송되어 흐름의 정확성이 검증 될 수 없다는 것을 조작자에게 경고한다.
본 실시예에서, 단계 5에서 설명된 일정한 간격은 제어 밸브가 요구되는 위치로 이동할 수 있는 시간보다 짧게 선택된다; 결과적으로, 제어기는 희망하는 설정값과 동일한 흐름 제한기에 대한 룩업 테이블에 의해 결정된 흐름을 지속하기 위해 제어 밸브가 궁극적으로 요구되는 위치로 수렴함에 따라 요구되는 제어 밸브의 이동을 지속적으로 갱신한다.
또 다른 실시예에서, 요구되는 정확도가 그다지 높지는 않지만 어떤 유형의 유량 검증이 요망된다면, 열 센서는 흐름 제한기 대신에 가스 제어 밸브의 상류측에 배치될 수 있다. 이는 도 7의 도면에 도시되며, 열 센서(701)는 유량의 정확성을 검증하는데 사용된다. 도 7에서, 열 센서(701)에 의해 측정된 2개의 가열 요소들 사이의 온도차는 가스의 질량유량을 나타낸다. GFC(108)의 상류측. 이 질량유량 데이터는, GFC의 룩업 테이블과 함께, GFC를 통과하는 실제 흐름을 검증하고 모든 드리프트를 보정하는데 사용된다. "배경기술" 단락에서 설명한 바와 같이, 열 센서(701)의 부정확성은 흐름 제한기에서 보다 더 클 수 있다; 그러나 유량의 검증은, 제어 밸브가 GFC(108)의 드리프트(drift)를 검증하는 데 사용될 수 있는 데이터를 제공하기 때문에, 제어 밸브가 제대로 작동하지 않는 경우에 가치를 제공할 것이다. 종래 기술에서 열 센서의 출력은 MFC를 통한 흐름의 표시이기 때문에, 도 7에서 열 센서(701)의 사용은 종래 기술의 MFC에서 그것의 사용과 다르다. 반대로, 도 7의 실시예에서, 열 센서의 출력은 GFC의 상류측 흐름의 표시인 반면, GFC를 통한 흐름은 룩업 테이블을 통해 결정되고 열 센서(701)의 출력에 의해 검증된다.

Claims (12)

  1. 제어 밸브를 통해 가스의 유량을 제어하는 방법에 있어서,
    가스 흐름을 제어하는 제어 밸브의 상류측 압력, 상기 제어 밸브의 측정된 위치, 및 유량을 연관시킨 룩업 테이블을 생성하는 단계;
    상기 제어 밸브의 상류측 압력과 상기 룩업 테이블로부터 결정된 위치를 얻기 위해 필요한 구동 신호에 기초하여, 상기 제어 밸브를 통과하는 유량을 설정하는 단계;
    압력이 변화하면, 상기 압력이 변화함에 따라 희망하는 유량을 제공하기 위하여 상기 결정된 위치에서 상기 제어 밸브를 계속해서 지속시키는 단계;
    상기 제어 밸브의 상류측에 있는 흐름 센서를 이용하여 상기 유량을 결정하는 단계;
    상기 룩업 테이블로부터의 상기 희망하는 유량과 상기 흐름 센서에 의해 결정된 유량 사이의 차이를 계산하는 단계,
    상기 차이를 이용하여 상기 룩업 테이블을 갱신하고, 상기 압력을 측정하고 상기 희망하는 유량을 달성하기 위해 상기 제어 밸브를 조절하는 것을 계속하는 단계, 및
    상기 차이가 기 결정된 값 이상이면 알람을 전송하는 단계를 포함하는 가스 유량 제어 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 흐름 센서는 흐름 제한기이되, 상기 흐름 제한기는 상기 흐름 제한기의 온도 및 상기 흐름 제한기의 상류측 및 하류측 압력의 측정값들에 기초하여 유량을 결정하는 제2 룩업 테이블을 갖는 것을 특징으로 하는 가스 유량 제어 방법.
  3. 제2 항에있어서,
    상기 흐름 제한기는 튜브를 포함하고,
    상기 흐름 제한기의 상류측 압력을 상기 흐름 제한기의 하류측 압력의 적어도 2배가 되도록 유지하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 유량 제어 방법.
  4. 제2 항에있어서,
    상기 흐름 제한기는 가공된 금속 블록에 형성된 채널을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 유량 제어 방법.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 흐름 센서는 열 센서이고,
    상기 열 센서의 질량 흐름 신호로부터 상기 유량을 획득하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 유량 제어 방법.
  6. 제어 밸브를 통해 가스의 유량을 제어하는 방법에 있어서,
    a. 가스 흐름을 제어하는 제어 밸브의 상류측 압력, 상기 제어 밸브의 측정된 위치 및 유량을 연관시킨 제1 룩업 테이블을 생성하는 단계;
    b. 상기 제어 밸브의 상류측에 위치된 흐름 제한기를 통과하는 가스의 유량을 결정하는 단계를 포함하되, 상기 가스 유량은 상기 흐름 제한기의 온도, 상기 흐름 제한기의 하류측 압력, 및 상기 흐름 제한기의 상류측 압력의 측정된 값들과 제2 룩업 테이블을 이용하여 결정되고;
    c. 상기 희망하는 유량을 얻기 위하여 제어 밸브 위치에서의 요구되는 변화를 상기 제1 룩업 테이블로부터 결정하는 단계;
    d. 제어 밸브 위치에서의의 변화를 구동하는 단계; 및
    e. 상기 희망하는 유량이 0이 아닌 값을 갖는 동안 상기 단계 b 내지 단계 d를 반복하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 유량 제어 방법.
  7. 가스의 흐름을 제어하기 위한 장치에 있어서,
    제어 가능한 밸브를 포함하되, 상기 밸브의 위치 및 상기 밸브의 상류측 가스 압력은 측정되고 상기 밸브를 통과하는 상기 가스의 유량을 결정하기 위해 제1 룩업 테이블과 함께 이용되고; 및
    상기 제어 가능한 밸브의 상류측에 구비된 흐름 제한기를 포함하되, 상기 흐름 제한기의 온도 및 상기 흐름 제한기의 상류측 및 하류측의 가스 압력은 측정되고 상기 흐름 제한기를 통과하는 상기 가스의 유량을 결정하기 위해 제2 룩업 테이블과 함께 이용되는 것을 특징으로 하는 가스 흐름 제어 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 제1 룩업 테이블로부터 결정된 유량과 상기 제2 룩업 테이블로부터 결정된 유량의 비교는 흐름의 정확성을 검증하는데 이용되는 것을 특징으로 하는 가스 흐름 제어 장치.
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 흐름 제한기는 튜브를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 흐름 제어 장치.
  10. 제7 항에 있어서,
    상기 흐름 제한기는 가공된 금속 블록에 형성된 채널을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 흐름 제어 장치.
  11. 가스의 흐름을 제어하는 장치로서,
    제어 가능한 밸브;
    상기 제어 가능한 밸브의 상류측에 구비된 열 센서; 및
    상기 밸브의 위치, 상기 밸브의 상류측의 가스 압력 및 상기 밸브를 통과하는 가스의 유량을 연관시킨 룩업 테이블을 저장하는 제어기를 포함하고,
    상기 열 센서에 의해 측정된 질량 흐름은 상기 제어기에 전달되고,
    상기 제어기는 상기 룩업 테이블을 갱신하기 위해 질량 흐름값을 이용하는 것을 특징으로 하는 가스 흐름 제어 장치.
  12. 가스의 흐름을 제어하기 위한 장치로서,
    제어 밸브;
    상기 제어 밸브의 상류측에 위치된 흐름 제한기;
    상기 흐름 제한기의 상류측 위치된 제1 압력 변환기;
    상기 흐름 제한기의 하류측 및 상기 제어 밸브의 상류측에 위치된 제2 압력 변환기;
    상기 흐름 제한기에서 온도를 측정하도록 위치된 온도 센서; 및
    프로세서와 저장 매체를 구비하는 제어기를 포함하되, 상기 저장 매체는 상기 제어 밸브의 상류측에서 측정된 제1 압력 변환기의 압력, 상기 제어 밸브의 측정된 위치, 및 상기 제어 밸브를 통과하는 유량을 연관시킨 제1 룩업 테이블과, 상기 제1 압력 변환기의 상류측 압력, 상기 제2 압력 변환기의 하류측 압력, 상기 온도 센서의 온도, 및 상기 흐름 제한기를 통과하는 질량 흐름을 연관시킨 제2 룩업 테이블을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 흐름 제어 장치.
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2557670B (en) 2016-12-15 2020-04-15 Thermo Fisher Scient Bremen Gmbh Improved gas flow control
US10983537B2 (en) 2017-02-27 2021-04-20 Flow Devices And Systems Inc. Systems and methods for flow sensor back pressure adjustment for mass flow controller
US11105664B2 (en) * 2017-03-23 2021-08-31 Honeywell International Inc. Apparatus and method for creating inferential process flow measurements using flow restrictor and upstream and downstream pressure measurements
JP6670791B2 (ja) * 2017-03-30 2020-03-25 東京エレクトロン株式会社 流量制御器を検査する方法及び被処理体を処理する方法
RU2655649C1 (ru) * 2017-07-04 2018-05-29 Акционерное общество "Государственный ракетный центр имени академика В.П. Макеева" Способ измерения расхода жидкости и устройство для его осуществления
JP7164938B2 (ja) * 2017-07-31 2022-11-02 株式会社堀場エステック 流量制御装置、流量制御方法、及び、流量制御装置用プログラム
US10558227B2 (en) * 2018-02-15 2020-02-11 Johnson Controls Technology Company System and method for output compensation in flow sensors using pulse width modulation
US11002461B2 (en) * 2018-02-15 2021-05-11 Johnson Controls Technology Company System and method for output compensation in flow sensors
US11662237B2 (en) * 2018-04-03 2023-05-30 Lam Research Corporation MEMS coriolis gas flow controller
JP2020021176A (ja) * 2018-07-30 2020-02-06 株式会社堀場エステック 流量制御装置
US20220107212A1 (en) * 2019-01-25 2022-04-07 Lam Research Corporation Differential-pressure-based flow meters
EP3838411A1 (en) * 2019-12-18 2021-06-23 TECAN Trading AG Pipetting device and method
CN112696520A (zh) * 2020-12-08 2021-04-23 江苏中电创新环境科技有限公司 一种气动调节阀的控制系统及其方法
CN112786223B (zh) * 2021-01-14 2023-10-31 中广核研究院有限公司 余热排出系统及流量稳定方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08338546A (ja) * 1995-06-12 1996-12-24 Fujikin:Kk 圧力式流量制御装置
JP2004510225A (ja) * 2000-09-20 2004-04-02 ファガシティ　コーポレーション 流体質量流量コントローラおよびその操作方法
KR20100114079A (ko) * 2008-01-18 2010-10-22 피포탈 시스템즈 코포레이션 가스 유동 제어기의 인 시투 시험을 위한 방법 및 장치

Family Cites Families (132)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5332764U (ko) * 1976-08-27 1978-03-22
US4114419A (en) 1977-06-06 1978-09-19 Kimbell Charles L Method of testing an analyzer to determine the accuracy thereof and a volumetric primary standard apparatus for doing same
US4285245A (en) 1979-12-06 1981-08-25 Precision Machine Products, Inc. Method and apparatus for measuring and controlling volumetric flow rate of gases in a line
JPS6062118A (ja) 1983-09-16 1985-04-10 Canon Inc 位置検出装置
US4560871A (en) 1983-12-22 1985-12-24 Marquest Medical Products, Inc. Actuator for control valves and related systems
US4617952A (en) 1984-07-31 1986-10-21 Yamatake-Honeywell Co. Limited Switching valve and an electro-pneumatic pressure converter utilizing the same
US4695034A (en) 1984-11-27 1987-09-22 Stec Inc. Fluid control device
JPS62141381A (ja) 1985-12-16 1987-06-24 Hitachi Metals Ltd 圧電駆動式弁
US5154206A (en) 1988-12-01 1992-10-13 United Technologies Corporation Vibration damper
JPH0694909B2 (ja) 1988-12-15 1994-11-24 工業技術院長 圧電素子を用いた流体制御バルブ
KR920701670A (ko) 1989-06-14 1992-08-12 원본미기재 개선된 마이크로펌프(micropump).
DE3919876A1 (de) 1989-06-19 1990-12-20 Bosch Gmbh Robert Mikroventil
US5238223A (en) 1989-08-11 1993-08-24 Robert Bosch Gmbh Method of making a microvalve
DE3926647A1 (de) 1989-08-11 1991-02-14 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur herstellung eines mikroventils
US5092360A (en) 1989-11-14 1992-03-03 Hitachi Metals, Ltd. Flow rated control valve using a high-temperature stacked-type displacement device
JPH0434275A (ja) 1990-05-26 1992-02-05 Stec Kk 常閉型流体制御バルブ
US5062446A (en) 1991-01-07 1991-11-05 Sematech, Inc. Intelligent mass flow controller
US5094430A (en) 1991-03-04 1992-03-10 Stec, Inc. Control valve
US5146941A (en) * 1991-09-12 1992-09-15 Unitech Development Corp. High turndown mass flow control system for regulating gas flow to a variable pressure system
FR2685752B1 (fr) 1991-12-31 1995-03-17 Gaz De France Procede de modulation en continu d'un debit de fluide, a l'aide d'un clapet sequentiel commande electriquement.
DE4221089A1 (de) 1992-06-26 1994-01-05 Bosch Gmbh Robert Mikroventil
JP2602148Y2 (ja) * 1993-06-22 1999-12-27 東ソー株式会社 オリフィス流量検出端
EP0733169B1 (en) 1993-10-04 2003-01-08 Research International, Inc. Micromachined fluid handling apparatus comprising a filter and a flow regulator
AU1678595A (en) 1994-01-14 1995-08-01 Unit Instruments, Inc. Flow meter
US5624409A (en) 1994-06-10 1997-04-29 Fluidsense Corporation Variable-pulse dynamic fluid flow controller
US5497804A (en) 1994-06-27 1996-03-12 Caterpillar Inc. Integral position sensing apparatus for a hydraulic directional valve
US5566710A (en) 1994-09-29 1996-10-22 Dana Corporation Pre-detent tactile feedback assembly for a fluid control valve
US5532922A (en) * 1994-09-30 1996-07-02 Honeywell Inc. Non-linear control system for a single input single output process
US5593134A (en) 1995-02-21 1997-01-14 Applied Power Inc. Magnetically assisted piezo-electric valve actuator
DE19526897A1 (de) 1995-07-22 1997-01-23 Bosch Gmbh Robert Mikroventil mit verbundenen Schichten und Verfahren zur Herstellung eines Mikroventils
US5684245A (en) 1995-11-17 1997-11-04 Mks Instruments, Inc. Apparatus for mass flow measurement of a gas
JP3260279B2 (ja) 1996-04-03 2002-02-25 株式会社荏原製作所 水圧電磁比例制御弁
US5730861A (en) 1996-05-06 1998-03-24 Sterghos; Peter M. Swimming pool control system
US5868159A (en) 1996-07-12 1999-02-09 Mks Instruments, Inc. Pressure-based mass flow controller
US5865417A (en) 1996-09-27 1999-02-02 Redwood Microsystems, Inc. Integrated electrically operable normally closed valve
DE19648730C2 (de) 1996-11-25 1998-11-19 Fraunhofer Ges Forschung Piezoelektrisch betätigtes Mikroventil
DE19735156C1 (de) 1996-11-25 1999-04-29 Fraunhofer Ges Forschung Piezoelektrisch betätigtes Mikroventil
US5787915A (en) 1997-01-21 1998-08-04 J. Otto Byers & Associates Servo positioning system
US6062256A (en) 1997-02-11 2000-05-16 Engineering Measurements Company Micro mass flow control apparatus and method
US5856743A (en) 1997-03-31 1999-01-05 Honeywell Inc. Position-determining apparatus
JPH1133471A (ja) 1997-07-23 1999-02-09 Tokyo Electron Ltd 塗布装置
US5942892A (en) 1997-10-06 1999-08-24 Husco International, Inc. Method and apparatus for sensing armature position in direct current solenoid actuators
US5997280A (en) 1997-11-07 1999-12-07 Maxon Corporation Intelligent burner control system
EP1510741B1 (en) 1997-12-12 2010-04-14 Smc Kabushiki Kaisha Piezoelectric valve
JP3557087B2 (ja) 1998-02-06 2004-08-25 シーケーディ株式会社 マスフローコントローラ流量検定システム
DE19849700C2 (de) 1998-10-28 2001-06-28 Festo Ag & Co Mikroventilanordnung
EP1144890A2 (en) 1998-11-16 2001-10-17 California Institute of Technology Parylene micro check valve and fabrication method thereof
US6244296B1 (en) 1999-02-23 2001-06-12 Spx Corporation Position detection for rotary control valves
DE19914372B4 (de) 1999-03-30 2007-05-16 Pierburg Gmbh Vorrichtung zur Überwachung des Ventilhubes eines elektromagnetisch angetriebenen Ventils
JP3635982B2 (ja) 1999-04-19 2005-04-06 横河電機株式会社 バルブポジショナ及び電空変換器
JP2001012632A (ja) 1999-04-30 2001-01-16 Tokyo Keiso Co Ltd 流量調節弁及び流量調節システム
US6363958B1 (en) 1999-05-10 2002-04-02 Parker-Hannifin Corporation Flow control of process gas in semiconductor manufacturing
JP4390231B2 (ja) 1999-05-14 2009-12-24 油研工業株式会社 電磁操作装置
US6119710A (en) 1999-05-26 2000-09-19 Cyber Instrument Technologies Llc Method for wide range gas flow system with real time flow measurement and correction
US6581623B1 (en) 1999-07-16 2003-06-24 Advanced Technology Materials, Inc. Auto-switching gas delivery system utilizing sub-atmospheric pressure gas supply vessels
US6138708A (en) 1999-07-28 2000-10-31 Controls Corporation Of America Mass flow controller having automatic pressure compensator
JP2001141091A (ja) 1999-11-16 2001-05-25 Smc Corp 流量制御弁
US6460567B1 (en) 1999-11-24 2002-10-08 Hansen Technologies Corpporation Sealed motor driven valve
US6247493B1 (en) 2000-03-09 2001-06-19 Richard C. Henderson Miniature pulsatile flow controller
JP2001317646A (ja) 2000-05-08 2001-11-16 Smc Corp 圧電式流体制御弁
US6276385B1 (en) 2000-06-09 2001-08-21 Fisher Controls International, Inc. Plug and seat positioning system for control applications
US6412444B1 (en) 2000-06-21 2002-07-02 Vaughn P. Esham Animal anchor and tether system
JP2002099330A (ja) 2000-09-22 2002-04-05 Aera Japan Ltd 流量制御装置
US6688321B2 (en) 2000-11-06 2004-02-10 David W. Palmer Method and apparatus for a flow regulator having an integral hinge
US6648019B2 (en) 2000-12-15 2003-11-18 Siemens Automotive Inc. Air mass flow controller
JP2002200597A (ja) 2000-12-28 2002-07-16 Matsushita Electric Works Ltd 半導体マイクロアクチュエータ及びこれを用いた半導体マイクロバルブ
US6782906B2 (en) 2000-12-28 2004-08-31 Young-Chul Chang Time based mass flow controller and method for controlling flow rate using it
JP3801446B2 (ja) 2001-01-15 2006-07-26 大日本スクリーン製造株式会社 基板処理装置
US6382226B1 (en) 2001-04-17 2002-05-07 Fisher Controls International, Inc. Method for detecting broken valve stem
US6761063B2 (en) 2001-07-02 2004-07-13 Tobi Mengle True position sensor for diaphragm valves
JP3756429B2 (ja) 2001-07-12 2006-03-15 Ｓｍｃ株式会社 流量制御弁
US6627465B2 (en) 2001-08-30 2003-09-30 Micron Technology, Inc. System and method for detecting flow in a mass flow controller
JP4102564B2 (ja) * 2001-12-28 2008-06-18 忠弘 大見 改良型圧力式流量制御装置
FR2836536B1 (fr) 2002-02-26 2004-05-14 Cedrat Technologies Vanne piezoelectrique
US6981518B2 (en) 2002-03-15 2006-01-03 Cytonome, Inc. Latching micro-regulator
EP1367307B1 (de) 2002-05-31 2004-07-21 FESTO AG & Co Piezoventil
US6948508B2 (en) 2002-06-24 2005-09-27 Mks Instruments, Inc. Apparatus and method for self-calibration of mass flow controller
US7809473B2 (en) 2002-06-24 2010-10-05 Mks Instruments, Inc. Apparatus and method for pressure fluctuation insensitive mass flow control
US7136767B2 (en) 2002-06-24 2006-11-14 Mks Instruments, Inc. Apparatus and method for calibration of mass flow controller
KR20050067388A (ko) * 2002-08-28 2005-07-01 호리바 스텍, 인크. 고정밀도의 압력 기반 유량 제어기
US7569049B1 (en) 2003-01-13 2009-08-04 Advanced Neuromodulation Systems, Inc. Multi-stable valves for medical applications and methods for use thereof
US7089134B2 (en) 2003-01-17 2006-08-08 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for analyzing gas flow in a gas panel
DE10314386A1 (de) 2003-03-28 2004-10-07 Abb Research Ltd. Durchflussregeleinrichtung
JP4204400B2 (ja) * 2003-07-03 2009-01-07 忠弘 大見 差圧式流量計及び差圧式流量制御装置
DK1564464T3 (da) 2004-02-11 2006-05-29 Festo Ag & Co Piezoventil
US7790325B2 (en) 2004-03-31 2010-09-07 Canon Kabushiki Kaisha Valve having valve element displaced by at least one of a movement of a diaphragm and a movement of an actuator, and fuel cell using the valve
US7882852B2 (en) 2004-05-04 2011-02-08 Woodward Hrt, Inc. Direct drive servovalve device with redundant position sensing and methods for making the same
ES2245239B1 (es) 2004-06-03 2007-03-01 Consejo Sup. Investig. Cientificas Servoposicionador para valvula de microrregulacion.
JP4086057B2 (ja) 2004-06-21 2008-05-14 日立金属株式会社 質量流量制御装置及びこの検定方法
JP2008089607A (ja) 2004-06-21 2008-04-17 Hitachi Metals Ltd 質量流量制御装置及びこの調整方法
CN100483286C (zh) 2004-06-21 2009-04-29 日立金属株式会社 流量控制装置及其调整方法
US20060006484A1 (en) 2004-07-06 2006-01-12 Dilan Seneviratne Functional material for micro-mechanical systems
US7204158B2 (en) 2004-07-07 2007-04-17 Parker-Hannifin Corporation Flow control apparatus and method with internally isothermal control volume for flow verification
US7412986B2 (en) 2004-07-09 2008-08-19 Celerity, Inc. Method and system for flow measurement and validation of a mass flow controller
JP4977947B2 (ja) 2004-07-16 2012-07-18 日産自動車株式会社 燃料電池システム
JP2008530423A (ja) 2005-02-07 2008-08-07 ボーグワーナー・インコーポレーテッド ディーゼルエンジン用の排気スロットルｅｇｒ弁モジュール
US7992395B2 (en) 2006-01-17 2011-08-09 Hussmann Corporation Expansion valve with piezo material
US7283894B2 (en) 2006-02-10 2007-10-16 Dresser, Inc. System and method for fluid regulation
US7409871B2 (en) * 2006-03-16 2008-08-12 Celerity, Inc. Mass flow meter or controller with inclination sensor
KR101382159B1 (ko) * 2006-05-26 2014-04-07 가부시키가이샤 호리바 에스텍 써멀타입 질량유량계 및 써멀타입 질량유량 제어 장치
US7631492B2 (en) 2006-12-20 2009-12-15 Suresh Arvind S System and method for inhibiting uncontrolled regeneration of a particulate filter for an internal combustion engine
DE102007004595A1 (de) 2007-01-30 2008-08-07 Samson Ag Verfahren und Einrichtung zum Übertragen von elektrischen Stellungsinformationen eines Stellglieds
JP4933936B2 (ja) 2007-03-30 2012-05-16 株式会社フジキン 圧電素子駆動式制御弁
US8205629B2 (en) 2008-04-25 2012-06-26 Applied Materials, Inc. Real time lead-line characterization for MFC flow verification
CN101299767A (zh) * 2008-05-07 2008-11-05 珠海欧比特控制工程股份有限公司 流量计算系统及流量计算方法
JP5177864B2 (ja) 2008-06-04 2013-04-10 株式会社フジキン 熱式質量流量調整器用自動圧力調整器
US7826986B2 (en) * 2008-09-26 2010-11-02 Advanced Energy Industries, Inc. Method and system for operating a mass flow controller
JP5395451B2 (ja) * 2009-02-10 2014-01-22 サーパス工業株式会社 流量コントローラ
US8844901B2 (en) 2009-03-27 2014-09-30 Horiba Stec, Co., Ltd. Flow control valve
US8160833B2 (en) * 2009-07-14 2012-04-17 Hitachi Metals, Ltd Thermal mass flow sensor with improved response across fluid types
TWI435196B (zh) 2009-10-15 2014-04-21 Pivotal Systems Corp 氣體流量控制方法及裝置
CN101696742B (zh) 2009-10-21 2010-12-08 潘兆铿 多通道阶跃式电动燃气调节阀
US8265888B2 (en) 2009-12-09 2012-09-11 Pivotal Systems Corporation Method and apparatus for enhancing in-situ gas flow measurement performance
US8271211B2 (en) * 2009-12-09 2012-09-18 Pivotal Systems Corporation Method and apparatus for enhancing in-situ gas flow measurement performance
US8271210B2 (en) 2009-12-09 2012-09-18 Pivotal Systems Corporation Method and apparatus for enhancing in-situ gas flow measurement performance
US8504311B2 (en) * 2010-04-09 2013-08-06 Hitachi Metals, Ltd. Method and mass flow controller for enhanced operating range
US9400004B2 (en) * 2010-11-29 2016-07-26 Pivotal Systems Corporation Transient measurements of mass flow controllers
US20120197446A1 (en) * 2010-12-01 2012-08-02 Glaudel Stephen P Advanced feed-forward valve-control for a mass flow controller
JP5809012B2 (ja) * 2011-10-14 2015-11-10 株式会社堀場エステック 流量制御装置、流量測定機構、又は、当該流量測定機構を備えた流量制御装置に用いられる診断装置及び診断用プログラム
US9557744B2 (en) * 2012-01-20 2017-01-31 Mks Instruments, Inc. System for and method of monitoring flow through mass flow controllers in real time
JP5833475B2 (ja) * 2012-03-02 2015-12-16 アズビル株式会社 ガス流量測定装置および流量制御バルブ
JP5887188B2 (ja) * 2012-04-12 2016-03-16 株式会社堀場エステック 流体制御用機器
JP5868796B2 (ja) * 2012-07-03 2016-02-24 株式会社堀場エステック 圧力制御装置、流量制御装置、及び、圧力制御装置用プログラム、流量制御装置用プログラム
CN102841178B (zh) * 2012-08-24 2014-11-19 东莞市升微机电设备科技有限公司 具有进气流量补偿控制系统的voc释放舱及控制方法
WO2014040002A2 (en) * 2012-09-10 2014-03-13 Mudd Daniel T Pressure based mass flow controller
JP6002029B2 (ja) * 2012-12-26 2016-10-05 アズビル株式会社 流量演算装置および流量制御装置
US9488516B2 (en) * 2013-03-14 2016-11-08 Hitachi Metals, Ltd. On-tool mass flow controller diagnostic systems and methods
US9454158B2 (en) * 2013-03-15 2016-09-27 Bhushan Somani Real time diagnostics for flow controller systems and methods
JP6264152B2 (ja) * 2014-03-31 2018-01-24 日立金属株式会社 質量流量計、及び当該質量流量計を使用する質量流量制御装置
JP2016192039A (ja) * 2015-03-31 2016-11-10 アズビル株式会社 流量制御弁
JP6512959B2 (ja) * 2015-06-19 2019-05-15 東京エレクトロン株式会社 ガス供給系、ガス供給制御方法、及びガス置換方法
KR102579543B1 (ko) * 2015-08-31 2023-09-18 엠케이에스 인스트루먼츠, 인코포레이티드 비임계적 흐름 조건에서 압력 기반의 흐름 측정을 위한 방법 및 장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08338546A (ja) * 1995-06-12 1996-12-24 Fujikin:Kk 圧力式流量制御装置
JP2004510225A (ja) * 2000-09-20 2004-04-02 ファガシティ　コーポレーション 流体質量流量コントローラおよびその操作方法
KR20100114079A (ko) * 2008-01-18 2010-10-22 피포탈 시스템즈 코포레이션 가스 유동 제어기의 인 시투 시험을 위한 방법 및 장치

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