TW201044128A - Testing system, test method and program for testing of mass flow controller - Google Patents

Description

201044128 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 口本發明是涉及一種氣體配管系統中的質量流量控制 ，的，試方法，此氣體配管系統中並排設置著多個具備質 里控制器的支流氣體管線（gas Une)，且各支流氣體 管線合流而成爲一個合流後氣體管線。 【先前技術】 爲了在半導體的製造步驟等中對處理腔體（pr〇cess chamber )供給混合氣體而形成有氣體配管系統，此氣體配 管系統中並排設置有多個連接於氣體供給源、且具備質量 流量控制器的支流氣體管線，且包含使各支流氣體管線合 流而成爲連接於處理腔體的一個合流氣體管線。 曰本專利特表2007-525726號公報（以下稱作“專利文 獻Γ)中，揭示有一種用以對所述氣體配管系統中的各支 流氣體管線上所設置的質量流量控制器能否按照設定流量 進行流量控制作出測試的診斷系統。 所述診斷系統如圖1所示，和合流後氣體管線ML並 排地形成有分支流路BL，在所述分支流路BL上設置有預 先已知容積的大容量的儲罐（tank) A1、以及位於所述分 支流路BL的下游侧的壓力感測器A2，根據由所述壓力感 測器A2測定出的壓力來對質量流量控制器1進行測試。 此外，在所述合流後氣體管線ML上的所述合流後氣體管 線ML和所述分支流路BL的連接點之間及所述分支流路 BL的入口和出口附近分別設置有開關閥。 201044128 根據此種測試系統A100，使用的是稱作R〇R方式的 質量流量控制器的測試方法。對具體的測試步驟進行說 明，在對質量流量控制器進行測試時，僅將分支流路的入 口側的開關閥打開而將其他開關閥關閉，也將具有所要測 試的質量流量控制器1的支流氣體管線SL以外的支流氣 體管線SL關閉。其後，在所要測試的質量流量控制器1 中設定規定的設定流量後，將氣體流入到所述儲罐中，從 而壓力上升。由所述壓力感測器對此期間的壓力變化進行 〇 測定，並根據此壓力變化來計算出作爲儲罐A1的容積的 測試用容積。其次，將所述測試用容積和基準容積進行比 較，基準容積爲已知的儲罐容積和從所測試的質量流量控 制器到所述儲罐爲止的估算容積的和。此時，在一致的情 況下，判斷爲質量流量控制器按照設定流量進行流量控 制，而在不一致的情況下，判斷爲質量流量控制器因内部 流路堵塞等而未能按照設定流量進行流量控制。 然而，專利文獻1所示的質量流量控制器的測試系統 ◎ 存在以下所述的多個問題點。 (a) 爲了在用於半導體製造製程等的現存的氣體配管 系統中引入所述測試系統，必須在合流後配管上新形成有 如分支流路般的配管，並設置有用以構成基準容積的儲 罐。有時會因工廠的布局等而難以設置新的配管及儲罐， 由此要結合於現存的配管系統來設計測試系統的配管或舖 設新的配管及儲罐，從而導致成本相應地增大。 (b) 在R〇R方式等的測試方法中，爲了精度良好地 201044128 進行質量流量控制器_試’必鮮確地知道所述基準容 積。雖然:將所述測試系統測試的質量流量控制器到儲罐爲 止的配管容積和麟的已知容積的和作爲基準容積，但通 常配管容積僅是根觀管長度縣估算的，難輯算出配 管彎曲的部分及開關閥等的内部的容積的準確值，因此基 準合積並不S太值得信賴的值。此外，如絲要可吸收和 所述配管容積侧的誤差’則必須韻_容積爲某程度 的大容積。 (Ο如果儲罐的容積變大，或基準容積變大，則不經 過長時間是測定不出測試所需的量的壓力變化。因此，導 致各質量流量控制器的測試所耗費的時間變長。 【發明内容】 本發明是赛於上述問題點而完成的，其目的在於提供 -種測試系統’其錢耻管等作任何的設計變更便可低 f引入到用於半導體製造製程等的現存的氣體配管系統 了以短時間進行基於準確的基準容積的質量流量控 制器的測試。 :’本發明的質量流量控制器的测試系統是一種氣體 =中的質量流量控制器的測試系統，所述氣體配管 j中設置有1個或多個具備質量流#控制㈣支流氣體 丄且在包含所述支流氣體管_多個祕管線合流之 盟CTW後氣體管線上設置有合流後間，所述質量流量控 2的，試系統的特徵在於包括：測試用氣雜管線 ，具備 貝1定機構、流量可賴以及壓力測定機構，且和所述 201044128 支流氣體管線並排設置，並合流於所述合流後氣體管線， 所述流量測定機構對氣體的流量進行測定，所述流量可變 閥以使所述流量測定機構所測定的測定流量成爲設定流量 的方式對開度進行控制，所述壓力測定機構對氣體的壓力 進行測定；基準容積計算部，在將各支流氣體管線關閉、 且將所述合流後閥關閉的狀態下’根據由所述壓力測定機 構所測定出的測定壓力的時間序列數據來計算出基準容 積’基準容積是基於流量可變閥、各支流氣體管線的關閉 部位、以及所述合流後閥所規定的配管内的容積；測試用 參數（parameter)計算部，在將具有所要測試的質量流量 控制器的支流氣體管線以外的支流氣體管線在和所述基準 容積計算步驟中的所述關閉部位相同的部位上關閉、且將 所述流量可變閥以及所述合流後閥關閉的狀態下，根據由 所述壓力測定機構所測定出的測定壓力的時間序列數據來 計算出測試用參數；以及比較部，將基於所述基準容積而 設定的基準參數和所述測試用參數進行比較。 此外’本發明的質量流量控制器的測試方法是一種氣 〇 體配管系統中的質量流量控制器的測試方法，所述氣體配 管系統中並排設置有1個或多個具備質量流量控制器的支 流氣體管線，且在包含所述支流氣體管線的多個氣體管線 合流之後的合流後氣體管線上設置有合流後閥，所述質量 流量控制器的測試方法的特徵在於包括：測試用氣體管線 設定步驟’在和所述支流氣體管線並排設置、並合流於所 述合流後氣體管線的測試用氣體管線上，設置流量測定機 201044128 構、流量可變閥以及壓力測定機構，所述流量測定機構對 流入到該測試用氣體管線中的氣體的流量進行測定，所述 流量可變_使所述流量測定機構朗定的測定流量成爲 設定^量的方式對開度進行控制，所述壓力測定機構對所 ，測試用氣體管線中的氣體的壓力進行測定；基準容積計 步驟，在將各支流氣體管線關閉、且將所述合流後閥關 閉的狀態下，根據由所述壓力測定機構所測定出的測定壓 力的時間相數據來計算出基準容積，基準容積是基於流 量可變閥、各支流氣體管線的關閉部位、以及所述合流後 閥所規定的配管内的容積；測試用參數計算步驟，在將具 f所要測試的質量流量㈣㈣支流氣體管線以外的支流 氣體管線在和所述基準容積計算步驟中的所述關閉部位相 同的部位上關閉、且將所述流量可變閥及所述合流後閥關 閉的狀態下，根據由所述壓力測定機構所測定出的測定壓 力的時間序列數據來計算出測試用參數；以及比較步驟， 將基於所述基準容積而設定的基準參數和所述測試用參數 進行比較。 此外，本發明的質量流量控制器的測試中所使用的程 式是一種用以在氣體配管系統中對質量流量控制器進行測 試的程式，所述氣體配管系統中並排設置有支流氣體管線 和測試用氣體管線，且在各支流氣體管線以及所述測試用 氣體管線合流之後的合流後氣體管線上設置有合流後閥， 所述支流氣體管線設置有1個或多個且具備質量流量控制 器’所述測試用氣體管線具備流量測定機構、流量可變閥 201044128 以及壓力測定機構’所述流量測定機構對氣體的流量進行 測定’所述流量可變閥以使所述流量測定機構所測定的測 定流量成爲設定流量的方式對開度進行控制，所述壓力測 定機構對氣體的壓力進行測定，且所述程式的特徵在於包 括：基準容積计鼻部’在將各支流氣體管線關閉、且將所 述合流後閥關閉的狀態下，根據由所述壓力測定機構所測 定出的測定壓力的時間序列數據來計算出基準容積，基準 容積是基於流量可變閥、各支流氣體管線的關閉部位、以 〇 及所述合流後閥所規定的配管内的容積；測試用參數計算 部’在將具有所要測試的質量流量控制器的支流氣體管線 以外的支流氣體管線在和所述基準容積計算步驟中的所述 關閉部位相同的部位上關閉、且將所述流量可變閥以及所 述合流後閥關閉的狀態下’對所要測試的質量流量控制器 設定設定流量，在該所要測試的質量流量控制器進行流量 控制的期間根據由所述壓力測定機構所測定出的測定壓力 的時間序列數據來計算出測試用參數；以及比較部，將基 〇 於所述基準容積而設定的基準參數和所述測試用參數進行 比較。 如果爲所述的測試系統’則也可對存在於半導體製造 製程等中的現存的氣體配管系統，例如在支流氣體管線中 的一個管線上設置所述流量測定機構、所述流量可變閥、 所述壓力測定機構來變換爲測試用氣體管線，從而無須進 行新的配管的設計及鋪設，由此可大幅降低測試系統的引 入成本。此外，可通過所述基準容積計算部，來計算出由 9 201044128 可變閥、各支流氣體管線的關閉部位、以及所述 所規定的配管⑽容積’並可將此容積作絲準 ΐ μ * ®，無需減往雜將作爲基準容賴來源的儲罐 # ·!*ί ^讀配㈣統中。而且’通過預先使所述測試 風的流量控㈣度以及壓力败精度值得信賴， 而"L $值準確的基準容積朗於質量流量控制器的測 試二ί而言之’可_邊雜準容積進行自我職-邊進行 質量&量控制㈣測試，因此所述比較部可通過將基於值 得信賴的基準容積岐定的基準參數、和職用參數進行 比較’來進行可靠性始終高的質量流量控彻的測試。 進而’將基於所述流量可變闕、各支流氣體管線的關 閉部位、以及所述合流後閥而規定的配管内的 準容積，因此可將所制試的f量流量控寵和 之間的距離抑觀最小限度，由此可防錢朗溫度發生 變化’從而可减小對質量流量控湘❹m的影響。此外， 由於基準#積疋由氣體§&管而構成，因此和使用儲罐等的 情況相比，可擴大相對於容積的表面積，可使氣體的溫度 變換性良好’因此容紐氣體的溫度等_ 測定時均相同。 兄在母-人 此外，由於基準容積由氣體配管而構成，因此，例如， 可通過在合流後氣體管線上使用某任意的開關閥作爲合流 後開關閥來使基準容積呈可變。更具體而言，將不僅^ 配管、還有甚至處理腔體所含的容積作爲基準容積來進^ 質量流量控制器的測試，可根據測試的目的來自由地設定 201044128 基準容積。 反之，可根據壓力測定值的時間序列數據來測定基準 容積’因此可成爲所需最小限度的基準容積，從而可 限的時間産生測試所需的壓力變化量。即，也能够以短時 間進行測試’即便在對低流量的質量流量控制器進行測試 的情況下，以及在流量輕微變化的情況下，也可容易地檢 測此變化。 λ外’即便對於現存的氣體gm以使最終流過 〇 #氣體合流在合祕氣體管線的方式’和域氣體管線並 排地追加1根氣體管線來形成測試用氣體管線，也和在現 存的氣體配管系統中通過變換來設置測試用氣體管線的情 況相同，可計算出基準容積，並根據此準確的基準容積來 精度良好地對質量流量控制器進行測試。 爲了更簡單地對現存的氣體配管系統設置測試用氣體 管線，而在所述測試用氣體管線上設置有具備所述流量測 定機構、所述流量可變閥、以及所述壓力測定機構的差壓 Q 式質量流量控制器’所述壓力測定機構只要兼作所述流量 測定機構即可。 例如’在進行ROF式的質量流量控制器的測試的情況 下，只要是如下的質量流量控制器的測試系統即可，所述 質量流量控制器的測試系統是一種氣體配管系統中的質量 流量控制器的測試系統，所述氣體配管系統中並排設置有 1個或多個具備質量流量控制器的支流氣體管線，且在各 支流氣體管線分流之前的分流前氣體管線上設置有分流前 201044128 閥，所述質量流量控制器的測試系統的特徵在於包括：測. 試用氣體管線，具備流量測疋機構、流量可變閥以及壓力 測定機構，且和所述分流前氣體管線連接，並和所述支流 氣體管線益排設置，所述流量測定機構對氣體的流量進行 測定，所述流量可變閥以使所述流量測定機構所測定的測 定流量成爲設定流量的方式對開度進行控制，所述壓力測 定機構對氣體的壓力進行測定；基準容積計算部，在將各 支流氣體管線關閉、且將所述分流前閥關閉的狀態下，根 據由所述壓力測定機構所測定出的測定壓力的時間序列數 據，來計算基準容積’基準容積是出基於流量可變閥、各 支流氣體管線的關閉部位、以及所述分流前閥所規定的配 管内的容積；測試用參數計算部，在將具有所要測試的質 量流量控制ι§的支流氣體管線以外的支流氣體管線在和所 述基準容積計算步驟中的所述關閉部位相同的部位上關 閉、且將所述流量可變閥以及所述分流前闊關閉的狀態 下，根據由所述壓力測定機構所測定出的測定壓力的時間 序列數據來計算出測試用參數；以及比較部，將基於所述 基準容積而設定的基準參數和所賴制參數進行比較。 即便是如㈣賴系統’也聽到和所_試系統相同的 效果。 [發明的效果] 如上所述，根據本發明的質量流量控制器的測試系 統、方法、以及用於這㈣統、方法的程式，可在現存的 具有多個的支錢體管線中的—個管線上，設置所述流量 12 201044128 測定機構、所述流量可變閥、以及所述壓力測定機構來形 成測試用氣體管線，從而可通過此簡單變換或測試用氣體 官線的追加來對各支流氣體管線上的質量流量控制器進行 測試。而且，可利用所述支流氣體管線上的設備來計算出 用於測試的基準容積，因此無須另行設置基準容積。即， 無須對現存的氣體配管系統，進行新的配管及儲罐等的設 "十及k置，因此可抑制引入成本。此外，由於基準容積是 由配管而構成的，因此基準容積和所要測試的質量流量控 Ο 制器的距離接近，從而也可儘量减小熱對測試的影響。此 外，基準容積可通過例如現存的氣體配管系統中所預先設 置的任意的開關閥的閉合而自由地設定，因此也可每次都 λ定適於目的的基準容積’或形成所需最小限度的容積以 便縮短測試時間，或即便爲微小流量也可使壓力變化較大 以便容易地檢測出異常。 為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯 易隆’下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說 Q 明如下。 【實施方式】 [實施例] 以下’參照附圖對本發明的一實施方式進行說明。 圖2及圖3所示，本實施方式的質量流量控制器1 的測，系統100是用以對現存的氣體配管系統GS中所設 置的^固質量、流量控制器1的各個進行測賴測試系統， 所述氣體配管系統Gs是用以在半導體的製造製程等中， 13 201044128 從作爲氣體供給機構的多個儲氣瓶（gas bomb)(未圖示） 向腔體c供給各種氣體。此氣體配管系統GS包括： 儲氣箱（gas box) ’連接於儲氣瓶，且至少在質量流量控 制器^及下游側具備2次側開關閥SV #支流氣體管線SL ，排汉置有多個；以及合流後氣體管線ML，作爲各支流 氣體管線SL合流爲―個管線後的氣體管線，具備合流後 開關閥MV，且在下游側和所述處理腔體〇連接。另外， 合流後開關閥MV安裝在各支流氣體管線sL合流之後的 合流後管線ML的任意地方均可。例如，也可將供可拆卸 地安裝所述處理腔體C和氣體配管系統GS的充氣板（gas panel)等上所設置的閥作爲合流後閥。此處，所謂“並排 設置”是指獨立的氣體管線最終集中爲一個氣體管線或從 一個氣體管線分成多個獨立的氣體管線的設置方式。 如圖2及圖3所示，所述測試系統1〇〇包括：測試用 氣體管線KL ’在所述的氣體配管系統GS中將所述支流氣 體管線SL中的一個質量流量控制器i替換爲作爲基準的 差壓式質量流量控制器2 ;以及控制箱3，從所述差壓式控 制器以及各支流氣體管線SL上的質量流量控制器1獲取 各種測定信息’並且對設定流量進行設定。 所述差壓式質量流量控制器2從上游起依序包括流量 可變閥22、以及根據流過流路的氣體的差壓來測定流量的 流量測定機構21 ° 如圖4所示’所述流量可變閥22以使由所述流量測定 機構21測定出的流過測試用氣體管線KL的氣體的測定流 201044128 量成爲所設定的設定流量的方式對開度進行控制。 所述流量測定機構21從上游起包括第1壓力感測器 211、電阻器213、第2壓力感測器212 ’且根據所述電阻 器213的前後的流體的壓力變化來測定流體的質量流量。 此處，所述第2壓力感測器212的測定精度高於所述第1 壓力感測器211的測定精度，所述第2壓力感測器212相 當於權利要求中的壓力測定機構。 Ο Ο 此外，在此差壓式質量流量控制器2中形成有内部流 路的阻擋體内設置有溫度感測器23，此溫度感測器23可 對流過此差壓式質量流量控制器2内的流路的氣體的溫度 進行測定’從而構成爲可進行測定流量的溫度修正。此外， 在所述流量可變閥22的上游還設置有前段壓力感測器 214，此前段壓力感測器214是在下述的R〇F型的測試的 情況下使用。 所述控制箱3爲具有中央處理器（central pr〇eessing unit ’ CPU ^ 存儲體（memory )、輸入輸出（I/〇，㈣说 〇utput) 通道、顯示器（display)等輸出設備、鍵盤等輸入設備、 及類比數位（analogy digital，AD )轉換器等的所謂的電腦， CPU及其輔助㈣依照所述存舰中存儲的程式而進行 此至少如圖5的功能方塊圖所示，發揮著作爲閥 幵叹疋部3卜基準容積計算部32、測試用參數計算部 詈押=部34的魏。料，所述蝴箱3可和各質量流 且及所述差壓式f量流量控彻2電性連接， 可對各質量流量控湘！進行設定流量的設定，或獲取 201044128 由所述差壓式質量流量控制器2的所述第2壓力感測器 212所败的狼壓力及其測定時間的集合即時間序列數 據。 對各部分進行說明。 爲了規定作爲基準容積的氣體配管的容積，閥開關設 定部31對所述2次侧開關閥sv、所述合流後閥mv、所 述流量可變閥22、所述測試的質量流量控制器丨内的 定開關。 所述基準容積計算部32，在所述閥開關設定部31使 具有所要測試的質量流量控制器丨的支流氣體管線SL上 的2 -人侧開關闊sv打開、使所要測試的質量流量控制器i 内的閥_、使其它各支流氣體管線SL上的2次侧^關 閥SV關閉、且使所述合流後閥MV關閉的狀態下，計算 =基準容積。此處，基準容積相當於由關閉著的所述各2 次側開關閥SV、所述合流後閥MV、所測試的質量流量控 制器1 =的闕、以及所述差壓式的質量流量控制器1内的 所述流$可變閥22所規定的氣體配管系統GS的配管容 積。換而言之’基準容積是指通過閥等形成的配管内的大 致封閉的空間’且是指因氣體的流入而使得壓力發生變化 的空間。以下的說明+，只要無特別限定’則將此配管容 積稱作基準容積°更具體而言，所述基準容積計算部32 構成爲：根據在對所述測試氣體管線上的差壓式質量流量 控，=2進行設定流量的設定、並由所述流量可變閥22 進订流量控制的期間，由所述第2壓力感測器212測定出 16 201044128 的測定壓力的時間序列數據來計算出基準容積。 此基準容積的計算作更詳_制’所述基準容積 :喜ί32疋以對所述差愿式質量流量控制器2言免定了設定 (triggefX後求出例如從由所述第2壓力感 =212測定出的壓力達到第丨壓力ρι的時序（timing)、 =而達到第i規㈣間後到來的第2壓力p2的時序爲 止的期間的、Μ力值的上升量Δρ。在例如圖6⑷的情

G Ο 況下’求出區間a-b +的所述第2壓力感測器21 上升量ΔΡ21。 ，次，所述基準容積計算部32，將根據在區間Α中 ^疋出的質量流量的時間序列數據所計算出的質量流量積 二值、述壓力上升量ΔΙ>21代人氣體的狀態方程式（式 (1))來計算出基準體積。 V=nRT/AP21 ...⑴ 此處η爲摩爾數（以時間對每單位 分而得者，即質量流量積分值)，【爲2 據作爲控制對象的氣體而爲已知），Τ爲溫度（根 據溫度感測器236的輸出等而爲已知），Δρ 壓力 感測器212的壓力上升量。 、 所述別試財數轉部33，在所關開關設定部Μ 使具有所要測試的質量流量㈣m丨的支流氣體管線％ 上以外的支流氣體管線SL上的2次觸關閥sv關閉、使 所述合流後閥MV關閉、並且使所述差壓式質量流量控制 器2内U可變閥22關的狀態下，計算出測試用的參 17 201044128 數。具體而言構成爲：在對所要測試的質量流量控制器1 進行設定流量的設定、且由該所要測試的質量流量控制器 1進行流量控制的期間，根據由所述壓力測定機構所測定 出的測定壓力的時間序列數據來計算出測試用參數。 對測試用參數的計算作詳細的說明，所述測試用參數 計算部33 ’以對所要測試的質量流量控制器1設定了設定 流量爲觸發，之後求出從由所述第2壓力感測器212所測 定的壓力達到和所述基準容積計算部32使用的壓力相同 的第1壓力P1的時序、至進而達到第【規定時間後到來 的第3壓力P3的時序爲止的期間的、壓力值的上升量 △P2。在例如圖6 (b)的情況下，求出區間ab中的所述 第2壓力感測器212的壓力上升量Δρ3ι。 其次’所述測試用參數計算部33將根據在區間a_b中 所設定的蚊流量和經辦間而計算㈣f量流量積分值 和所述壓2上升1：ΔΡ31代人氣體的狀態方程式（式（2乃 中，來計昇出測試用參數即測試用體積^批^

Vtest=nRT/AP31 (2λ ㈣ 此處 县、爾數（以時間對每單位時間的質量（質 量〜量）進仃積》而得者，即f量流 常數（根據作爲控制對象的氣體值）R爲氣體 ^ ^ . ΉιΙ^ „ 7豕幻虱骽而爲已知），τ爲溫度（根 據〉皿度感測器236的輸出等而爲已知）， 感測器212關力上升量。 Μ爲第2壓力 18 201044128 ^值内的情況下’判斷爲所測試的f量流量控制器i正 常=在這些容積不一錢爲規定軸外的值的情況下， =斷爲所測試的質量流量控制器！存在異f並顯示此意 :另外’本實施方式中’將基準容積自身作爲測試用參 數’但也可根誠準容絲奴在料實财式中如下所 述的參數或測試曲線。 Ο

-邊參照圖7的絲圖-邊對如此構成的質量流量控 制器1的測試系統100中的測試方法的步驟進行說明。 首先，在現存的氣體配管系統Gs中的支 營 SL中的一個氣體管線上設置作爲基準的差壓式質量流量 控制器2而形成測試用氣體管線肛，將各質量流量控制 器1和所述差壓式質量流量控㈣2連接於控制箱3，並 以可進行流量设定及獲取數據的方式進行設置（^技叩） (步驟S1)。 其次’通過所述閥開關設定部31而如上所述使各種閥 關閉，且由氣體配管自身規定基準容積（步驟S2)。此處， 所測試的質量流量控制器1爲全閉，所述差壓式質量流量 控制器2可進行流量控制。 然後’所述基準容積計算部32對所述差壓式質量流量 控制器2進斤設定流量的設定（步驟S3)，並將由所述第 2屢力感測器212所測定的麼力測定值的時間序列數據、 及根據質量流量所計算出的值代入氣體的狀態方程式中來 叶算出基準容積（步驟S4)，所述質量流量是根據第j壓 力感測器211和第2壓力感測器212的差壓來計算出的。 19 201044128 賴關設定部31使合流制Mv打開， 3 積鳴力降低後再次使合流後閥MV關閉。 :=成：吏所糊式質量流量控節的所：量 、並且卿说㈣4流量㈣11 1可進行流 量控制的狀態（步驟S5)。 詈』ί，Γ!Γ_參數計算部33對所制試的質量流 ^方μ Γ設定流量的設定（步驟S6)，根據氣體的 ^ 工，來計算出基於由所述第2壓力感測器212測 定的壓力败_咖序賴#及設定流量的基準容積的 值即計算容積（步驟S7)。 最後’比較部34將基準容積和計算容積進行比較，來 判定所測試的質量流量控制器1是否正常（步驟S8)。 根據所述的本實施方式的質量流量控制器1，僅對於 現存的氣體配管系統GS在支流氣體管線SL上設置差壓式 質罝流量控制器2而形成測試用氣體管線KL，便可構築 ROR式的質量流量控制器1的測試系統100。因此，無需 如以往那樣爲了引入ROR式的測試系統100而例如在合 流後配管上設計、設置新的流路及儲罐，因此可大幅抑制 引入成本。 進而，由於將由2次側開關閥SV以及合流後閥MV 所規定的配管内的容積作爲基準容積，因此可將所要測試 的質量流量控制器1和基準容積之間的距離抑制在最小限 度，所以可防止氣體的溫度發生變化，從而可减小對質量 流量控制器1的測試的影響。此外，由於基準容積由氣體 20 201044128 於容積的表面積情況相比，可增大相對 容易rr，定===同因此 雜配管自二管;*；:，關閉來由氣 :基

G 1可控制的流量較小的情況下，也可以短時間使 i良;地=變化較大’從而即便爲小流量，也可精 此外’可由差壓式質量流量控制器 2對以往通過估算 的不太值得信賴的基準容積的值進行自我測試，因此 可基於更準確的絲進行觀。由此，可進_步提高質量 流量控制器1的測試自身的可靠性。 對其它實施方式進行說明。 如，8所示的氣體配管系統GS也可適用本發明，此 氣體配管系統GS中並排設置有多個具備質量流量控制器 1的支流氣體管線SL，且在各支流氣體管線SL分流之前 的分流前氣體管線上設置有分流前閥。具體而言，只要是 在所述支'"IL氣體管線SL上並排地設置有具備差壓式質量 流量控制器2的測試用氣體管線KL，並事先將此測試用 氣體管線KL的入口侧連接於所述分流前氣體管線NL即 "5J™ 〇 21 201044128 即便是圖8所示的氣體配管系統GS，只要將由位於所 述分流前氣體管線上的分流前閥、及設置在所述質量流量 控制器1的上游的1次侧閥FV所規定的配管的容積作爲 基準容積’並將前段壓力感測器214用作壓力測定機構， 則可實施ROF型的測試方法，從而可獲取和所述實施方式 中的測試系統100大致相同的效果。 對厌01?型的測試方法作簡單說明，所述ROR型的測 試方法中使氣體相對於基準容積流入，並根據基準容積内 的壓力上升來進行質量流量控制器的測試，相對於此，ROF 型爲如下方法，即’魏’預先在基準容積巾㈣有氣體， 將具有所要測試的質量流量控的支流氣體管線打開並 據此時_力降低來進行測試。具體而言，在使基準容 積内成爲規定的壓力之後’將測制氣體f線打開並根據 由壓力測定機構所測定出的此時的壓力降低來計算出基準 容積。然後’使基準容積内升壓爲财的壓力後，將具有 此次所制試的質量流量控制㈣支流氣體管線打開，並 根據由壓力败機構賴定出的辦的壓力降低來計算出 測試用參數’且絲祕準容_⑽錄和職用參數 進行比較，來進行質量流量控制器的測試。 所述實施方式中，比較部爲將基準容積的值和計算容 積的值進行比較的構件，但也可爲其謂件。例如，也可 預先存儲設定有某設定流量時的經過預定時間後的基準 積内的壓力上升值’且將雜力上升值、和在所要測 質量流量控彻+設定麟奴流量趣過預料間後的 22 201044128 壓力上升值進行比較。此外，也可通過將壓力測定值的時 間序列數據和根據基準容積所設定的測試曲線進行比較， 來判斷質量流量控制器的正常、異常。 所述實施方式中，爲了儘量不使多餘的氣體流入基準 容積内而將2次側開關閥關閉，但如果允許流入少量的多 餘氣體，那麽也可通過將質量流量控制器内的閥關閉來規 定基準容積。此外，也可在所述測試用氣體管線上設置有 熱式質量流量控制器，並且另外設置有壓力測定機構。 〇 所述實施方式中，對流量可變閥以流過固定流量的方 式進行設定流量的設定來進行流量控制，並根據此時的基 準容積内的壓力上升來計算出基準容積，但在不太要求精 度的情況下，也可預先使流量可變閥打開，不進行設定流 量的設定便根據此時的壓力變化來求出基準容積。 此外，也可不對所要測試的質量流量控制器以流過固 定流量的方式進行設定流量的設定，而僅是預先打開便根 據此時的壓力變化來進行測試。此情況下，通過將根據壓 〇 力變化所計鼻出的參數、和所要測試的質量流量控制器内 的流量測定機構所顯示的流量進行比較，雖然無法進行所 述流量測定機構的校正（賦值等），但可判定所述流量 機構是否正常。 ^此外，不僅可對如上所述的質量流量控制器進行測 試’還可對支流氣體管線上獨立於質量流量控制器而設置 的流量測定機構（質量流量測量器、流量計）等進行測試。 此外’作爲基準的測試用的質量流量控制器的内部構 23 201044128 造並不限定於所述實施方式。例如，也可爲在比流量可變 閥更上游設置有流量測定機構或壓力測定機構。 所述實施方式中，測試用氣體管線僅設置有1個管 線，但測試用氣體管線也可設置有多個管線。 此外，基準容積並不僅僅限定於配管被閥等完全關閉 的封閉空間。例如，只要是代替合流後閥而將音速噴嘴等 的持續流過固定流量的流體抵抗視作關閉點，且由如此的 流體抵抗等規定的容積内的壓力可上升、或下降的機構， 就可進行ROR式或ROF式的測試。 另外’只要不違反本發明的主旨則可進行各種變形及 組合。 雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以 限定本發明，任何熟習此技藝者’在不脫離本發明之精神 和範圍内’當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護 範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。 【圖式簡單說明】 圖1是表示以往的質量流量控制器的測試系統的示意 圖。 圖2是表示本發明的一實施方式所涉及的質量流量控 制器的測試系統的示意圖。 圖3是表示所述實施方式的質量流量控制器的測試系 統的示意圖。 圖4是所述實施方式的差壓式質量流量控制器的示意 音|J面圖。 24 201044128 圖5是表减ϋ實施料雜制箱㈣能方塊圖的不 意圖。 圖6(a)及圖6(b)是表示所述實施方式的R0R式測試的 概念的圖表。 圖7是表示所述實施方式的質量流量控制器的測試、流 程的流程圖。 圖8是表示其它實施方式的質量流量控制器的剛試系 統的示意圖。 '

【主要元件符號說明】 2

21 22 23 31 32 33 34

100、A100 211 ' 213 212 214 A1 質量流量控制器 差壓式質量流量控制器 控制箱 流量測定機構 流量可變閥 溫度感測器 閥開關設定部 基準容積計算部 測試用參數計算部 比較部 剛試系統 壓力測定機構 第2壓力感測器 前段壓力感測器 儲罐 25 201044128 A2 壓力感測器 BL 分支流路 C 處理腔體 KL 測試用氣體管線 GS 氣體配管系統 SL 支流氣體管線 SV 2次側開關閥 ML 合流後氣體管線 MV 合流後閥 NL 分流前氣體管線 FV 1次侧閥 PI 第1壓力 P2 第2壓力 P3 第3壓力 ΔΡ21 ' ΔΡ31 第2壓力感測器212的壓力上升量 SI 〜S8 步驟 26

Claims (1)

1. 201044128 七、申請專利範圍： _ L 一種質量流量控制器的測試系統，其是氣，配管系 統中的質量流量控制n的測試系統，所述氣體配管系統中 設置有1個或多個具備質量流量控制器的支流氣體管線， 且在包含所述支流氣體管線的多個氣體管線合流之後的合 流後氣體管線上設置有合流後閥，所述質量流量控制器的 測試系統的特徵在於包括： Ο

   測試用氣體管線，具備流量測定機構、流量可變閥以 及壓力測定機構，且和所述支流氣體管線並排設置，並合 流於所述合流後氣體管線，所述流量測定機構對氣體的流 量進行測定，所述流量可變閥以使所述流量測定機構所測 定的測定流量成爲設定流量的方式而對開度進行控制，所 述壓力測定機構對氣體的壓力進行測定； 基準容積計算部，在將各支流氣體管線關閉、且將所 述合流後閥關閉的狀態下，根據由所述壓力測定機構所測 定出的測定壓力的時間序列數據來計算出基準容積，所述 基準容積爲基於流量可變閥、各支流氣體管線的關閉部 位、及所述合流後閥所規定的配管内的容積； 測试用參數計算部，將具有所要測試的質量流量控 器的支流氣體管線以外的支流氣體管線在和所述基準二 計算步驟中的所述關閉部位相同的部位上關閉，&據: 述壓力測疋機構所測定出的測定壓力的時間序列數據來， 算出測式1用參數，ΙίΛ及 比較部，將基於所述基準容積而設定的基準參數和所 27 201044128 述測試用參數進行比較。 2. 如申請專利範圍第1項所述的質量流量控制器的測 試系統，其特徵在於： 在所述測試用氣體管線上設置有具備所述流量測定機 構、所述流量可變閥、以及所述壓力測定機構的差壓式質 量流量控制器，且所述壓力測定機構兼作所述流量測定機 構。 3. —種質量流量控制器的測試系統，其是氣體配管系 統中的質量流量控制器的測試系統，所述氣體配管系統中 設置有1個或多個具備質量流量控制器的支流氣體管線， 且在包含所述支流氣體管線的氣體管線分流之前的分流前 氣體管線上設置有分流前閥，所述質量流量控制器的測試 系統的特徵在於包括： 測試用氣體管線，具備流量測定機構、流量可變閥以 及壓力測定機構，且和所述分流前氣體管線連接，並和所 述支流氣體管線並排設置，所述流量測定機構對氣體的流 量進行測定，所述流量可變閥以使所述流量測定機構所測 定的測定流量成爲設定流量的方式而對開度進行控制，所 述壓力測定機構對氣體的壓力進行測定； 基準容積計算部，在將各支流氣體管線關閉、且將所 述分流前閥關閉的狀態下，根據由所述壓力測定機構所測 定出的測定壓力的時間序列數據來計算出基準容積，所述 基準容積爲基於流量可變閥、各支流氣體管線的關閉部 位、以及所述分流前閥所規定的配管内的容積； 28 201044128 測試用參數計算部，在將具有所要測試的質量流量控 制器j支流氣體管線以外的支流氣體管線在和所述基準容 積汁异步驟中的所述關閉部位相同的部位上關閉、且將所 述流量可變閥及所述分流前閥關閉的狀態下，根據由所述 壓力測定機構所測定出的測定壓力的時間序列數據來計算 出測試用參數；以及 、比較部，將基於所述基準容積而設定的基準參數和所 述測試用參數進行比較。 €) 4· —種質量流量控制器的測試方法其是氣體配管系 ，中的質量流量控制器的測試方法，所述氣體配管系統中 设置有1個或多個具備質量流量控制器的支流氣體管線， f在包含所述支流氣體管線的氣體管線合流之後的合流後 氣體管線上設置有合流後閥，所述質量流量控制器的測試 方法的特徵在於包括： 測試用氣體管線設定步驟，在和所述支流氣體管線並 排设置、並合流於所述合流後氣體管線的測試用氣體管線 〇 上設置流量測定機構、流量可變闊以及壓力測定機構，所 ^流量測定機構對流入到該測試用氣體管線中的氣體的流 $進行測定’所述流量可變閥以使所述流量測定機構所測 定的測定流量成爲設定流量的方式對開度進行控制，所述 壓力測定機構對所述測試用氣體管線中的氣體的壓力進行 測定； 基準容積計算步驟，在將各支流氣體管線關閉、且將 所述合流後閥關閉的狀態下，根據由所述壓力測定機構所 29 201044128 測定出的測定壓力的時間序列數據來計算出基準容積，所 述基準容積爲基於流量可變閥、各支流氣體管線的關閉部 位、以及所述合流後閥所規定的配管内的容積； 測試用參數計算步驟，在將具有所要測試的質量流量 控制器的支流氣體管線以外的支流氣體管線、在和所述基 準容積計算步驟中的所述關閉部位相同的部位上關閉、且 將所述流量可變閥以及所述合流後閥關閉的狀態下，根據 由所述壓力測定機構所測定出的測定壓力的時間序列數據 來計算出測試用參數；以及 比較步驟’將基於所述基準容積而設定的基準參數和 所述測試用參數進行比較。 5. —種質量流量控制器的測試用程式，其是用以在氣 體配管系統中對質量流量控制器進行測試的程式，所述氣 體配管系統中並排設置有支流氣體管線和測試用氣體管 線’且在各支流氣體管線以及所述測試用氣體管線合流之 後的合流後氣體管線上設置有合流後閥，所述支流氣體管 線設置有1個或多個且具備質量流量控制器，所述測試用 氣體管線具備流量測定機構、流量可變閥以及壓力測定機 構，所述流量測定機構對氣體的流量進行測定，所述流量 可變閥以使所述流量測定機構所測定的測定流量成爲設定 流量的方式對開度進行控制，所述壓力測定機構對氣體的 壓力進行測定，且所述質量流量控制器的測試用程式的特 徵在於包括： 基準容積計算部，在將各支流氣體管線關閉、且將所 30 201044128 述合流後閥關閉的狀態下，根據由所述壓力測定機構所測 定出的測定壓力的時間序列數據來計算出基準容積，所述 基準容積爲基於流量可變閥、各支流氣體管線的關閉部 位、以及所述合流後閥所規定的配管内的容積； 測試用參數計算部，在將具有所要測試的質量流量控 制器的支流氣體管線以外的支流氣體管線在和所述美準^ 步驟中的所述關閉部位相同的部位上關閉、且將所 Ο 述_=數述基準容積而設定的基準參數和所