TW385380B - Fluid supply device - Google Patents

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A7 B7 經濟部智慧財產局具工消费合作社印製 五、發明說明（1 ) (發明所饜之技術領域） 本發明係關於一種使用於半導體或化學品、藥品、精 密機械構件等之製造之氣體等各種流體的供應裝置之改良 者，關於一種開始流體之供應時或切換供應流體時也可實 行控制高精度之流體流量的流體供應裝置。 (以往之技術） 一般，半導體製造設施或化學藥品製造設施之流體供 應裝置，須要控制高精度之流量者，幾乎使用所謂質量流 量控制器。 第8圖係表示半導體製造裝置用之高純度水分發生裝 置的流體（氣體）供應裝置之一例子者，將所定流量之’ 及◦:從氣體供應裝置5 0供應於反應爐5 1內，在該 爐將Η 2與0 2介經白金催化成爲基化而在非燃燒下反應， 之後將所發生之水分氣體（水蒸汽）供應於氧化爐5 2內 又，在第8圖中，5 4係反應爐5 1之水分發生響應 性的測定電路，5 5係吸入量調整閥’ 5 6係Q — m a s ，5 7係渦輪分子泵，5 8係真空泵。 又，作爲測定Η 2 0、Η 2、0 2及Η 之離子強度的Q 一 ma s56，使用日本真空技術（股份）之MSQ -1 5 Ο A。 上述氣體供應裝置5 0係形成有三台質量流量控制器 M F C ! . M F C 2 · M F C 3，及切換閥 V i · V 2 · V 3 {請先《讀背面之注意事項再填寫本頁)

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Λ— d 1 I < 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4规格（210 x 297公釐） -4， A7 B7 五、發明說明（2 ) •及氣體儲存容器（省略圖示）及壓力調整裝置（省略圖 示）等；在該例子使用電動型金靨隔膜型閥作爲切換閥Vi 〜V 3 » 又，錶壓力 2kg f/cm:之Η:、2kg ί/ cm2之〇2、61^2!/〇1112之>^分別從氣體儲存容器 (未予圖示）供應至各質量流量控制器MFCi *MFC2 • M F C 3之一次側。 在反應爐5 1內欲發生水分時，首先分別設定氣體供 應裝置5 0之MFCi · MFC2 · MFCs之流量値等， 之後開閉V i及V 2，打開V 3之後以N 2沖洗系內。之後， 關閉V ί之同時打開V 2，供應0 之同時（或延遲約3 sec)，打開V ^供應Η 2。由此，在反應爐5 1由發生 水分氣體（水蒸汽）。 又，來自反應爐5 1之水分氣體等之一部分，係藉由 控制吸入量調整閥5 5之開關被吸引至所定之時間試驗電 路5 4側，介經Q - m a s 5 6分別測定發生水分內之Η 2 、〇2、Η2〇及Ν2之濃度。 第9圖至第11圖係在具備使用上述第8圖之質量流 量控制器之氣體供應裝置5 0的水分發生實驗裝置中，以 下述之①、②及③之條件下實行水分發生時之依〇-m a s 5 6之Η 2、0 2、Ν 2及Η 2 0之各濃度的測定値。 又，對於氣體供應裝置50之質量流量控制器之Η2, 〇2 及Ν 2之一次側供應壓（錶壓），係分別爲2 k g f / cm2、 2Q~mas 及 6 kg f/cm2。 本紙張尺度適用中國团家標準<CNS)A4規格（210 x 297公釐） -5- (請先«讀背面之注意事項再填寫本霣>

» Η, * 裝---------訂---- ϋ t— ϋ i I 經濟部智慧財產局貝工消費合作社印製 經濟部智慧財產局霣工消费合作社印製 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS>A4规格（210 * 297公釐） A7 _____________B7 _ 五、發明說明（3 ) ① 質量流量控制器之二次側壓力......lkg/cm : abs Η 2 50sccm + 〇2 lOOOsccm N 2 lOOOsccm 之供應比〇:之供應延遲3 s e c ② 質量流量控制器之二次側壓力......0.5kg/cm - abs Η 2 5〇sccm + 〇2l〇〇〇sc cm N 2 lOOOsccm H :之供應比0 之供應延遲3 s e c ③ 質量流量控制器之二次側壓力......0.2kg/cm 2 abs H: 50sccm-r〇2l000sccm X ： lOOOsccm H 2之供.應比0 2之供應延遲3 s e c 由第9圖至第11圖也可知，在具備使用質量流量控 制器之氣體供應裝置5 0的水分發生實驗裝置中，質量流 量控制器M F C之二次側壓力愈低（減壓），使開始氣體 供應時之Η:之峰値Ρπ2愈變高，隨著此變動，Η2〇濃度 也發生峰値Ρ Η 2。。 亦即，在開始氣體之供應時指發生H i之峰値Ρ " 2或 Η : 0之峰値P „ 2。，係指「無法實施Η 2之正確濃度控制 (亦即，流量控制」，乃指無法對應於Η 2之控制高精度流 量之請求： -6 - ' 一 (請先《讚背面之注意事項再填寫本頁> -C裝 • H ^1 ϋ n I ί a_l 訂---------Λ 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 A7 B7_ 五、發明說明（4 ) 又，上述Η 2濃度之峰値Ρ Η 2上昇至數％ ’時，則在下 游之氧化爐5 2內有引誘所謂氫氣爆炸之可能性’而安全 性方面成爲問題。 另一方面，第1 2圖及第1 3圖係在具備使用上述第 8圖之質量流量控制器之氣體供應裝置5 0的水分發生實 驗裝置中，以下述之①及0之條件下實行水分發生時之依 Q - m a s 5 6之Η 2、0 2、Ν 2及Η 2 0之濃度測定値= 又，質量流量控制器之Η 2、0 2及Ν 2之供應壓（錶壓） 係分別設定在2 k g f / c m 2及6 k g f / c m 2。 ①質量流量控制器之二次側壓力......0.5kg/cm2 abs Η ： 1000sccm-r〇2 50sccm (H2 ： 0:=2 : 1 ) N ： 1OOOsccm H:及0 2係同時地供應且同時地停止供應 0質量流量控制器之二次側壓力......0.5kg/cm2 abs H j lOOOsccm + 〇 2 50sccm ( H 2 ： 0 z = 2 : 1 ) N ： 1 OOOsccm H :之供應比0 2之供應延遲3秒鐘，且H 2之停止供 應比0 2之停止供應快3秒鐘 由第1 2圖也可知，在使用以往之質量流量控制器之 氣體供應裝置5 0時，Η 2與0 2同時地供應時，則在開始 氣體之供應初期’ Η 2之峰濃度値ρ „ 2也成爲連到約1 〇 本紙張尺度適用中國國家摞準（CNS)A4规格（2J0 X 297公釐〉 {請先闓讀背面之注意事項再填窝本頁) C裝--------訂-----

I ϋ n I 經濟部智慧財產局貝工消費合作杜印繁 A7 B7_____ 五、發明說明戸) %’而在安全上產生問題。 又’在該H2位於峰値PH2之領域，由於藉由與H: 之反應而消耗0 2，故〇 2之濃度P 〇 2急激地下降.結果 ’成爲無法得到所定量之水分發生。 同樣地，由第1 3圖也可知，在使用以往之〇 2之氣體 供應裝置5 0時，開始氣體之供應初期，H:之峰濃度 Ρ Η 2成爲超過約5 0 %而成爲更增加危險性。 又·，藉由上述Η2之峰値Ph2而消耗大量之〇2，〇2 濃度會大幅度地降低成爲無法得到所定量之水分發生量。 如上所述，在使用以往之質量流·量控制器之氣體供應 裝置5 0時，則在氣體之開始供應初期或停止供應時發生 Η 2或0 :之所謂過調量（過剩流入），有無法控制Η 2或 0 ·；之高精度流量的問題。 又，在使用具備質量流量控制器之氣體供應裝置5 0 欲實行水分發生時，藉由Η:或〇2之過調量，當然使發生 水分量也從設定値大偏離，使控制高精度之水分發生量之 流量成爲困難。 另一方面，在半導體等之製造上，將多種類之氣體以 設定流量切換供應至所定部位，或是將介經Η 2與0 2之反 應所產生之高純度水以設定流量必須供應至所定部位之情 形較多•而在任何情形，均被要求迅速之氣體供應切換及 控制高精度之氣體及Η:0之流量。其原因是，以高精度控 制此等供應氣體流量或供應水分之流量’爲提高半導體成 品之品質或提高成品..不良率上不可欠缺。 本纸張尺度適用中國國家樑準（CNS)A4規格（210 * 297公釐） -8 - <锖先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) · emf I k— n i 1 1 * 1 n i_i c 經濟部智慧財產局具工消费合作社印製 A7 ____B7__五、發明說明) (發明欲解決之課題） 本發明係用以解決在使用以往之質量流量4制器的氣 體等流體供應裝置的如上述之問題，亦即解決在開始流體 供應初期發生所謂流體之過調量現象，無法控制精密之流 量流量的問題者，將在流體供應裝置所用之質量流量控制 器代替爲所謂壓力流量控制器，同時，介經將流體切換控 制閥作爲電磁驅動式高速作動型切換閥，完全不會產生如 上述氣體等之過調量的瞬態現象，在從流體之開始一直到 停止供應之全領域可實行控制高精度之流量，又，將此控 制適用於半導體製造裝置之水分發生裝置時，介經成爲可 控制發生水分之高精度流量，提供一種實行高積體度且半 導體之理想的初期.成膜的流體供應裝置者。 (解決課題所用之手段） 本案發明人等係經依表示於上述第8圖之水分發生試 驗裝置的各種試驗，對於產生在剛開始流體供應後等過調 量現象，來解析其發生原因。 結果，在使用以往之質量流量控制器之流體供應裝置 5 0中，發現①滯留在連結於各切換閥Vi〜V3與各質量 流量控制器M F C !〜F C 3之管路L !〜L 3的流體（氣體 )，佔有過調量之流體（氣體）之大部分，及0質量流量 控制器M F C:〜MF C3構造本體具備增加成爲上述過調 量之原因的流體（氣體）之滯留的功能。 第1 4圖係表示.以往之質量流量控制器之基本構造的 {請先Μ讀背面之注$項再填寫本頁> 裝____ ϋ ϋ t— 訂---------Λ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格<210 X 297公釐） -9 - A7 A7 經濟部智慧財產局負工消费合作杜印製 _. _B7___ 五、發明說明（7 ) 方塊圖。在第1 4圖中，從一次側流入之氣體係被分流成 層流旁路部5 9與察覺路旁路部6 0，介經察覺器6 1檢 測出將比例於流體之質量流量的作爲溫度變化者，並將該 溫度變化在電橋電路62變換成電氣信號，經放大電路 6 3作爲線性電壓信號輸出至顯示器6 4與比較控制電路 6 5。 又，來自外部之設定信號係從設定器6 6被輸入至比 較控制電路6 5，在此演算與上述檢測信號之相差，同時 將該相差信號傳送至閥驅動部6 7，而流置控制閥6 8被 開關控制成使該相差信號變爲零之方向。 現在，若在質量流量控制器之使用中急速關上設於二 次側之切換閥V !時，由於流通察覺器6 1內之氣流會停 止，故買量流量控制器之控制系統係向過度增加氣體之流 動方向作動，而開放流量控制閥6 8。結果，二次側管路 LiR之氣體壓上昇，成爲氣體滯留在該處。之後，該滯留 氣體在開放切換閥V !時，則急激地通過切換閥V i而流進 負載側，成爲引起上述氣體之過調量現象。 本案發明人等係著眼於質量流量控制器具備如上述之 構造上之特性，爲了在流體切換時之過渡期也可實行控制 更高精度之流體流量，代替「依質量流量之檢測信^來開 關控制流量控制閥之構造的流量控制機構」，介經使甩^ 依壓力之檢測信號來開關控制流量控制閥之構造的流量控 制機構_ ，構想出構成完全不會產生如上述之流體之過調 量的瞬態現象的流體.供應裝置。 私紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4规格（210 X 297公« ) 10

— — — — — — — — — — ·1111111 ·/!11111 . {請先閲讀背面之沒意事項再填寫本買J A7 B7 經濟部智慧財產局貝工消f合作社印製 五、發明說明) 本案發明係依據上述構想而創作者，申請專利範圍第 1項之發明係控制流體流量之壓力流量控制器，及開關壓 力流量控制器之二次側流體通路的流體切換閥，及控制壓 力流量控制器與流體切換閥之作動的流體供應控制裝置所 構成：且將上述壓力流量控制器設於節流口 5與節流口 5 之上游側的控制閥F ·及設於控制閥與節流口 5間的壓力 檢測器，及將從壓力檢測器之檢測壓力P :演算作爲流量 Q。= K P !(但是K係常數）之流量信號Q t與流量指令 信號Q、之相差作爲控制信號Q y而輸出至上述控制閥之驅 動部的演算控制裝置所形成，同時介經上述控制閥之開關 來調整節流口之上游側壓力P i，俾控制節流口之下游側之 流量的構成，爲其特徵作爲發明之基本構成者< 申請專利範圍第2項之發明係在申請專利範圍第1項 之發明中，在將節流口 5之上游側壓力P 1保持成下游側壓 力P」之約兩倍以上之狀態FF來開關控制控制閥1者，又， ，係在申請專利範圔第1項或 力流量控制器C成爲排列地配 同時分別連通設於各壓力流量 閥之出口側並連接至流體使用 體供應於各壓力流量控制器之 申請專利範圍第3項之發明 第2項之發明中，將壓力壓 設之複數壓力流量控制器 控制器之二次側的流體切換 負載，又，將不同種類之流 —次側者。 申請專利範圍第4、5 1、2、3項之發.明中，將 作動型流體切換閥考’又’ 項之發明係在申請專利範圍第 流體切換閥作爲電動式之高速 申請專利範圍第6項之發明係 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本買)

.C裝 • n 1· ϋ n ·1 n I · n >1 I IB I I n I 本紙張尺度適用中國國家標準<CNS)A4规格（210 * 297公* ) -11 - 經濟部臂慧財產局貝工消费合作社印製 A7 B7___ 五、發明說明（9 ) 在申請專利範圍第4項之發明中，將電動式之高速作動型 流體切換閥作爲電磁驅動式之高速作動型流體切換閥者 (發明之實施形態） 以下，依據圖式說明本發明之流體供應裝置A的實施 形態。 第1圖係表示本發明之一實施形態之流體供應裝置A 的方塊圖，該流體供應裝置A係由：流體供應控制裝置B 及壓力流量控制器C及流體切換閥D所構成。 又*在本實施形態中，當然將壓力流量控制器C及流 體切換閥D分別作爲三台，可將Η 2、0 2及N 2氣體分別 適當地切換供應至流體使用負載Ε之構成，或是壓力流量 控制器C之設置台數爲一台，或是四台以上均可以。 對於各壓力流量控制器C之一次側係從氣體儲存容器 (省略圖示）經壓力調整器（省略圖示）供應大約所定壓 力之Η:、0 _，、Ν2氣體，又，對於各壓力流量控制器C 係從流體供應控制裝置Β分別輸入所定之流量設定信號 Q、：又，從各壓力流量控制器C之二次側，係介經流體切 換閥D之開放，被控制成所定之設定流量Q s的氣體供應至 流體使用負載£。 第2圖係表示在本發明所使用的壓力流量控制器C之 一定實施態樣者，該壓力流量控制器C係由：切換閥1 . 切換閥驅動部2 \壓力檢測器4、節流口 5，演算控制裝 置6、放大器7a、. 7b、及A/D變換器8a、8b等 (請先閱讚背面之注意事項再填寫本莨}

-· ϋ tt n d n · 1 ϋ ϋ af ϋ ii imw I 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS>A4规格（210 X 297公爱> -12- 經濟部智慧財產局貝工消费合作社印製 A7 ___B7 ___ 五、發明說明（1〇 ) 所形成》 ’ 在上述控制閥1使用所謂直接觸模型之金屬隔膜閥， 而在該驅動部使用壓電元件型驅動裝置。又，在上述壓力 檢測器3使用半導體畸變型壓力察覺器。又，在上述溫度 檢測器4使用熱電偶型溫度察覺器。又，當然上述驅動部 或壓力察覺器、溫度察覺器等任何形式者均可以= 在上述節流口 5，使用藉由放電加工將孔部設於板狀 金屬製密合墊的節流口，惟作爲節流口 5，除了此以外， 也可使用介經極細管或蝕刻將孔形成於金屬膜的節流口 = 又，上述演算控制裝置6係由所謂控制電路基板所形成， 具備：溫度修正電路6 a、流量演算電路6 b、比較電路 6c、放大電路6d等。又，在淨化室等之一定溫度的環 境氣氛下使用時，當然即使省略上述溫度修正電路6 a也 不會影響性能= 第3圖係表示在本發明所使用之流體切換閥D之一例 子的縱剖面圖，切換閥D之主要部係由閥本體1 0、電氣 致動器11、及遮蔽殼12等所構成，在該例子係將電氣 致動器11作爲螺線圈。 上述閥本體1 0係控制開關流體者，在該例子爲常關 型係由：在流路1 3及在其途中具備閥座1 4的閥體1 5 ，及可抵接地設置於閥座1 4的金屬（N i基合金）製隔 膜16、及閥帽17、及閥帽螺帽18、及貫穿螺帽17 並設成可昇降的閥桿1 9、及推壓隔膜1 6的隔膜插壓具 2 0、及將閥桿19經常地蓄勢彈壓向下方向（關閥方向 本纸張尺度適用中0國家標準（CNS>A4規格<210 X 297公釐） -13 - (請先《讀背面之注意事項再填寫本茛> ·1111111 « — — — — — — I— ·. 經濟部智慧財產局具Η消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（11 ) )的彈簧2 1所構成。 電氣致動器1 1係螺線圈，係由：介經螺帽2 2安裝 於閥帽1 7的閥殼本體2 3、及連接於閥本體1 〇之閥桿 1 9的柱塞2 4、及昇降柱塞2 4之激磁線圈2 5及鐵心 2 5a、及導線26所構成。 又，上述閥殼本體2 3係由鋁所製成，將此由高導磁 係數之材料，例如高磁性鐵鎳合金或純鐵等所形成也可以 0 遮蔽閥殼1 2係與此稍隔間隙設於閥殼本體2 3之外 側，俾遮斷洩漏磁場。在本例子中，下方呈開放之筒狀， » 由覆蓋電氣致動器1 1側方的圈壁2 7，及覆蓋電氣致動 器1 1之上方的上壁28、及貫穿導線26的貫穿孔29 所構成，被外蕨於閥殼本體2 3。又，遮蔽殼1 2係由厚 1 ni m之板狀強磁性鐵鎳合金或純金所製作。又，遮蔽閥 殻1 2係在導線2 6之貫穿部位具備遮斷洩漏磁場的鐵酸 鹽磁體墊圈3 0。鐵酸鹽磁體墊圈3 0係呈環狀，能閉塞 導線2 6與貫穿孔2 9之間隙地被外嵌於上壁2 8之內側 (下側）的導線2 6。 以下，說明本發明之流體供應裝置A之作動。 參照第1圖及第2圖，切換閥1之出口側，亦即節流 口 5之上游側的氣體壓力p i，藉由壓力檢測器3被檢測， 經放大器7 a及A/D變換器8 a，被數位化之信號被輸 入至流量演算電路6 b。 同樣地，在溫度檢測器4檢測節流口 5上游側之氣體 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS〉A4 Λ格（210χ 297公爱〉 -14- |卜---------ηέ—i— ϋ β 1_> I- ϋ tmmm —i i I ^^5 (請先«讀背面之注^^項典填寫本萸> A7 B7 五、發明說明（12 ) 溫度Ti，經放大器7b及A/D變換器8b，被數位化之 信號被輸入至溫度修正電路6 a。又，欲省略溫度ίέ正電 路6 a時，爲了簡化控制電路也可實行依類比信號之流量 演算處理。 在上述演算控制電路6，係使用壓力信號P ^來演算流 量Q / zKPi，同時使用來自上述溫度修正電路6 a之修 正信號來實行上述流量Q >之溫度修正，並將演算流量信 號輸入至比較電路6 c。 另一方面，流量指令信號<3*輸入至比較電路6 c ，在 此實行與上述演算流量信號Q。之比較，同時兩者之相差信 號Q，. · = Q。一 Q、作爲控制信號被輸出至切換閥1之驅動 部2。 亦即，演算流量信號Q .比流量指令信號Q s大時，則 向關上控制閥1之方向作動驅動部2，又，上述Q t比 Q、小時，則向開放控制閥1之方向作動驅動部2，而控制 閥1之開度被自動控制成Q t == Q s » 又，在本案發明中，當然期盼經常地成立在上述節流 口 5之上游側之氣體壓力P 1與下游側之鼷力P 2之間’ P 2 / P !爲比大約0 · 5小之條件，亦即’節流口 5之上 游側壓力P 1比下游側壓力P 2之大約兩倍大之條件。 爲此，如第2圖之虛線所示’在將節流口 5之上游側 氣體壓力Pi與下游側氣體壓力p a輸入至反轉放大器9 ’ 使壓力Pi與壓力P 2之大小逆轉時（亦即’成爲產生逆流 之狀態時），或是在成爲ρ / P i > 0 . 5之狀態時（亦 本纸張尺度適用中困S家標準（CNS)A4規格（2】〇 * 297公釐） {請先閱讀背面之注意事碩再填寫本I> Λ έ--------訂---------(_ 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 -15- 經濟部智慧财產局RX消费合作社印製 A7 ____B7__ 五、發明說明（13 ) 即’雖未產生逆流，惟無法控制高精度之流量時），形成 自動地關上控制閥1也可以。 流體切換閥D係螺線圈1 1是非激磁時如第3圖所示 ，柱塞24、閥桿19、隔膜推壓具20介經彈簧2 1被 下降，隔膜1 6經由隔膜推壓具2 0被抵接於閥座1 4 · 成爲關閥狀態。 當通電於螺線圈11時，柱塞24、閥桿19、隔膜 推壓具2 0頂抗彈簧2 1而上昇，使隔膜1 6介經其彈性 力復原成原形而從閥座1 4離開，成爲開閥狀態。 又’本實施形態的電動式高速作動型流體切換閥時， 其閥開關作動速度係1 0 m s e c以內，與以往之空壓式 流體切換閥的平均開關作動速度1 〇 〇m s e c相比較， 具備約1 0倍之作動速率。 又，在通電至螺線管1 1時（初期通電時及保持通電 時），從激磁線圈2 5發生洩漏磁場。但是，由於在螺線 圈1 1之外側，設有遮蔽殼1 2，因此，洩漏至外部之洩 漏磁場係介線遮蔽殼1 2被遮斷。 本發明之壓力流量控制器C時，如第2圖所示，流體 切換閥D向關閥方向作動時，節流口 5之一次側流體壓力 P !上昇，增加流體流.量Q > = K P 1。如此，設定流量 Q、（ Q > = 0 )之相差Q變大，爲了減小該相差（亦即 ，爲了減少二次側流體壓力P 2 )，控制閥1係成爲關閉之 狀態。 亦即，對比本發明之壓力流量控制器C，及以往之質 本&張尺度適用中國國家標準（CNS)A4规格(210 * 297公爱) <請先闓讀背面之注意事項再填寫本賈> A ·裝 / I n / ϋ n n 訂ί 丨 — —Λ Α7 Β7 五、發明說明（14 ) 丨|*---------^ .裝.！ {請先《讀背面之注意事項再填寫本霣> 量流量控制器之作動機構時，則成爲如下表所示，在本發 明之壓力流量控制器C時，其機構上在壓力流量4制器C 之二次側L防止儲存流體之情形。 表1 高速切換閥之關閉 質量流量控 制器 控制閥開-2次側壓力增加—發生流體之儲存 壓力流量控 制器 控制閥開—2次側壓力減少—沒有流體/儲存 第4圖係表示在上述第8圖之水分發生試驗裝置中， 代替以往之質量流量控制器M F C :〜M F C 3而適用在本 發明所使用之壓力流量控制器C !〜C 3，在與上述第9圖 之情形相同之條件下測定實行水分發生試驗時之Η 2、0 2 、Ν2及Η2〇之各濃度者。 同樣地，第5圖係表示使用本發明之流體供應裝置A ，在與上述第1 0圖之情形相同之條件下測定實行水分發 生試驗時之Η 2、0 2、N 2及Η 2 0之各濃度者。 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 又，第7·圖係表示使用本發明之流體供應裝置A，在 與上述第1 2圖之情形相同條件（亦即， Η 2 10〇〇sccm + 〇2 50sccm〇H2: 0_，=2 : 1)實行水分發生試驗時之H2、〇2、N2及Η 2 0之各濃度的線圈。 分別對比第4圖與第9圖、第5圖與第10圖、第6 -17- 本紙張尺度適用中S 0家標準（CNS)A4规格（210 * 297公爱） 經濟部智慧財產局S工消f合作社印製 A7 __ B7___ 五、發明說明（15 ) 圖與第1 1圖及第7圖與第1 2圖時可知，在使用本發明 之流體供應裝置A時，即使二次側之設定壓力變低時，也 可確認在或Η 2 0完全不會發生峰値。 又，在表示於第1圖之本發明的流體供應裝置中，作 成使用三台壓力流量控制器C，惟壓力流量控制器C之設 置台數係隨著供應流體（氣體）之種類可適當地變更者= 又，在本發明之流體供應裝置中，作爲電動式流動切 換閥D使用電磁驅動式高速閥，惟流體切換閥D之型式係 並不被限定於該電磁式高速作動型切換閥者，例如依壓電 陶瓷等之壓電元件之驅動者也可以。 (發明之效果） 在本發明係在形成流體供應裝置之要部的流量調整部 使用壓力流量控制器，而有機性地活用在關上流體切換閥 時作動向下降二次側之壓力方向的所謂壓力流量控制器之 構造上之特性之機構的流體供應裝置。 結果，在開始流體供應時或切換供應流體等之過渡期 間，也不會產生如流體之過調量之瞬態現象而成爲可實行 控制極高精度之流體流量或控制水分發生量。 又，由於作爲流體切換閥使用電磁驅動型高速作動閥 ，因此可高速地實行流體之切換操作等’而且由於在流體 之切換操作中’不會發生流體之過調量現象’因此在半導 體製造上可成爲埵想之初期成膜等，成爲可大幅度提高高 積體度半導體之品質。 本紙張尺.度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 * 297公« ) -18- (猜先《讀背面之沒意事項再填寫本頁> * 裝·！ —訂---------Λ 經濟部智慧财產局員工消费合作社印製 A7 ____B7_____ 五、發明說明（16 ) 本發明係具有如上述優異之實用性效果者_。 (圖式之簡單說明） 第1圖係表示本發明之一實施態樣之氣體供應裝置A 的方塊圖。 第2圖係表示在本發明所使用之壓力流量控制器之一 實施態樣的方塊圖。 第3圖係表.示在本發明所使用之流體切換閥D的縱剖 面圖。 第4圖係表示在第8圖之試驗裝置中，將本發明的壓 力流量控制器之二次側壓力作爲1 k g / c m 2 a b s時 之Hi 〇2、N2及ΗαΟ之各濃度的線圖。 第5圖係表示將壓力流量控制器之二次側壓力作爲 0 . 5 k g / c m 2 a b s時之各濃度的線圖。 第6圖係表示將壓力流量控制器之二次側壓力作爲 0 . 2 k g / c m 2 abs時之各濃度的線圖。 第7圖係表示在第8圖之試驗裝置中，將壓力流量控 制器之二次側壓力作爲1 k g / c m 2 a b s，Η 2與 〇 2之供應量爲2 : 1 ，Η 2與0 2之供應及供應停止作爲 同時時之Η」、〇2、及Η2〇之各濃度的線圖。 第8圖係表示具備使用以往的質童流量控制器之氣體 供應裝置之水分發生試驗裝置的整體系統圖。 第9圖係表示在第8圖之試驗裝置中，將質量流量控 制器之二次側壓力作爲1 k g / c m 2 a b s時之Η 2、 本纸張尺度適用中國國家摞準<CNS)A4規格（210 297公蹵） -19- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本1>

-»_J^1 · > n n 1 I n 1 » ·1 n a— t n n I A7 _____B7__ 五、發明說明（17 ) 〇 2、N 2及Η 2 0之各濃度的線圖。 第1 0圖係表示將質量流量控制器之二次側壓力作爲 0 . 5 k g / c m 2 a t> s時之各濃度的線圖。 第1 1圖係表示將質量流量控制器之二次側壓力作爲 0 . 2kg/cm2 a b s時之各濃度的線圖。 第1 2圖係表示在第8圖之試驗裝置中，將質量流量 控制器之二次側壓力作爲lkg/cm2 abs，H:與 〇 2之供應量爲2 : 1，Η 2與Ο 2之供應及供應停止作爲 同時時之Η2、〇2、Ν2及Η2〇之各濃度的線圖》 第1 3圖係表示在第1 2圖之試驗中，將Η。之開始供 應比0 2之開始供應延遲三秒鐘且將Η 2之停止供應比0 J 之停止供應快三秒鐘時之Η 2、. 0 2、Ν 2及Η 2 0之各濃度 的線圖。 第14圖係表示以往之質量流量控制器之基本構成的 方塊圖。 (記號之簡單說明） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本萸) -< ·裝 1· ϋ —3 1 n K H 訂.丨丨 —.1 »1 n n aal I . 經濟部智慧財產局貝工消費合作社印製 A 流體供應裝置 B 流體供應控制裝置 C 壓力流量控制器 D 流體切換閥 E 流體使用負載 1 控制閥 2 控制閥驅動部 本紙張尺度適用申理國家標準（CNS)A4规格（210 X 297公爱） -20- A7 B7 五、發明說明（18 ) 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 3 壓力檢測器 4 溫度檢測器 5 節流口 6 演算控制裝置 7 放大器 8 A / D變換器 9 反轉放大器 10 閥本體 11 電氣致動器（螺線圈） 12 遮蔽殼 13 流路 14 閥座 15 閥體 16 金屬製隔膜 17 閥帽 18 閥帽螺帽 19 閥桿 20 隔膜推壓具 2 1 彈簧 2 2 螺帽 2 3 閥殼本體 2 4 柱塞 2 5 激磁線圈 2 6 導線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁> -裝 ^1 ϋ n. n n I* 1^al, * I 1 n

a·— l_v I -r-. 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS>A4規格<210 X 297公釐） 21 A7 B7 五、發明說明（19 ) 2 7 周壁 2 8 上壁 2 9 貫穿孔 3 0 鐵酸鹽磁體墊圈 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準<CNS)A4规格（210 * 297公釐） -22-

Claims (1)

1. 六、申請專利範圍 (請先《讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 —種流體供應裝置，其特徵爲：控制流體流量之 壓力流量控制器c，及開關壓力流量控制器C之二次側流 體通路L的流體切換閥D，及控制壓力流量控制器C與流 體切換閥D之作動的流體供應控制裝置B所構成：且將上 述壓力流量控制器C設於節流口 5與節流口 5之上游側的 控制閥1 ·及設於控制閥1與節流口 5間的壓力檢測器3 *及將從壓力檢測器3之檢測壓力P !演算作爲流量Q = K P :(但是K係常數）之流量信號Q .與流量指令信號 Q、之相差作爲控制信號Q而輸出至上述控制閥1之驅動 部2的演算控制裝置6所形成•同時介經上述控制閥1之 開關來調整節流口 5之上游側壓力P !，俾控制節流口 5之 下游側之流量的構成者。 2 .如申請專利範圍第1項所述之流體供應裝置，其 中，在將節流口 5之上游側壓力Ρ !保持成下游側壓力Ρ 2 之約兩倍以上之狀態下來開關控制控制閥1者。 經濟部智慧財1局員工消費合作社印製 3 .如申請專利範圍第1項或第2項所述之流體供應 裝置，其中，將壓力壓力流量控制器C成爲排列地配設之 複數壓力流量控制器C :、C u，同時分別連通設於各壓力 流量控制器C !之二次側的流體切換閥D !、D η之出口側 並連接至流體使用負載Ε，又，將不同種類之流體供應於 各壓力流量控制器C !、C 之一次側者。 4 .如申請專利範圔第1項或第2項所述之流體供應 裝置，其中，將流體切換閥D作爲電動式之高速作動型流 動切換閥者》 本紙張尺度適用中困國家揉準（CNS ) Α4规格（210X297公釐） _ 23 _ 六、申請專利範圍 A8 B8 C8 D8 其閥 其之 ’換 ，式 置切 置動 裝體 裝驅 應流 應磁 供型 供電 體動 體爲 流作 流作 之速 之閥 述高 述換 所之 所切 項式 項體 1 動 4 流 第電 第型。 圍爲 圍動者 範作 範作閥 利 D 利速換 專閥 專高切 請換 請之體 申切 申式流 如體 如動型 .流 ·電動 5 將 6 將作，o ,¾ 中者 中高 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁). 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家樣準（CNS ) A4规格（210 X 297公釐） _ 24 -