TWI424298B

TWI424298B - 流量控制裝置、其檢驗方法及流量控制方法

Info

Publication number: TWI424298B
Application number: TW98110710A
Authority: TW
Inventors: Takao Gotoh
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Priority date: 2008-03-31
Filing date: 2009-03-31
Publication date: 2014-01-21
Also published as: KR101110098B1; CN101551675A; KR20090104678A; JP5082989B2; US8036780B2; TW200941172A; CN101551675B; US20090248213A1; JP2009245132A

Description

流量控制裝置、其檢驗方法及流量控制方法

本發明係關於一種對流經管路等流路的較小流量的流體之流量進行控制的流量控制裝置，該流量控制裝置在控制流路的流量時對其流量控制的精度進行檢驗的方法及流量控制方法。

在製造各種半導體製品及電子元件時，例如在CVD(Chemical Vapor Deposition)裝置的腔室內載置晶片，向該腔室內供給包含成膜所需的原料及化學反應物質的工藝氣體，在晶片表面形成半導體集成電路。作為該原料氣體，使用SiH₄、WF₆、NH₃等，此外，在成膜後的腐蝕處理中，作為該腐蝕用氣體，使用CH₄、Cl₂等。

近年來，根據半導體製品及電子元件小型化、高性能化的要求，在晶片上形成的半導體集成電路更加精細化。因此，向CVD裝置等半導體製造裝置供給的工藝氣體，若不對其流量實施精密且高速的流量控制，則會降低半導體集成電路的品質。並且，由於具有CVD裝置等製造裝置的半導體製造生產線需要高額的設備投資，所以也強烈要求提高這些半導體製造裝置的工作效率。

為了以較高的流量精度向這樣的半導體製造裝置供給工藝氣體，一直以來是在使工藝氣體流過的管路(流路)上設置質量流量控制裝置(Mass Flow Controller)，對工藝氣體的流量實施控制，以使之達到目標值。

以往使用的質量流量控制裝置(以下簡稱為流量控制裝置)的構成為：具備測定流路流量的流量傳感器和用於調整流路流量的流量控制閥機構，且具備控制裝置，其用以控制該流量控制閥機構的開度，使流量達到外部系統等所指示的目標流量值(以下簡稱為流量設定值)。然後，該控制裝置計算出自流量傳感器輸入的流量檢測值和流量控制值之間的差異量(偏差量)，基於該偏差量，為使流經流路的流量達到指示的流量設定值，而將通過PID運算處理求得的控制量(控制信號)輸出至流量控制閥機構，再通過調節該閥門的開度，將流量控制為流量設定值。

在如此結構的流量控制裝置上，例如對於由統一控制半導體製造生產線的工作並進行控制和監視的主控制系統(外部系統)根據流量設定信號所指示的流量設定值，必須實施流量控制，以使流經流路的流量高精度地與該流量設定值相一致。但是，包含構成半導體製造生產線的半導體製造裝置在內的各種裝置及流量控制裝置自該製造生產線的工作開始時起，隨著工作天數的推移，會在構成這些裝置的各個構件上產生附著異物或者構成這些裝置的構件本身的性能特性發生微小變化的現象，即產生因時效變化所導致的性能變化(以下稱之為裝置的時效變化)。

作為這種裝置時效變化的例子，可列舉在供給工藝氣體的管路內附著生成物、在構成流量傳感器的傳感器管及旁通管內附著生成物或者設置在流量控制閥機構上的執行器性能下降等。若發生這種裝置的時效變化，即使向流量控制裝置的流量控制閥機構所具備的執行器上施加(輸出)與半導體製造裝置引入初期相同的閥門驅動控制資訊(例如閥門驅動電壓)，其開度也會與引入初期相比產生微小的差異。其結果，即使流量控制裝置將流路的流量控制為流量設定值，所控制的實際流量仍會與該流量設定值產生偏差。

以往，為解決這種與裝置的時效變化相關的問題，需定期或不定期地停止相應的半導體製造裝置的工作，實施檢驗操作，檢驗設置在流路上的流量控制裝置能否按照設計規格去控制流量，即檢驗流量控制的精度。

該流量檢驗操作例如如下地實施：在流量控制裝置的上游即供給工藝氣體的流路(管路)上連接容量為已知的檢驗用槽。接著，使特定流量的工藝氣體穩定地流入該流路，當該氣體填充入檢驗用槽之後，停止氣體的供給。然後，以特定的時間間隔測出儲存在該檢驗用槽內的氣體在流路的下游流出時的氣壓，求出所測氣壓與時間變化相關的資訊(H1)。接著，將在該流量控制裝置引入製造生產線初期以與上述相同操作所測得的氣壓與時間變化相關的資訊(H0)同以上述操作取得的與時間變化相關的資訊(H1)進行比較，求出其偏差量。然後，對該偏差量進行分析，對輸出至控制流量的流量控制閥機構的執行器的作為基準的電壓值(閥門驅動控制資訊)等與流量控制相關的數據進行修正的操作。

作為具備如此流量檢驗處理功能的流量控制裝置，提出有例如本申請人先前申請的下列專利文獻1所述的發明。

日本專利特開2006-38832號公報

在專利文獻1中，提出了一種具備檢驗控制手段的流量控制裝置，其上設有開關流路的檢驗用閥門、具有特定容量的檢驗用槽、對流經流路的流體壓力進行檢測並輸出壓力檢測信號的壓力檢測手段，使用該檢驗用閥門、檢驗用槽及壓力檢測手段，可控制其進行流量檢驗動作。

專利文獻1所述的流量控制裝置在流量控制裝置進行流量檢驗操作時，該流量控制裝置不必從連接在半導體製造裝置上的管路上拆下，至於流經流路的當前流量的控制，能夠檢驗出與該流量控制裝置設置在生產線的初期時進行比較的偏差量。並能夠基於該檢驗結果對旨在控制流量的作為基準的控制數據進行修正。然而，在進行該檢驗處理操作時，必須停止半導體製造裝置的工作。若進行其他表示，在通過例如CVD裝置等半導體製造裝置在晶片上進行成膜時，無法進行該檢驗操作。此外，在進行流量檢驗操作時，必須停止半導體製造裝置的工作，且除供給工藝氣體的流路外，為了實施檢驗操作，還需另外設置廢氣管線，將工藝氣體排放至流路外部。

本發明的目的在於提供一種具備檢驗處理功能的流量控制裝置、其檢驗方法及流路的流量控制方法，其不必將設置在向半導體製造裝置供給工藝氣體的氣管等流路上的流量控制裝置從該氣管上拆下，且能夠在半導體製造裝置工作期間實施考慮到裝置的時效變化後的與流量控制精度相關的檢驗處理。

根據本發明之第一方案，提供了一種流量控制裝置，其包含：流量檢測手段，其對流經流路的流體之流量進行檢測；流量控制閥機構，其設在上述流路上，根據閥門驅動控制資訊改變閥門的開度，以此控制上述流量；控制手段，其自外部系統接收至少一種流量設定值，為使上述流路的流量達到上述所接收的流量設定值而向上述流量控制閥機構輸出上述閥門驅動控制資訊，對上述閥門開度進行控制，該流量控制裝置的特徵在於，其具備：閥門特性資訊，該閥門特性資訊係在上述流體流入上述流路並向上述流量控制閥機構輸出作為基準的上述閥門驅動控制資訊時，與上述流體的壓力檢測值相關地預先存儲在上述控制手段的存儲手段上的、表示上述作為基準的閥門驅動控制資訊與上述流量檢測手段所檢測到的作為基準的流量檢測值之間的關係的資訊，在上述控制手段在自上述外部系統接收新的流量設定值(R0)，並將以特定的時間間隔、基於自上述流量檢測手段輸入的流量檢測值而求得的上述閥門驅動控制資訊輸出至上述流量控制閥機構，且將上述流量控制為上述流量設定值(R0)時，上述控制手段具備：檢驗資訊抽樣手段，其使檢驗抽樣資訊與上述流量設定值(R0)相關並存儲在上述存儲手段上，其中，上述檢驗抽樣資訊，在上述每一個新接收的流量設定值(R0)時，由自上述流量檢測手段輸入的上述流量檢測值(R1)、輸入該流量檢測值(R1)時的上述流體的壓力檢測值(P1)、及基於該流量檢測值(R1)求得並輸出至上述流量控制閥機構的閥門驅動控制資訊(V1)構成；閥門控制資訊變化率計算手段，其對於與上述流量設定值(R0)相關並存儲在上述存儲手段上的上述檢驗抽樣資訊的特定數，根據與上述存儲的時間序列順序相對應的上述流量檢測值(R1)和上述閥門驅動控制資訊(V1)依次求出相關係數(A)，該相關係數(A)表示構成該檢驗抽樣資訊的上述流量檢測值(R1)與上述閥門驅動控制資訊(V1)之間的關係；及流量檢驗手段，其在上述閥門控制資訊變化率計算手段實行動作後，將閥門控制差異量作為流量控制的檢驗資訊來求得，其中，閥門控制差異量是基於新輸入的上述流量檢測值(R1)求得並輸出的新的閥門驅動控制資訊(V1)與作為基準的閥門驅動控制資訊之間的差異，上述作為基準的閥門驅動控制資訊是參照上述閥門特性資訊求得的資訊，且與上述新輸入的流量檢測值(R1)和新輸入的壓力檢測值(P1)二者均相關。

根據本發明之第二方案，上述閥門控制資訊變化率計算手段具備第1變化率計算手段，其將使上述相關係數(A)作為一直線的斜率來求得，該直線連接交點坐標，而此些交點坐標是通過使與上述流量設定值的任何兩種相關的、構成上述檢驗抽樣資訊的上述流量檢測值(R1)和上述閥門驅動控制資訊(V1)分別按該存儲的時間序列順序對應在二維坐標軸上時而形成的。

根據本發明之第三方案，上述閥門控制資訊變化率計算手段具備第2變化率計算手段，其將使上述相關係數(A)作為一直線的斜率來求得，該直線連接交點坐標與原點坐標，上述交點坐標是通過使與上述流量設定值的任何一種相關的、構成上述檢驗抽樣資訊的上述流量檢測值(R1)和上述閥門驅動控制資訊(V1)分別按該存儲的時間序列順序對應在二維坐標軸上時而形成的。

根據本發明之第四方案，上述檢驗資訊抽樣手段具備一存儲手段，其對於上述每一個新接收的流量設定值(R0)，使1個上述檢驗抽樣資訊與該流量設定值(R0)相關並存儲在上述存儲手段上，且在達到預先設定的存儲數的上限值之前，使上述檢驗抽樣資訊與該流量設定值(R0)相關並存儲在上述存儲手段上。

根據本發明之第五方案，上述檢驗資訊抽樣手段具備一存儲手段，其對於上述每一個新接收的流量設定值(R0)，使複數的上述檢驗抽樣資訊與該流量設定值(R0)相關並存儲在上述存儲手段上，且在達到預先設定的存儲數的上限值之前，使上述檢驗抽樣資訊與該流量設定值(R0)相關並存儲在上述存儲手段上。

根據本發明之第六方案，上述流量檢驗手段具備第2流量檢驗手段，其在輸出上述新的閥門驅動控制資訊(V1)時，將流量差異量作為流量控制的檢驗資訊來求得，其中，流量差異量是上述新的流量檢測值(R1)與作為基準的流量檢測值之間的差異，該作為基準的流量檢測值是參照上述閥門特性資訊求得的資訊，且與輸入上述新的閥門驅動控制資訊(V1)和該流量檢測值(R1)時的新的壓力檢測值(P1)二者均相關。

根據本發明之第七方案，上述控制手段具備一判定手段，其判定上述閥門控制資訊變化率計算手段依次計算出的上述相關係數(A)的值是否超過了預先設定的門限值的範圍，在判定為上述相關係數(A)的值超過了預先設定的門限值的範圍時，進行控制從使上述流量檢驗手段動作。

根據本發明之第八方案，上述控制手段具備流量修正手段，其在輸出基於新輸入的流量檢測值(R1)求得的上述新的閥門驅動控制資訊(V1)後，求出作為基準的閥門驅動控制資訊，其中，該閥門驅動控制資訊作為參照上述閥門特性資訊求得的資訊，且與該新輸入的流量檢測值(R1)和新輸入的上述壓力檢測值(P1)二者相關，將上述流量修正手段所求得的作為基準的閥門驅動控制資訊輸出至上述流量控制閥機構。

根據本發明之第九方案，上述控制手段具備檢驗抽樣資訊增減傾向判定手段，其對於與上述流量設定值的任何兩種相關的、構成上述檢驗抽樣資訊的特定數的上述閥門驅動控制資訊(V1)和上述壓力檢測值(P1)，按照上述存儲的時間序列的順序判定相鄰的上述閥門驅動控制資訊(V1)的差分值(Sv)的正負，同樣，還判定上述壓力檢測值(P1)的差分值(Pv)的正負，在上述差分值(Sv)和上述差分值(Pv)二者均被判定為"正"或"負"時，實行上述閥門控制資訊變化率計算手段。

根據本發明之第十方案，上述控制手段具備流量修正查詢手段，其具備在上述流量檢驗手段實行後，將有關可否對上述流路的流量進行修正的查詢控制指令發送至上述外部系統的手段和接收對於上述查詢控制指令所作的應答的手段，作為上述查詢控制指令的應答而接收到有關流量修正的控制指令後，實行上述流量修正手段。

根據本發明之第十一方案，提供了一種流量控制裝置的檢驗方法，該裝置包括：流量檢測手段，其對流經流路的流體之流量進行檢測；流量控制閥機構，其設在上述流路上，根據閥門驅動控制資訊改變閥門的開度，以此控制上述流量；控制手段，其自外部系統接收至少一種流量設定值，為使上述流路的流量達到上述所接收的流量設定值而向上述流量控制閥機構輸出上述閥門驅動控制資訊，對上述閥門開度進行控制，該流量控制裝置的檢驗方法包括：存儲步驟，其在上述流體流入上述流路，並向上述流量控制閥機構輸出作為基準的上述閥門驅動控制資訊時，將閥門特性資訊與上述流體的壓力檢測值相關地預先存儲在上述控制手段的存儲手段上，該閥門特性資訊係表示上述作為基準的閥門驅動控制資訊與上述流量檢測手段所檢測到的作為基準的流量檢測值之間的關係的資訊；檢驗資訊抽樣步驟，其在上述控制手段自上述外部系統接收新的流量設定值(R0)，並將以特定的時間間隔、基於自上述流量檢測手段輸入的流量檢測值而求得的上述閥門驅動控制資訊輸出至上述流量控制閥機構，且將上述流量控制為上述流量設定值(R0)時，使檢驗抽樣資訊與上述流量設定值(R0)相關並存儲在上述存儲手段上，其中，上述檢驗抽樣資訊，在上述每一個新接收的流量設定值(R0)時，由自上述流量檢測手段輸入的上述流量檢測值(R1)、輸入該流量檢測值(R1)時的上述流體的壓力檢測值(P1)、及基於該流量檢測值(R1)求得並輸出至上述流量控制閥機構的閥門驅動控制資訊(V1)構成；閥門控制資訊變化率計算步驟，其對於與上述流量設定值(R0)相關並存儲在上述存儲手段上的上述檢驗抽樣資訊的特定數，根據與上述存儲的時間序列順序相對應的上述流量檢測值(R1)和上述閥門驅動控制資訊(V1)依次求出相關係數(A)，該相關係數(A)表示構成該檢驗抽樣資訊的上述流量檢測值(R1)與上述閥門驅動控制資訊(V1)之間的關係；及流量檢驗步驟，其在上述閥門控制資訊變化率計算手段實行動作後，將閥門控制差異量作為流量控制的檢驗資訊來求得，其中，閥門控制差異量是基於新輸入的上述流量檢測值(R1)求得並輸出的新的閥門驅動控制資訊(V1)與作為基準的閥門驅動控制資訊之間的差異，上述作為基準的閥門驅動控制資訊是參照上述閥門特性資訊求得的資訊，且與上述新輸入的流量檢測值(R1)和新輸入的壓力檢測值(P1)二者均相關。

根據本發明之第十二方案，上述閥門控制資訊變化率計算步驟具備第1變化率計算步驟，其將使上述相關係數(A)作為一直線的斜率來求得，該直線連接交點坐標，而此些交點坐標是通過使與上述流量設定值的任何兩種相關的、構成上述檢驗抽樣資訊的上述流量檢測值(R1)和上述閥門驅動控制資訊(V1)分別按該存儲的時間序列順序對應在二維坐標軸上時而形成的。

根據本發明之第十三方案，上述閥門控制資訊變化率計算步驟具備第2變化率計算步驟，其將使上述相關係數(A)作為一直線的斜率來求得，該直線連接交點坐標與原點坐標，上述交點坐標是通過使與上述流量設定值的任何一種相關的、構成上述檢驗抽樣資訊的上述流量檢測值(R1)和上述閥門驅動控制資訊(V1)分別按該存儲的時間序列順序對應在二維坐標軸上時而形成的。

根據本發明之第十四方案，上述檢驗資訊抽樣步驟具備一存儲步驟，其對於上述每一個新接收的流量設定值(R0)，使1個上述檢驗抽樣資訊與該流量設定值(R0)相關並存儲在上述存儲手段上，且在達到預先設定的存儲數的上限值之前，使上述檢驗抽樣資訊與該流量設定值(R0)相關並存儲在上述存儲手段上。

根據本發明之第十五方案，上述檢驗資訊抽樣步驟具備一存儲步驟，其對於上述每一個新接收的流量設定值(R0)，使複數的上述檢驗抽樣資訊與該流量設定值(R0)相關並存儲在上述存儲手段上，且在達到預先設定的存儲數的上限值之前，使上述檢驗抽樣資訊與該流量設定值(R0)相關並存儲在上述存儲手段上。

根據本發明之第十六方案，上述流量檢驗步驟具備第2流量檢驗步驟，其在輸出上述新的閥門驅動控制資訊(V1)時，將流量差異量作為流量控制的檢驗資訊來求得，其中，流量差異量是上述新的流量檢測值(R1)與作為基準的流量檢測值之間的差異，該作為基準的流量檢測值是參照上述閥門特性資訊求得的資訊，且與輸入上述新的閥門驅動控制資訊(V1)和該流量檢測值(R1)時的新的壓力檢測值(P1)二者均相關。

根據本發明之第十七方案，流量控制裝置的檢驗方法具備：判定步驟，其判定上述閥門控制資訊變化率計算步驟依次計算出的上述相關係數(A)的值是否超過了預先設定的門限值的範圍，在判定為上述相關係數(A)的值超過了預先設定的門限值的範圍時，實行上述流量檢驗步驟。

根據本發明之第十八方案，流量控制裝置的檢驗方法具備：檢驗抽樣資訊增減傾向判定步驟，其對於與上述流量設定值的任何兩種相關的、構成上述檢驗抽樣資訊的特定數的上述閥門驅動控制資訊(V1)和上述壓力檢測值(P1)，按照上述存儲的時間序列的順序判定相鄰的上述閥門驅動控制資訊(V1)的差分值(Sv)的正負，同樣，還判定上述壓力檢測值(P1)的差分值(Pv)的正負，在上述差分值(Sv)和上述差分值(Pv)二者均被判定為"正"或"負"時，實行上述閥門控制資訊變化率計算步驟。

根據本發明之第十九方案，提供了一種流量控制裝置的流量控制方法，該裝置包括：流量檢測手段，其對流經流路的流體之流量進行檢測；流量控制閥機構，其設在上述流路上，根據閥門驅動控制資訊改變閥門的開度，以此控制上述流量；控制手段，其自外部系統接收至少一種流量設定值，為使上述流路的流量達到上述所接收的流量設定值而向上述流量控制閥機構輸出上述閥門驅動控制資訊，對上述閥門開度進行控制，該流量控制裝置的流量控制方法包括：存儲步驟，其在上述流體流入上述流路，並向上述流量控制閥機構輸出作為基準的上述閥門驅動控制資訊時，使表示上述作為基準的閥門驅動控制資訊與上述流量檢測手段所檢測到的作為基準的流量檢測值的關係的資訊同上述流體的壓力檢測值相關，並作為閥門特性資訊存儲在上述控制手段的存儲手段上；檢驗資訊抽樣步驟，其在上述控制手段自上述外部系統接收新的流量設定值(R0)，並將以特定的時間間隔、基於自上述流量檢測手段輸入的流量檢測值而求得的上述閥門驅動控制資訊輸出至上述流量控制閥機構，且將上述流量控制為上述流量設定值(R0)時，使檢驗抽樣資訊與上述流量設定值(R0)相關並存儲在上述存儲手段上，其中，上述檢驗抽樣資訊，在上述每一個新接收的流量設定值(R0)時，由自上述流量檢測手段輸入的上述流量檢測值(R1)、輸入該流量檢測值(R1)時的上述流體的壓力檢測值(P1)、及基於該流量檢測值(R1)求得並輸出至上述流量控制閥機構的閥門驅動控制資訊(V1)構成；閥門控制資訊變化率計算步驟，其對於與上述流量設定值(R0)相關並存儲在上述存儲手段上的上述檢驗抽樣資訊的特定數，根據與上述存儲的時間序列順序相對應的上述流量檢測值(R1)和上述閥門驅動控制資訊(V1)依次求出相關係數(A)，該相關係數(A)表示構成該檢驗抽樣資訊的上述流量檢測值(R1)與上述閥門驅動控制資訊(V1)之間的關係；及在判定上述閥門控制資訊變化率計算步驟依次計算出的相關係數(A)的值超過了預先設定的門限值的範圍、並輸出了基於新輸入的上述流量檢測值(R1)求得的新的閥門驅動控制資訊(V1)之後，流量修正步驟，其求出作為基準的閥門驅動控制資訊，其中，該閥門驅動控制資訊是參照上述閥門特性資訊求得的資訊、且與該新輸入的流量檢測值(R1)和新輸入的上述壓力檢測值(P1)二者相關；及輸出步驟，其將通過上述流量修正步驟求得的上述作為基準的閥門驅動控制資訊輸出至上述流量控制閥機構。

根據本發明之第二十方案，上述閥門控制資訊變化率計算步驟具備第1變化率計算步驟，其將使上述相關係數(A)作為一直線的斜率來求得，該直線連接交點坐標，而此些交點坐標是通過使與上述流量設定值的任何兩種相關的、構成上述檢驗抽樣資訊的上述流量檢測值(R1)和上述閥門驅動控制資訊(V1)分別按該存儲的時間序列順序對應在二維坐標軸上時而形成的。

根據本發明之第二十一方案，上述閥門控制資訊變化率計算步驟具備第2變化率計算步驟，其將使上述相關係數(A)作為一直線的斜率來求得，該直線連接交點坐標與原點坐標，上述交點坐標是通過使與上述流量設定值的任何一種相關的、構成上述檢驗抽樣資訊的上述流量檢測值(R1)和上述閥門驅動控制資訊(V1)分別按該存儲的時間序列順序對應在二維坐標軸上時而形成的。

根據本發明之第二十二方案，上述檢驗資訊抽樣步驟具備一存儲步驟，其對於上述每一個新接收的流量設定值(R0)，使1個上述檢驗抽樣資訊與該流量設定值(R0)相關並存儲在上述存儲手段上，且在達到預先設定的存儲數的上限值之前，使上述檢驗抽樣資訊與該流量設定值(R0)相關並存儲在上述存儲手段上。

根據本發明之第二十三方案，上述檢驗資訊抽樣步驟具備一種存儲步驟，其對於上述每一個新接收的流量設定值(R0)，使複數的上述檢驗抽樣資訊與該流量設定值(R0)相關並存儲在上述存儲手段上，且在達到預先設定的存儲數的上限值之前，使上述檢驗抽樣資訊與該流量設定值(R0)相關並存儲在上述存儲手段上。

根據本發明之第二十四方案，流量控制裝置的流量控制方法具備：檢驗抽樣資訊增減傾向判定步驟，其對於與上述流量設定值的任何兩種相關的、構成上述檢驗抽樣資訊的特定數的上述閥門驅動控制資訊(V1)和上述壓力檢測值(P1)，按照上述存儲的時間序列的順序判定相鄰的上述閥門驅動控制資訊(V1)的差分值(Sv)的正負，同樣，還判定上述壓力檢測值(P1)的差分值(Pv)的正負，在上述差分值(Sv)和上述差分值(Pv)二者均被判定為"正"或"負"時，實行上述閥門控制資訊變化率計算步驟。

本發明具有如下效果：

(1)在每一種流量設定值(R0)即按時間序列收集由控制手段8輸出至流量控制閥機構7的閥門驅動控制資訊(V1)、輸出該閥門驅動控制資訊(V1)時的流量檢測值(R1)及壓力檢測值(P1)等3種資訊構成的檢驗抽樣資訊的特定數，對所收集的該3種資訊進行分析，判定與該流量控制裝置的流量設定值(R0)相對應的流量控制是否隨包含本發明的流量控制裝置在內的製造生產線的時效變化而產生了不可忽視的偏差。

該判定結果若判定為產生了不可忽視的偏差，則實行流量檢驗手段，將控制手段8新輸出至流量控制閥機構7的閥門驅動控制資訊(V1)同參照作為檢驗用的基準資訊預先登錄在存儲手段中的閥門特性資訊而求得的作為基準的閥門驅動控制資訊之間的差異即閥門控制差異量作為流量控制的檢驗資訊來求得。並且，流量檢驗手段在輸出該新的閥門驅動控制資訊(V1)時，還將新的流量檢測值(R1)同參照檢驗用的基準資訊即閥門特性資訊而求得的作為基準的流量檢測值之間的差異即流量差異量作為流量控制的檢驗資訊來求得。

據此，本發明可提供一種流量控制裝置，由於其能夠基於數日或者數週所收集的流量控制實際數據來判定是否產生了流量控制所不可忽視的偏差，所以能夠準確掌握流量控制因裝置的時效變化而產生的精度下降，針對該精度下降採取適當的對策。

(2)在本發明中，判定是否產生了流量控制所不可忽視的偏差的閥門控制資訊變化率計算手段，其將與流量設定值的某兩種相關的構成檢驗抽樣資訊的流量檢測值(R1)與閥門驅動控制資訊(V1)分別作為將按該存儲的時間序列順序對應在二維坐標軸上時的交點坐標連結起來的直線的斜率(相關係數(A))來依次求得，基於該相關係數(A)的值來判定是否產生了流量控制所不可忽視的偏差。即，通過基於由外部系統9指示的某兩種流量設定值(R0)計算出來的上述直線的斜率來判定是否產生了流量控制所不可忽視的偏差，所以能夠提供一種能夠準確掌握因裝置的時效變化而產生的流量控制精度降低的流量控制裝置。

(3)本發明在實行流量檢驗手段之後，將流路4的流量自動地或者基於對於外部系統9的流量修正許可查詢處理的結果，將用於修正流量的閥門驅動控制資訊輸出至流量控制閥機構7。據此，可提供一種流量控制裝置，其能夠在對於流量設定值(R0)產生不可忽視的偏差時，立即將流路4的流量修正為流量設定值(R0)。

以下參照附圖說明實施本發明的最佳實施方式。圖1是用於說明本發明的流量控制裝置的實施方式之一例的構成圖，圖2是用於說明圖1所示的控制手段的軟件構成例的圖。另外，以下所說明的本發明的實施方式是以對向CVD裝置等半導體製造裝置供給的工藝氣體等的流體之流量進行控制的情形為例進行說明的。

[流量控制裝置的構成]

在圖1中，表示本發明一實施方式的流量控制裝置1例如設置在使工藝氣體等氣體流體(以下簡稱為流體)在半導體製造裝置2的腔室(未圖示)內向箭頭F方向流動的流路4上，例如設置在形成於不鏽鋼材質的氣管3內的流路4的途中。如圖1所示，流量控制裝置1具備本體塊部1a，在本體塊部1a內，形成有通向流路4的流路。並且，本體塊部1a的一側端部與上游的氣管3連接，另一端部與通向半導體製造裝置2的下游的氣管3連接。

流量控制裝置1用於控制供給至半導體製造裝置2的腔室(未圖示)的流體之流量。在半導體製造裝置2進行成膜處理等工作時，腔室被抽真空，設定為特定的減壓環境狀態，流體被供給至該減壓環境中的腔室。另外，雖然在圖1中未圖示，但是在流路4的上游，連接著收容了供給至半導體製造裝置2的流體的槽等氣體供給源。此外，在連結該氣體供給源和流量控制裝置1的氣管3的適當位置上，設置有壓力控制裝置，其用於將自該氣體供給源供給的流體壓力調整為適度的值。

具有本體塊部1a的流量控制裝置1具備流量檢測手段5，其用於對流經流路4的流體之流量進行檢測，並輸入該流量檢測值；壓力檢測手段6，其用於對流經流路4的流體的壓力進行檢測，並輸入該壓力檢測值；流量控制閥機構7，其對流經流路4的流體進行控制；控制手段(控制裝置)8，其對流量控制裝置1的動作進行控制。另外，壓力檢測手段6不一定必須與流量控制裝置1設置為一體，控制手段8也可以具備用於輸入該壓力檢測值的壓力檢測值輸入手段。

一般說來，在半導體製造生產線上，具備主計算機等外部控制裝置(以下稱之為外部控制系統)9，其用於對設置在生產線上的CVD裝置等半導體製造裝置2進行工作控制和工作監視。並且，在半導體製造(CVD)裝置2進行成膜處理時，外部系統9將表示應供給至半導體製造裝置2的流體之流量的流量設定值(目標流量值)作為流量設定信號S0發送至流量控制裝置1的控制手段8。然後，當控制手段8接收到該流量設定信號S0後，便使預先配備的流量控制用軟件(以下簡稱為控制程序)工作，為使流經流路4的流量與流量設定信號S0所指示的流量設定值相一致，通過PID運算處理等每隔特定的時間間隔例如每隔10毫秒(ms)求出閥門驅動控制資訊(閥門驅動控制電壓)，並將所求得的該閥門驅動控制資訊輸出至流量控制閥機構7。

並且，控制手段8進行的處理是，將流量檢測手段5及壓力檢測手段6等所檢測到的檢測值以及經運算處理求得的與流量檢驗相關的各種資訊作為輸出信號SOUT發送至外部系統9。另外，上述外部系統9不一定必須是對整個製造生產線的工作進行控制的主計算機等主控制裝置，例如也可以是與流量控制裝置1連接並向該流量控制裝置1輸入流量設定值的輸入裝置。

作為流量設定信號S0自外部系統9發送至控制手段8的流量設定值資訊可作為模擬信號或者數字信號發送。並且，作為流量設定信號S0發送的流量設定值的類別是作為電壓值(V)或者流量值(cc/min)發送。在作為流量設定值發送電壓值(V)時，例如將"0V~5V"範圍內的特定值作為模擬信號或者數字信號發送，另外在發送流量值時，例如將"0cc/min~100cc/min"範圍內的特定值作為模擬信號或者數字信號發送。

例如，在上述的流量設定值作為電壓值(V)自外部系統9發送至控制手段8時，"0V"表示將流經流路4的流體之流量控制為"0"，"5V"表示控制為流量控制裝置1可流入流路4的最大流量(滿標度流量)例如100cc/min。

在圖1中，是以自流路4的上游4a向下游4b依次配置著壓力檢測手段6、流量檢測手段5、流量控制閥機構7的情形為例，但是流量檢測手段5和壓力檢測手段6也可以配置在流量控制閥機構7的下游4b。

流量檢測手段5具備旁通管組10，其將自流路4的上游4a向下游4b方向而設置的複數的旁通管捆紮起來而構成，並具有特定的長度；以及傳感器管11a，其配置為在旁通管組10的兩端開口部自旁通管組10迂迴過去。據此，能使在流經流路4的流體中流入傳感器管11a的流量比流經旁通管組10的流量更少且以一定的比例流過。即，能使流入該傳感器管11a的流量與流經流路4的流量相比隨時以一定的比例流過。

並且，在傳感器管11a位於流路4的外側的部分，纏繞著串聯連接的一對電阻絲R1、R4。並且，未圖示的2個基準電阻絲R2、R3和電阻絲R1、R4形成所謂的橋式電路。電阻絲R1、R4由隨溫度而改變其電阻值的材質構成。然後，通過傳感器電路11b求出一定的電流流過該橋式電路時的電位差，將該電位差作為流量檢測信號S1，例如作為0V~5V的電壓值輸出至控制手段8。另外，在傳感器電路 11b求得的電壓值在放大電路28(參見圖2)進行放大處理，並經A/D轉換電路24a(參見圖2)輸入至控制手段8。

控制手段8進行的處理是，進行輸入處理，將用流量檢測信號S1表示的流量檢測值即與流入流路4的當前時刻的流體之流量值相關的資訊(電壓值)以特定的時間間隔(例如10ms)自流量檢測手段5輸入，再基於該輸入資訊進行求出當前流入流路4的流體之流量檢測值(R1)例如暫時換算成"0cc/min~100cc/min"範圍的流量的值。然後，控制手段8基於該流量檢測值(R1)與自外部系統9接收的用流量設定信號S0表示的流量設定值(例如60cc/min)之間的偏差量，為使流經流路4的流量與該流量設定值一致，而例如通過PID運算處理來求出用於控制流量控制閥機構7所具備的流量控制閥的開度的閥門驅動控制資訊(閥門驅動電壓)，將該求得的閥門驅動控制資訊輸出至流量控制閥機構7。

壓力檢測手段6例如由壓力轉換器構成。並且，壓力檢測手段6通過控制手段8的控制而將與檢測到流經流路4的流體的壓力的壓力檢測值相關的資訊作為壓力檢測信號S2經A/D轉換電路輸出至控制手段8。

流量控制閥機構7具有上述的設在旁通管組10的下游4b的流量控制閥12。為發揮其直接控制流經流路4的流體之流量的作為閥體的功能，該流量控制閥12例如具備由Ni-Co合金構成的金屬薄板且能彎曲的膜片13。並且，在形成於流量控制裝置1的本體塊部1a內部的流路上，通過機械加工等形成閥口14。並且，通過將膜片13向閥口14適當彎曲變形(前進和後退)，可任意控制閥口14的開度。作為通過將膜片13彎曲變形而任意控制流量控制閥12所形成的開度的手段，在膜片13的上面連接著執行器15。

作為執行器15，例如可使用多層壓電元件或者電磁式推力產生手段等。在以下說明中，是以將多層壓電元件作為執行器使用為例進行說明的，且在以下說明中將該執行器表述為多層壓電元件15。

在多層壓電元件15的下端，安裝著例如金屬製的按壓台16，此外，在膜片13的上面，與該按壓台16相對，也安裝著例如金屬製的基台17。並且，在該按壓台16和基台17所面對的各個面部的中央，形成有截面為V字形的凹部，在該V字形凹部內，例如安放剛球18而使其整體具有剛性，且連續地連接。通過如此地構成該執行器即多層壓電元件15，並在多層壓電元件15上施加適度的電壓，可將在推力產生手段即多層壓電元件15產生的直線方向的微小變位(伸縮)所導致的推力直接地且均勻地傳遞至膜片13。

多層壓電元件15由在多個PZT陶瓷板上形成電極並迭層而成。並且，當將直流電壓施加在該多層壓電元件15上後，會隨著其電壓值在長向產生微小的伸縮，通過該伸縮，在迭層的多層壓電元件15的迭層方向產生推力。另外，構成流量控制閥機構7的多層壓電元件15、按壓台16、基台17、剛球18及膜片13等均收容在殼體19內。

如上所述，控制手段8通過預先配備的控制程序的運算處理，實行求出用於對流量控制閥機構7的流量控制閥12 的開度進行控制的控制資訊(閥門驅動控制資訊)的處理。然後，控制手段8將為實施對該閥門開度的控制而求得的該閥門驅動控制資訊作為閥門驅動信號S3輸出至閥門驅動電路20。該閥門驅動信號S3即用於將特定電壓施加在多層壓電元件15的模擬或者數字的控制資訊。

另外，多層壓電元件15一般可通過施加0V~150V的直流電壓而隨該施加的電壓值產生微小的變位(伸縮)。因而，控制手段8進行的處理是，將該"0V~150V"的值，例如將換算為"0V~5V"的模擬信號(或者數字信號)作為閥門驅動信號S3輸出至閥門驅動電路20。

另一方面，閥門驅動電路20由一電路構成，其用於將該閥門驅動信號S3即"0V~5V"範圍內的電壓值轉換為使多層壓電元件15產生微小變位(推力)的閥門驅動電壓。然後，通過閥門驅動電路20轉換的閥門驅動電壓(閥門驅動控制資訊)被作為閥門驅動電壓信號S4施加(輸出)給多層壓電元件15。當與閥門驅動電壓信號S4相關的閥門驅動控制資訊被供給至多層壓電元件15後，多層壓電元件15會隨所施加的該閥門驅動控制資訊(電壓值)在多層壓電元件15上產生微小的變位(如圖1所示的"下"方向或者"上"方向的伸縮)。據此改變流量控制閥機構7的流量控制閥12的開度，控制流經流路4的流體之流量。

[控制手段的構成]

控制手段8由具備CPU的微型計算機構成的控制裝置(控制基板)構成。圖2為該控制手段8的硬件構成例。

如圖2所示，控制手段8主要由搭載著CPU 21、ROM 22、RAM 23、A/D轉換電路24a、24b、24c、24d、D/A轉換電路25、通信接口(I/F)電路26a及26b等的電路(控制)基板構成。並且，CPU 21、ROM 22、RAM 23、A/D轉換電路24a、24b、24c、24d、D/A轉換電路25、通信接口(I/F)電路26a及26b被連接至總線27。另外，A/D轉換電路24a~24d、D/A轉換電路25等雖然是通過輸入輸出I/F電路連接至總線27的，但是圖2中未顯示輸入輸出I/F電路。

CPU 21是一種中央運算裝置，其用於對存儲在ROM 22的控制程序進行分析，對流量控制裝置1的動作進行控制，最好使用由32比特等構成的高速CPU。在ROM 22上，存儲著對流量控制裝置1的動作進行控制的控制程序及作為基準的各種數據。另外，作為存儲控制程序的ROM 22，使用EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)或者閃存。

RAM 23是一種用於預先存儲基準數據(後述的閥門特性資訊等)的存儲手段(存儲器)，該基準數據用於上述控制程序對計算區域(工作區)實施控制，以及存儲在ROM 22的程序對流量控制裝置1的動作實施控制，所使用的存儲器即使在控制手段8的電源關閉時也能保持存儲內容。另外，上述閥門特性資訊也可以存儲在閃存上。並且，RAM 23也可以使用內藏在CPU 21內的CPU內藏RAM實行程序的高速處理。

如圖2所示，在上述的A/D轉換電路24a、24b、24c、24d 上，分別連接著流量檢測手段5、壓力檢測手段6、溫度檢測手段30等。另外，流量檢測手段5也可以通過放大電路28連接至A/D轉換電路24a。並且，在D/A轉換電路25上，連接著閥門驅動電路20，通過閥門驅動電路20調整的閥門驅動控制資訊(閥門驅動電壓)被作為閥門驅動電壓信號S4施加在多層壓電元件15上。

通信I/F電路26a及26b是用於與外部裝置間進行數據通信的I/F電路，在通信I/F電路26a上，例如連接著外部系統9即主計算機。並且，在I/F電路26b上，連接著由個人計算機等構成的監視裝置29。該監視裝置29是根據需要連接使用的裝置，例如在將本發明的流量控制裝置1引入半導體製造生產線的初期，在進行將上述的閥門特性資訊存儲(登錄)在RAM 23上的處理時，或者在半導體製造裝置2工作時，在對流量檢測手段5及壓力檢測手段6檢測的與檢測信號相關的資訊或者後述的檢驗資訊進行監視(顯示)時等使用。並且，如上所述，監視裝置29也可以作為輸入流量設定值的輸入裝置使用。

[閥門特性資訊的數據結構]

接著說明存儲在控制手段8的RAM 23上的閥門特性資訊(閥門特性資訊表K1)的數據結構例。該閥門特性資訊是一種數據表，其上登錄著在流量控制裝置1對流經流路4的流體之流量進行控制時檢驗其流量控制精度的作為基準的資訊。並且，該閥門特性資訊是基於該檢驗處理的結果對流路4的流量實行修正控制時所參照的資訊，作為數據表預先存儲(登錄)在RAM 23上。

若在將經流路4內流向流量控制閥機構7的方向的流體的壓力設為特定的壓力值，將與閥門驅動電壓信號S4相關的閥門驅動控制資訊(Vs)(閥門驅動電壓)施加在使該流量控制閥機構7工作的多層壓電元件15上時，測定流經流路4的流體之流量，並求出該閥門驅動控制資訊(Vs)與流體的流量(Rs)之間的關係，則可知其如圖3所示。

圖3所示的曲線圖表示將流經流路4的流體的壓力值分別作為基準壓力值例如設定為0.05MPa、0.1MPa、0.2MPa、0.3MPa時，流量檢測手段5在每一個流體壓力值所檢測的作為基準的流量檢測值(Rs)(cc/min)與施加在多層壓電元件15上的作為基準的閥門驅動控制資訊(Vs)之間的關係。另外，在圖3中，曲線L1、L2、L3、L4分別表示將流體壓力設定為0.05MPa、0.1MPa、0.2MPa、0.3MPa時作為基準的閥門驅動控制資訊(Vs)與作為基準的流量(Rs)的關係。

如圖3所示，一旦閥門驅動控制資訊(Vs)增加，則流量控制閥12的開度即增大，所以呈現出流經流路4的流量曲線性地增加的變化率。並且，閥門驅動控制資訊(Vs)一定時的閥門驅動控制資訊(Vs)與流量(Rs)之間的關係是，流體的壓力從0.05MPa向0.3MPa越增高，流體的壓力差越大，所以流路4的流量越大。

在本發明中，在流量控制裝置1製造出廠之前，或者在將流量控制裝置1設置在向半導體製造生產線的CVD裝置等供給工藝氣體(流體)的氣管3的初期，應進行實際工作檢驗，在流體的上述作為基準的複數壓力值的每一種，均進行收集作業，在使作為基準的與閥門驅動電壓信號S4相關的閥門驅動控制資訊產生種種變化，並施加在多層壓電元件15上時，收集流量檢測手段5所檢測到的流量檢測值(cc/min或者電壓值)。然後，如圖3所示地實施如下操作：從收集到的這些數據(資訊)中在流體的作為基準的每一個壓力值求出表示流量檢測值(Rs)與閥門驅動控制資訊(Vs)之間關係的數據(資訊)，將這些資訊作為數據表(以下稱之為閥門特性資訊表K1)預先登錄在RAM 23的特定存儲區域。

如前所述，該閥門特性資訊表K1是一種作為基準資訊進行參照的數據表，其主要用於在CVD裝置等工作且本發明的流量控制裝置1對工藝氣體的流量進行控制時，搭載在控制手段8上的控制程序進行自動檢驗流量控制裝置1的流量控制精度的處理。

圖4是就存儲在RAM 23上的閥門特性資訊表K1顯示其數據結構之一例。閥門特性資訊表K1是使施加在多層壓電元件15上的作為基準的閥門驅動控制資訊(Vs)與施加該閥門驅動控制資訊(Vs)時流量檢測手段5檢測到流經流路4的流體之流量後的作為基準的流量檢測值(Rs)(cc/min)之間關係同該檢測時流體的作為基準的壓力值(Ps)即0.05MPa、0.1MPa、0.2MPa、0.3MPa相關，並作為數據表登錄。

在圖4所示的閥門特性資訊表K1的數據結構例中，顯示出了作為基準的流量檢測值Rs以5cc/min刻度，作為基準的壓力值Ps設為0.05MPa、0.1MPa、0.2MPa、0.3MPa時進行實際工作檢驗的收集結果，但是，也可以進行更加詳細規格的實際工作檢驗，製作出由更細刻度的閥門驅動控制資訊(Vs)和流量檢測值(Rs)構成的數據表K1。

[控制程序的構成]

接著基於圖5說明為控制流量控制裝置1的動作而存儲在控制手段8的ROM 22上的控制程序的構成。

存儲在ROM 22上的控制程序由主控制程序Pm、通信控制程序P1、流量檢測信號輸入程序P2、壓力檢測信號輸入程序P3、溫度檢測信號輸入程序P4、閥門驅動控制資訊輸入程序P5、流量控制(PID控制)程序P6、檢驗資訊抽樣程序P7、閥門特性資訊參照程序P8、檢驗抽樣資訊增減變化率判定程序P9、閥門控制資訊變化率計算程序P10、流量檢驗程序P11、流量修正程序P12、閥門特性資訊登錄程序P13、監視處理程序P14及軟件定時器P15等構成。

主控制程序Pm是統一控制上述各個程序P1~P15的動作的主程序，流量控制裝置1基於主控制程序Pm的控制來動作。另外，設定為一旦接通流量控制裝置1的電源，主控制程序Pm即啟動。

通信控制程序P1是用於與外部系統9及監視裝置29進行通信的程序，作為子程序，其具備進行與外部系統9的通信處理的通信程序P1a、進行與監視裝置29進行通信處理的通信程序P1b及與外部系統9就流量修正進行查詢處理的流量修正許可查詢程序P1c。

流量檢測信號輸入程序P2進行的處理是，輸入與流量檢測手段5檢測的流量檢測值(R1)相關的檢測信號S1，然後暫時存儲在RAM 23上。壓力檢測信號輸入程序P3進行的處理是，輸入與壓力檢測手段6檢測的壓力檢測值(P1)相關的檢測信號S2，然後暫時存儲在RAM 23上。溫度檢測信號輸入程序P4進行的處理是，輸入與溫度檢測手段30檢測的流體溫度相關的檢測信號S5，然後暫時存儲在RAM 23上。

另外，由於流經流路4的流量隨流體的溫度而發生微小的變化，所以在通過控制手段8對流經流路4的流量進行控制時，根據需要，還參照溫度檢測手段30檢測的溫度檢測值進行流量控制的檢驗及控制的修正處理。

再者，閥門驅動控制資訊輸入程序P5進行的處理是，將閥門驅動電路20施加在多層壓電元件15上的與閥門驅動電壓信號S4相關的閥門驅動控制資訊(V1)作為閥門驅動電壓信號S6輸入至控制手段8，並暫時存儲在RAM 23上。

另外，閥門驅動電路20進行的處理是，將控制手段8如上所述地運算而求得並輸出至閥門驅動電路20的與閥門驅動信號S3相關的電壓值轉換為與閥門驅動電壓信號S4相關的電壓值。因而，閥門驅動控制資訊輸入程序P5也可以基於控制手段8向閥門驅動電路20輸出的與閥門驅動信號S3相關的電壓值，進行求出閥門驅動電壓信號S4即閥門驅動電壓信號S6(S4)的處理。

流量控制(PID控制)程序P6進行的處理是，基於自外部系統9通過流量設定信號S0接收的流量設定值(R0)與流量檢測手段5檢測的流量檢測值(R1)之間的偏差，為使流經流路4的流體之流量與該流量設定值(R0)相一致，例如通過PID運算處理求出閥門驅動控制資訊(V0)，將該求得的閥門驅動控制資訊(V0)作為上述的閥門驅動信號S3輸出至閥門驅動電路20。然後，如前所述，閥門驅動電路20將該閥門驅動信號S3轉換為閥門驅動信號S4即閥門驅動控制資訊(V1)，將該閥門驅動控制資訊(V1)施加在多層壓電元件15上。

檢驗資訊抽樣程序P7進行的處理是，在控制手段8自外部系統9接收新的流量設定值(R0)，並通過上述的流量控制程序P6對流路4的流量進行控制時，收集(抽樣)用於檢驗該流量控制裝置1控制流路4的流量的精度的各種資訊，並存儲在存儲手段即RAM 23上。

通常，自外部系統9發送至流量控制裝置1的流量設定值(R0)是從預先設定的複數種流量設定值根據半導體製造裝置2的成膜處理等作業計劃在半導體製造裝置2工作之前對於其一個批次的成膜處理髮送其中某一種流量設定值(R0)。圖6是按時間序列依次表示自外部系統9向流量控制裝置1發送的流量設定值的狀況的圖，橫軸為表示經過時間的時間軸。

在圖6中，自外部系統9向流量控制裝置1發送的流量設定值(R0)例如按時間序列依次表示為如下順序：

(1)首先，作為流量設定值(R0)將"0"發送至流量控制裝置1。然後，在經過T1時間後，外部系統9作為新的流量設定值(R0)將圖6中作為識別編號(批號)"R60-1"表示的"60cc/min"發送至流量控制裝置1。據此，流量控制裝置1控制流路4的流量保持該流量設定值"60cc/min"直至T2時間。

(2)經過T2時間後，外部系統9發送使流量為"0"的流量設定值(R0)。基於該流量設定值，流量控制裝置1將流路的流量控制為"0"直至T3時間。

(3)經過T3時間後，外部系統9再次將"60cc/min"作為新的流量設定值(R0)(圖6中標示為識別編號"R60-2")發送至流量控制裝置1。基於該流量設定值(R0)，流量控制裝置1將流路4的流量控制為"60cc/min"直至T4時間。

(4)然後，經過T4時間後，外部系統9發送使流量為"0"的流量設定值(R0)。流量控制裝置1將流路的流量控制為"0"直至T5時間。

(5)經過T5時間後，外部系統9將"20cc/min"作為新的流量設定值(R0)(圖6中標示為識別編號"R20-1")發送至流量控制裝置1。據此，流量控制裝置1將流路4的流量控制為流量設定值(R0)即"20cc/min"直至T6時間。

(6)然後，經過T6時間後，外部系統9發送使流量為"0"的流量設定值(R0)。流量控制裝置1將流路4的流量控制為"0"直至T7時間。其後，如圖6所示，外部系統9向流量控制裝置1發送新的流量設定值"60cc/min"(圖6中標示為識別編號"R60-3")、流量設定值"20cc/min"(圖6中標示為識別編號"R20-2")等。

如圖6所示，外部系統9除作為流量設定值向流量控制裝置1發送流量為"0"的資訊之外，還按照每天的半導體製造裝置2的作業計劃，向流量控制裝置1發送複數種流量設定值(R0)，在圖6所示的例子中為"60cc/min"和"20cc/min"兩種。並且，當外部系統9將該複數種流量設定值中的某一種流量設定值發送至流量控制裝置1，並經過特定時間後，再將流路4的流量為"0"的流量設定值(R0)發送至流量控制裝置1。另外，在圖6中，是以外部系統9向流量控制裝置1發送兩種流量設定值(R0)為例的，但是也有基於作業計劃向流量控制裝置1發送3種或者3種以上流量設定值(R0)的某一種的情形。並且，也可以有僅發送一種流量設定值(R0)的情形。

如圖6所示，上述的檢驗資訊抽樣程序P7進行的處理是，在根據自外部系統9發送的新的一個批次的成膜處理所對應的各個流量設定值"60cc/min"、"60cc/min"、"20cc/min"......控制流路4的流量時，在每一批次的流量設定值(R0)，將由自流量檢測手段5及壓力檢測手段6輸入的流量檢測值(R1)、壓力檢測值(P1)、基於該流量檢測值(R1)求得並輸出至多層壓電元件15的閥門驅動控制資訊(V1)等3種構成的資訊作為檢驗抽樣資訊，使之與流量設定值(R0)相關，按時間序列依次向RAM 23所設定的檢驗資訊抽樣表存儲特定數。

因而，在檢驗資訊抽樣表中，對構成檢驗抽樣資訊的閥門驅動控制資訊(V1)、流量檢測值(R1)及壓力檢測值(P1)進行抽樣，並按進行存儲處理的存儲的時間序列順序排列。

另外，在流量控制裝置1自外部系統9接收新的流量設定值(R0)時，流經流路4的流量並不限定於達到該流量設定值(R0)或者近似(R0)的值。因而，檢驗資訊抽樣程序P7在每一批次的流量設定值(R0)對構成檢驗抽樣資訊的閥門驅動控制資訊(V1)、流量檢測值(R1)及壓力檢測值(P1)進行抽樣(輸入)並存儲在檢驗資訊抽樣表中的定時可採取下列(1)或(2)所述的某一種方法。

(1)在流量控制裝置1自外部系統9接收流量設定值(R0)後，在經過特定的時間t1(圖6所示的t1)例如3分鐘時，便實施下述處理：使由控制手段8新輸入的流量檢測值(R1)和壓力檢測值(P1)及基於該新輸入的流量檢測值(R1)求得並輸出至多層壓電元件15的閥門驅動控制資訊(V1)構成的檢驗抽樣資訊之一與流量設定值(R0)相關並存儲在RAM 23上。圖6為接收一個批次的新的流量設定值(R0)並經過t1時間後將一個檢驗抽樣資訊存儲在檢驗資訊抽樣表上的例子。在圖6中，用黑色圓點表示將構成檢驗抽樣資訊的3種數據輸入並存儲在檢驗資訊抽樣表中的定時。

在該(1)所述的抽樣方法中，在自外部系統9接收的每一個批次的流量設定值(R0)，便使一個檢驗抽樣資訊即各一個閥門驅動控制資訊(V1)、流量檢測值(R1)和壓力檢測值(P1)與該接收的流量設定值(R0)相關並存儲在設定於RAM 23 上的檢驗資訊抽樣表上。然後，檢驗資訊抽樣程序P7在每一種流量設定值(R0)將預先設定的存儲數N(存儲數的上限值)的檢驗抽樣資訊存儲在檢驗資訊抽樣表上，通過這樣的處理，在與同一流量設定值(R0)相關的檢驗資訊抽樣表中，即使流量設定值(R0)相同，與不同的作業指示相對應批次的檢驗抽樣資訊也能按時間序列依次存儲至上限值N。

(2)在流量控制裝置1自外部系統9接收相當於一個批次的新的流量設定值(R0)後，每經過特定的時間，例如每接收新的流量設定值(R0)並經過3分鐘時，便與上述(1)一樣地實施下述處理：使由閥門驅動控制資訊(V1)、流量檢測值(R1)和壓力檢測值(P1)構成的檢驗抽樣資訊與該接收的流量設定值(R0)相關，並按時間序列依次存儲在檢驗資訊抽樣表上。

在該(2)所述的抽樣方法中，檢驗資訊抽樣程序P7的處理也是在每一種流量設定值(R0)將預先設定的存儲數N(存儲數的上限值)的檢驗抽樣資訊存儲在檢驗資訊抽樣表上。若採用上述的方法(2)，則能夠在每一個新接收的流量設定值(R0)即每一個批次的作業指示，將複數的檢驗抽樣資訊存儲在檢驗資訊抽樣表上。另外，採用上述(1)、(2)中的何種方法，可以適當設定。並且，也可以從監視裝置29任意選擇這兩種方法中的某一種。

接著，基於圖7、圖8說明設定在RAM 23的存儲區域的檢驗資訊抽樣表的數據結構例。

圖7所示的檢驗資訊抽樣表K2是對於自外部系統9接收的流量設定值(R0)"60cc/min"，在每一個接收的該一批次的流量設定值(R0)對構成一個檢驗抽樣資訊的各一個閥門驅動資訊(V1)、流量檢測值(R1)及壓力檢測值(P1)進行抽樣並存儲的處理時的數據結構例。檢驗資訊抽樣程序P7進行的處理是，例如在自外部系統接收的每一批次的流量設定值(R0)，作為識別流量設定值(R0)的識別資訊(流量設定值識別資訊)a1賦予"R60-1"、"R60-2"、......，使之與該識別資訊a1相關並存儲構成一個檢驗抽樣資訊的閥門驅動資訊(V1)、流量檢測值(R1)及壓力檢測值(P1)。另外，作為識別複數種流量設定值(R0)的資訊，例如圖7所示，識別資訊a1由包含"R60"的特定位數的資訊構成。據此，可使存儲在檢驗資訊抽樣表K2上的構成檢驗抽樣資訊的各個數據與流量設定值(R0)相關。

圖8所示的檢驗資訊抽樣表K3同樣是對於流量設定值(R0)"20cc/min"，在每一個接收的該一批次的流量設定值(R0)對構成一個檢驗抽樣資訊的各一個閥門驅動資訊(V1)、流量檢測值(R1)及壓力檢測值(P1)進行抽樣並存儲時的數據結構例。

另外，如上所述，檢驗資訊抽樣程序P7進行的處理是，在檢驗資訊抽樣表K2及K3將構成檢驗抽樣資訊的各個數據按抽樣時的時間序列順序進行存儲。並且，如上所述，除識別複數種流量設定值(R0)的資訊之外，也可以由例如表示抽樣的時間序列順序的資訊即序號或者抽樣時附加的年月日時分等資訊構成。關於該年月日時分的資訊也可以由外部系統9與流量設定值(R0)一同發送至流量控制裝置1，或者自監視裝置29輸入。

並且，在接收的該每一個批次的流量設定值(R0)，對複數的檢驗抽樣資訊進行抽樣時，在識別資訊a1上還附加表示以該批次抽樣的順序的序號。另外，如前所述，在接收的每一個批次的流量設定值(R0)對檢驗抽樣資訊進行抽樣的數量，也可以預先統一為在接收到流量設定值(R0)之後經過特定的時間時對一個或者每經過特定時間便對一個即複數個進行抽樣。

閥門特性資訊參照程序P8進行的處理是，參照閥門特性資訊表K1求出例如與流量檢測手段5所檢測到的流量檢測值(R1)和壓力檢測手段6所檢測到的壓力檢測值(P1)相關的作為基準的閥門驅動控制資訊。

檢驗抽樣資訊增減變化率判定程序P9進行的處理是，對於與流量設定值(R0)相關並存儲在檢驗資訊抽樣表K2、K3、......的檢驗抽樣資訊即閥門驅動控制資訊(V1)和流量檢測值(R1)判定其所存儲的時間序列順序的增加或減少的變化率。另外，用於判定該增加或減少的變化率的處理步驟將後述。

閥門控制資訊變化率計算程序P10進行的處理是，對於與複數種流量設定值(R0)相關並存儲著檢驗抽樣資訊的檢驗資訊抽樣表K2、K3、......求出表示其一種或某兩種檢驗資訊抽樣表所存儲的流量檢測值(R1)和閥門驅動控制資訊 (V1)之間的關聯的相關係數(A)。該相關係數(A)在選擇了某兩種檢驗資訊抽樣表時進行的處理是，分別將該兩種檢驗資訊抽樣表所存儲的流量檢測值(R1)和閥門驅動控制資訊(V1)作為按其存儲的時間序列順序將與二維坐標軸上相對應時的交點坐標連結而成的直線的斜率來求得。

在根據一個檢驗資訊抽樣表來求相關係數(A)時，進行的處理是，分別將與某一種流量設定值(R0)相關的一個檢驗資訊抽樣表所存儲的流量檢測值(R1)和閥門驅動控制資訊(V1)作為按其存儲的時間序列順序與二維坐標軸上相對應時的交點坐標和原點坐標連結而成的直線的斜率來求得。另外，在自外部系統9發送兩種以上流量設定值(R0)時，最好進行自某兩種檢驗資訊抽樣表求出相關係數(A)的處理。

通過閥門控制資訊變化率計算程序P10自兩個檢驗資訊抽樣表來求相關係數(A)，其處理例如可通過下述處理來求得：依次就兩個檢驗資訊抽樣表所存儲的流量檢測值(R1)計算出該存儲的時間序列順序之間的差異值Rr，並依次同樣就閥門驅動控制資訊(V1)計算出該記錄的時間序列順序之間的差異值Vr，進而進行根據這些計算出的差異值Rr和差異值Vr作為(A)=(差異值Rr)/(差異值Vr)來求得相關係數(A)的處理。該相關係數(A)即可按檢驗資訊抽樣表所存儲的流量檢測值(R1)(或者閥門驅動控制資訊(V1))的存儲數來求得。

另外，是通過閥門控制資訊變化率計算程序P10進行自與流量設定值(R0)相關的一個檢驗資訊抽樣表求得上述相關係數(A)的處理，還是進行選擇與某兩種流量設定值(R0)相關的檢驗資訊抽樣表來求得的處理，可基於下述(1)~(3)的某一種來決定其處理功能。

(1)在設置本發明的流量控制裝置1的半導體製造生產線構成為基於一種流量設定值(R0)進行流量控制的規格時，進行根據一個檢驗資訊抽樣表求得相關係數(A)的處理。

(2)在設置本發明的流量控制裝置1的半導體製造生產線構成為基於兩種以上的流量設定值(R0)進行流量控制的規格時，進行根據某兩種檢驗資訊抽樣表求得相關係數(A)的處理。

(3)在設置本發明的流量控制裝置1的半導體製造生產線構成為基於兩種以上流量設定值(R0)進行流量控制的規格時，也基於例如來自外部系統9的控制信號或者來自監視裝置29的輸入信號，進行根據與所指定的一種流量設定值(R0)相關的檢驗資訊抽樣表求得相關係數(A)的處理。

上述的檢驗抽樣資訊增減變化率判定程序P9和閥門控制資訊變化率計算程序P10均為流量控制裝置1進行檢驗處理的預處理所必需的程序。

流量檢驗手段即流量檢驗程序P11進行的處理是，求得與流量控制裝置1控制流路4的流量的精度相關的資訊(檢驗資訊)。作為子程序，流量檢驗程序P11包括閥門控制差異量計算程序P11a和流量差異量計算程序P11b。流量檢驗程序P11的處理內容將後述。

流量修正程序P12進行的處理是，在控制手段8的流量控制程序P6向流量控制閥機構7(多層壓電元件15)輸出新的閥門驅動控制資訊(V1)時，求出對流路4的流量進行修正的流量修正用閥門驅動控制資訊，並將所求得的閥門驅動控制資訊輸出至流量控制閥機構7。

閥門特性資訊登錄程序P13進行的處理是，在例如將流量控制裝置1設置在半導體製造裝置2上的初期階段，如上所述地進行實際工作檢驗，並根據所收集的數據將數據結構如圖4所示的閥門特性資訊表K1登錄在RAM 23上。並且，在將流量控制裝置1設置在半導體製造裝置2上之後，即使在將閥門特性資訊表K1重新登錄在RAM23上時，也使用閥門特性資訊登錄程序P13。

監視處理程序P14進行的處理是，在半導體製造裝置2工作時，將流量控制裝置1所收集的流量檢測值(R1)、壓力檢測值(P1)、溫度檢測值及運算求得的檢驗資訊等各種資訊實時發送至監視裝置29。監視裝置29接收到這些資訊後，即將所接收的資訊按時間序列作為圖形顯示在顯示裝置上。另外，如上所述，監視裝置29也可以根據需要進行設置和工作。

軟件定時器P15進行的處理是，通過程序處理對經過時間進行計數。軟件定時器P15通過主控制程序Pm來控制其經過時間的計數處理的實行。另外，也可以取代軟件定時器P15，將由軟件構成的定時器搭載在控制手段(控制基板)8上。

[流量控制及檢驗處理的步驟]

接著，就流量控制裝置1的控制手段8一邊採用上述控制程序對流經流路4的流體之流量進行控制，一邊對其流量控制精度進行檢驗處理的步驟，基於圖9~圖11所示的流程圖說明其第1實施方式。

圖9是控制手段8的主控制程序Pm自外部系統9通過流量設定信號S0進行流量設定值(R0)的通信中斷處理並接收，並對所接收的該流量設定值(R0)的類別進行判定處理的流程圖。另外，圖10及圖11是表示一邊基於主控制程序Pm自外部系統9接收的流量設定值(R0)來控制流路4的流量，一邊對該流量控制的精度進行檢驗的處理步驟的流程圖。

在以下說明中，以外部系統9作為流量設定信號S0發送至流量控制裝置1的流量設定值(R0)被設定為"0~100cc/min"的範圍的複數種流量設定值中的某一種數字值發送出去時的情形為例進行說明。另外，該流量設定值(R0)為"0"則表示流經流路4的流體之流量為"0"，為"100"則表示流量控制裝置1可流入流路4的最大流量(滿標度流量)例如控制為100cc/min。

另外，如圖6所示，自外部系統9作為流量設定信號S0發送至流量控制裝置1的流量設定值(R0)追隨CVD裝置等半導體製造裝置2的工作(成膜處理等)發送例如"0cc/min"並經過特定的時間(T1)後，作為一個批次的成膜處理所需的流量設定值(R0)來發送"60cc/min"。基於此，控制手段8 的流量控制程序P6為使通過CVD裝置的腔室的流經流路4的流體之流量達到"60cc/min"而控制至T2時間。然後，在經過T2時間後，外部系統9將"0cc/min"作為流量設定信號S0發送出去。進而，在經過T3時間後，外部系統9作為旨在進行新的一個批次的成膜處理的流量設定值(R0)而將例如"60cc/min"發送至流量控制裝置1。

圖11是用於說明在流量控制裝置1自外部系統9接收到流量設定值(R0)時流量控制裝置1的主控制程序Pm所實行的接收處理步驟的流程圖。以下逐步驟說明其接收處理的內容：

(步驟S1)

主控制程序Pm判定自外部系統9作為流量設定信號S0接收的流量設定值(R0)是否為"0"(0cc/min)。該判定結果若大於"0"，則進至步驟S2，若為"0"，則進至步驟S5。

(步驟S2)

判定所接收的流量設定值(R0)是否超過了預先設定的上限值例如"100cc/min"。該判定結果若判定為上限值以下，則進至步驟S3。另一方面，若超過上限值，則進至步驟S6。

(步驟S3)

使軟件定時器P15工作(啟動)，對經過時間進行計數處理，例如以秒為單位進行計數處理。

(步驟S4)

將接收到的流量設定值(R0)存儲在RAM 23上。當步驟 S4的處理結束後，主控制程序Pm進行的處理是，將控制轉移至圖10所示的軟件中斷處理(10ms定時中斷處理)Si。

(步驟S5)

控制手段8的流量控制程序P6進行的控制是，將流入流路4的流量控制為"0"(將流量控制閥機構7置於"關閉")。將該流量控制為"0"的處理表示通過將"150V(或者0V)"作為閥門驅動電壓值(表示閥門驅動控制資訊)施加在多層壓電元件15上，使流量控制閥12下降，使流路4的流量為"0"。當步驟S5的處理結束後，便結束對於流量設定值(R0)的接收處理。

另外，使流路4的流量為"0"的控制有必要根據由多層壓電元件15構成的流量控制閥的類型來施加，即將與常開式或常關式相對應的閥門驅動控制資訊(V1)施加在多層壓電元件15上。例如，在常開式時，向多層壓電元件15施加"150V"，將流量控制閥機構7控制為"關閉"，另一方面，在常關式時，向多層壓電元件15施加"0V"，將流量控制閥機構7控制為"關閉"。

另外，與流量控制閥的開關控制類型無關，為通過程序控制來實行流量控制閥機構7的開關，例如可控制為：為將流量控制閥機構7置於"關閉"，控制手段8可向閥門驅動電路20輸出"0V"，另一方面，為將流量控制閥機構7置於"全開"，控制手段8可向閥門驅動電路20輸出"5V"。並且，在閥門驅動電路20上，設有與該流量控制閥的開關控制類型相對應的驅動電壓轉換電路。為使具備常開式流量控制閥的流量控制閥機構7"關閉"，驅動電壓轉換電路設有向多層壓電元件15施加"150V"的電路，另一方面，在流量控制閥為常關式時，同樣為將流量控制閥機構7"關閉"，還設有施加"0V"的電路。

(步驟S6)

因為自外部系統9發送了超過預先設定的值的流量設定值(R0)，所以進行差錯處理，結束流量設定值(R0)的接收處理。

接著，說明圖10~圖11所示的通過10ms(10毫秒)的定時中斷處理Si(以下稱之為定時中斷處理)實行的流量控制和檢驗處理步驟。

定時中斷處理Si在自外部系統9發送下一個新的流量設定值(R0)之前，基於主控制程序Pm的控制，每隔特定的時間間隔例如每10ms便啟動一次。以下按圖10~圖11所示的步驟依次說明定時中斷處理Si的處理步驟。

(步驟S11)

在該步驟進行的處理是，啟動流量檢測信號輸入程序P2，將流量檢測手段5當前檢測到的與流路4的流量檢測值(R1)相關的資訊作為流量檢測資訊S1輸入至控制手段8，將所輸入的流量檢測值(R1)存儲在RAM 23上。輸入至控制手段8的流量檢測值(R1)雖然是作為例如0~5V的某一個電壓值輸入的，但是流量檢測信號輸入程序P2進行將該輸入的電壓值轉換為當前的流量值的處理，例如轉換為用"cc/min"表示的流量檢測值(R1)，然後存儲在RAM 23上。另外，也可以將作為流量檢測值(R1)輸入至控制手段8的0~5V的電壓值直接在以下處理中使用。

(步驟S12)

在該步驟進行的處理是，通過壓力檢測值輸入手段即壓力檢測信號輸入程序P3將壓力檢測手段6所檢測到的壓力檢測值(P1)作為壓力檢測信號S2輸入，並將所輸入的該壓力檢測值(P1)存儲在RAM 23上。另外，輸入至控制手段8的壓力檢測值(P1)為例如用0~5V表示的某一個電壓值，但是壓力檢測信號輸入程序P3進行的處理是，將該電壓值轉換為例如用"0.2MPs"表示的壓力檢測值(P1)，並存儲在RAM 23上。

(步驟S13)

流量控制程序P6進行運算處理，求得旨在使流路4的流量達到自外部系統9接收的流量設定值(R0)的閥門驅動控制資訊(V0)。接著，將所求得的該閥門驅動控制資訊(V0)作為閥門驅動信號S3輸出至閥門驅動電路20。當自控制手段8輸入閥門驅動控制資訊(V0)後，如上所述，閥門驅動電路20將該閥門驅動控制資訊(V0)轉換為作為閥門驅動電壓信號S4施加在多層壓電元件15上的閥門驅動控制資訊(V1)(閥門驅動電壓值)。然後，該轉換後的閥門驅動控制資訊(V1)被施加在(輸出至)多層壓電元件15上。

另外，在步驟S13進行的處理是，將閥門驅動電路20通過閥門驅動控制資訊輸入程序P5施加在多層壓電元件15上的閥門驅動電壓值即閥門驅動控制資訊(V1)作為閥門驅動電壓信號S6輸入至控制手段8，並將所輸入的該閥門驅動控制資訊(V1)暫存在RAM 23上。另外，將施加在多層壓電元件15上的該閥門驅動控制資訊(V1)存儲在RAM 23上的處理，也可以根據流量控制程序P6運算求得的閥門驅動控制資訊(V0)來求得閥門驅動控制資訊(V1)，並將該閥門驅動控制資訊(V1)存儲在RAM 23上。

另外，在步驟S13，通過流量控制程序P6求得與閥門驅動控制資訊(V1)相對應的閥門驅動控制資訊即輸出至閥門驅動電路20的閥門驅動控制資訊(V0)的處理，例如通過PID運算處理來求得。

通過該PID運算處理來求得閥門驅動控制資訊(V0)的處理可如下進行。即也可以採取如下的處理：求出自外部系統9接收的流量設定值(R0)與經步驟S11的處理而輸入的流量檢測值(R1)之間的差異值，根據該差異值參照預先登錄在RAM 23上的旨在進行PID運算處理的基準控制資訊進行求得閥門驅動控制資訊(V0)的處理。另外，在本處理中，也可以通過PID運算處理求出施加在多層壓電元件15上的閥門驅動控制資訊(V1)，基於所求得的該閥門驅動控制資訊(V1)求得輸出至閥門驅動電路20的閥門驅動控制資訊(V0)。

(步驟S14)

在該步驟進行的處理是，通過上述的步驟S1計算出自外部系統9根據流量設定信號S0指示的流量設定值(R0)(例如60cc/min)與在上述步驟S11輸入的流量檢測值(R1)之間的差異量D1(D1=| R0-R1 |)，判定該差異值D1是否為"0"或者預先設定的值α例如"0.1cc/min"以下。通過該判定處理，在判定差異量D1為α以下時，進至步驟S15。另一方面，在判定為D1>α時，返回定時中斷處理Si。

在該步驟S14進行的處理是，判定當前流經流路4的流量的流量檢測值(R1)是否與外部系統9所指示的流量設定值(R0)相一致，或者對於該流量設定值(R0)判定其是否達到了例如"0.1cc/min"以下的穩定狀態。然後，當判定上述差異量D1超過了α值，則返回定時中斷處理Si，在每隔10ms工作的下一次定時中斷處理Si中再度判定可否看作是流量穩定狀態。

另外，進行步驟S14的處理的理由如下：為使例如流經流路4的流體之流量從"0"("0cc/min")的狀態變為流量設定值(R0)例如"60cc/min"，即使對設置在工藝氣體供給源與流量控制裝置1之間的氣管3上的壓力控制裝置進行控制，流經流路4的流量也不會立即達到"60cc/min"或近似"60cc/min"的穩定流量，通常，要達到穩定的流量，需要1秒至數秒的時間。因而，這並不意味著若在判定為流經流路4的流體之流量達到近似流量設定值(R0)的值之後不實行對於流量控制裝置1實施流量控制的精度進行檢驗的處理才進行檢驗。

另外，在步驟S14的處理中，也可以在判定為流路4的流量穩定下來時，進行上述步驟S3的處理，即啟動軟件定時器P15，對經過時間進行計數處理。

(步驟S15)

判定"1"是否存儲在設定於RAM 23的檢驗處理旗標上。當該判定結果為存儲著"1"時，進至步驟S16，當為存儲著"0"時，進至步驟S17。所謂該檢驗處理旗標，是一種資訊，其表示：流量控制裝置1的當前流路4的流量控制狀態是否隨著上述的裝置的時效變化產生了對於自外部系統9接收的流量設定值(R0)不可忽視的偏差量。另外，在基於後述的步驟S24~S25的處理而判定為必須實行檢驗處理時，在該檢驗處理旗標上存儲"1"。

(步驟S16)

在該步驟進行的處理是，通過流量檢驗程序P11計算出用於對流量控制裝置1的流量控制精度進行檢驗的檢驗資訊。進而在步驟S16進行將所計算出的檢驗資訊發送至外部系統9的處理。

作為流量檢驗程序P11所計算出的檢驗資訊，計算出下列閥門控制差異量和流量差異量。

檢驗資訊即閥門控制差異量是通過流量檢驗手段即閥門控制差異量計算程序P11a求得的檢驗資訊。閥門控制差異量表示控制手段8向多層壓電元件15輸出的閥門驅動控制資訊(V1)與參照同流量控制程序P6進行求得該閥門驅動控制資訊(V1)的處理時的流量檢測值(R1)和壓力檢測值(P1)二者相關的資訊即閥門特性資訊表K1求得的作為基準的閥門驅動控制資訊(Vsi)的差異量。另外，作為基準的該閥門驅動控制資訊(Vsi)通過閥門特性資訊參照程序P8求得。

因而，閥門控制差異量表示當前輸入至多層壓電元件15的閥門驅動控制資訊(V1)與根據輸出該閥門驅動控制資訊(V1)時的流量檢測值(R1)和壓力檢測值(P1)求得的作為檢驗用基準數據而求得的閥門驅動控制資訊(Vsi)的偏差量，可以推測該偏差量是因裝置的時效變化而產生的。

計算閥門控制差異量的步驟可通過閥門控制差異量計算程序P11a如下求得：為將流路4的流量控制為自外部系統9接收的流量設定值(R0)，表示在步驟S13的處理中向多層壓電元件15輸出的閥門控制資訊(V1)與作為通過運算處理來求得該閥門驅動控制資訊(V1)的資訊而同在步驟S11的處理中輸入的流量檢測值(R1)和在步驟S12的處理中輸入的壓力檢測值(P1)相關的作為基準的閥門驅動控制資訊(Vsi)之間的差異量((V1)-(Vsi))。另外，如上所述，作為基準的閥門驅動控制資訊(Vsi)可參照圖4所示的閥門特性資訊表K1求得。

另外，基於圖4所示的閥門特性資訊表K1所記載的數據例就通過閥門特性資訊參照程序P8參照閥門特性資訊表K1求得與上述流量檢測值(R1)和壓力檢測值(P1)相關的的作為基準的閥門驅動控制資訊(Vsi)的步驟說明如下：例如在步驟S11的處理中輸入的流量檢測值(R1)為"60cc/min"，同樣，在步驟S12的處理中輸入的壓力檢測值(P1)為"0.2MPa"，則閥門特性資訊參照程序P8進行的處理是，參照圖4所示的閥門特性資訊表K1來求得與流量檢測值(R1)(60cc/min)和壓力檢測值(P1)(0.2MPa)二者相關的作為基準的閥門驅動電壓(Vsi)。在本例中，作為基準的閥門驅動電壓(Vsi)，求出了如圖4的b區域所示的"53.609V"。

在上述的流量檢測值(R1)為"57cc/min"，壓力檢測值(P1)為(0.25MPa)時，無法根據登錄至閥門特性資訊表K1的數據直接求得與該流量檢測值(R1)和壓力檢測值(P1)二者均相關的作為基準的閥門驅動電壓(Vsi)，所以通過進行線性近似內插等運算處理的程序(線性近似內插運算程序)進行求出作為基準的閥門驅動電壓(Vsi)的處理。

在上述的流量檢測值(R1)為"57cc/min"，壓力檢測值(P1)為"0.25MPa"時，參照閥門特性資訊表K1通過線性近似內插運算程序求得作為基準的閥門驅動電壓(Vsi)的處理例如可通過將下面的(1)~(3)所記載的步驟程序化來求得。

(1)關於包含上述流量檢測值(R1)"57cc/min"的閥門特性資訊表K1的作為基準的流量檢測值(Rs)為"55cc/min"和"60cc/min"，根據閥門特性資訊表K1求得與各個流體的作為基準的壓力值(Ps)"0.2MPa"和"0.3MPa"相對應的4個作為基準的閥門驅動電壓(Vs1)~(Vs4)，並存儲在RAM 23上。

(2)按(57-55)/(60-55)的分配比例，在上述流量檢測值(R1)為"57cc/min"時，參照閥門特性資訊表K1求得與壓力檢測值(P1)"0.2MPa"相對應的閥門驅動電壓(Vs5)和與"0.3MPa"相對應的閥門驅動電壓(Vs6)，存儲在RAM 23上。

(3)根據在上述(2)求得的(Vs5)和(Vs6)計算出((Vs6)-(Vs5))的值，將該值按(0.25-0.2)/((0.3)-(0.2))的比例進行分配，以此進行求得壓力檢測值(P1)為"0.25MPa"時作為基準的閥門驅動電壓(Vsi)的處理。

另一方面，檢驗資訊即流量差異量表示當前的流量檢測值(R1)與基於該流量檢測值(R1)運算處理並輸出至多層壓電元件15的閥門驅動控制資訊(V1)根據閥門特性資訊表K1求得的作為基準的流量(Rsi)的差異量，即在流量控制裝置1將流路4的流量控制為流量設定值(R0)時，實際測定的流量檢測值(R1)與根據此時輸出的閥門驅動控制資訊(V1)求得的檢驗用流量之間的偏差量。

上述流量差異量可採取如下步驟通過第2流量檢驗手段即流量差異量計算程序P11b計算出來。

首先，通過閥門特性資訊參照程序P8，進行參照閥門特性資訊表K1求得與在步驟S12的處理中輸入的壓力檢測值(P1)和在步驟S13的處理中輸出至多層壓電元件15的閥門驅動資訊(V1)相關的作為基準的流量(Rsi)的處理。然後，求得在步驟S11的處理中輸入的流量檢測值(R1)與作為基準的檢驗用流量(Rsi)的差異量，將所求得的該差異值作為流量差異量(流量的偏差量)。可以推測該流量的偏差量是因裝置的時效變化而產生的。另外，通過閥門特性資訊參照程序P8求得作為基準的該流量(Rsi)的處理可根據需要啟動上述線性近似內插運算程序。

此外，在步驟S16，流量檢驗程序P11進行的處理是，將通過上述處理求得的閥門控制差異量和流量差異量發送至外部系統9。並且，這些資訊也可以發送至監視裝置29。

當外部系統9通過上述步驟S13和步驟S16自流量控制裝置1接收到流量檢測值(R1)、壓力檢測值(P1)、閥門驅動控制資訊(V1)及包含閥門控制差異量和流量差異量等在內的各種資訊後，將接收到的這些資訊例如按時間序列顯示在外部系統9所具備的監視系統的監視裝置上。監視系統的監視者看見該顯示，可實時識別流量控制對於流量設定值(R0)的偏差量產生狀況等。

(步驟S17)

在該步驟進行的處理是，主控制程序Pm判定軟件定時器P15所計數的時間值是否達到了預先設定的特定時間值。在該判定結果為達到特定時間值時，進至步驟S18，在尚未達到特定時間值時，返回定時中斷處理Si。另外，所謂該特定的時間值，表示一種旨在實行存儲處理的時間值，其啟動上述的檢驗資訊抽樣程序P7，收集檢驗抽樣資訊，使之與設定在RAM 23上的檢驗資訊抽樣表所接收的流量設定值(R0)相關並加以存儲。

(步驟S18)

在該步驟進行的處理是，通過檢驗資訊抽樣程序P7將由在步驟S11的處理中自流量檢測手段5輸入的流量檢測值(R1)、在步驟S12的處理中自壓力檢測手段6輸入的壓力檢測值(P1)及在步驟S13的處理中輸出至多層壓電元件15的閥門驅動控制資訊(V1)等3種資訊構成的檢驗抽樣資訊存儲至與自外部系統9接收的流量設定值(R0)相關並設定在RAM 23上的檢驗資訊抽樣表K2、K3等的某一個上。然後，每當將檢驗抽樣資訊存儲至與流量設定值(R0)相關的檢驗資訊抽樣表K2、K3等的某一個上時，就對存儲在各檢驗資訊抽樣表K2、K3等上的檢驗抽樣資訊的存儲數(抽樣數)進行計數，並將該計數值存儲在RAM 23上。另外，如前所述，存儲在該檢驗資訊抽樣表K2、K3等上的資訊的數據結構例如圖7或圖8所示。

並且，在步驟S18進行的處理是，將在步驟S11輸入的流量檢測值(R1)、在步驟S12輸入的壓力檢測值(P1)及在步驟S13施加在多層壓電元件15上的閥門驅動控制資訊(V1)發送至外部系統9。

(步驟S19)

在該步驟進行的處理是，判定與每種預先設定的複數的流量設定值(R0)相關的存儲在各個檢驗資訊抽樣表K2、K3等上的檢驗抽樣資訊的存儲數是否達到了預先設定的上限值，例如是否分別達到了"100"。該判定結果為達到特定數時，進至步驟S20，尚未達到特定數時返回定時中斷處理Si。另外，該存儲數的上限值雖然也與半導體製造裝置2的工作狀態有關，但是例如可設定為複數的流量設定值(R0)所對應的全部檢驗抽樣資訊的存儲數每隔一週至數週即達到上限值。

另外，在步驟S18的處理中，在進行對於一個批次的流量設定值(R0)對複數的檢驗抽樣資訊進行抽樣，並存儲在檢驗資訊抽樣表K2、K3等上的處理時，例如可通過檢驗資訊抽樣程序P7進行下述處理：即，在上述的步驟S17的處理中軟件定時器P15的計數值達到預先設定的特定的時間值，步驟S18的處理結束時，在將軟件定時器P15的計數值初始化為"0"之後，啟動軟件定時器P15，實行對經過時間進行計數的處理，然後進至步驟S19。在如此地反復實行定時中斷處理Si的過程中，經過時間會再次達到特定的時間值，並實行步驟S18的處理，所以，複數的檢驗抽樣資訊會按時間序列被存儲在與流量設定值(R0)相關的檢驗資訊抽樣表K2、K3等的某一個中。

(步驟S20)

步驟S20~步驟S24的處理是，對存儲在檢驗資訊抽樣表K2、K3等上的構成檢驗抽樣資訊的數據進行分析，根據裝置的時效變化判定其是否產生了流量控制所不可忽視的偏差量，這是作為本流量控制裝置1的特徵的手段(方法)。

在步驟S20，通過檢驗抽樣資訊增減變化率判定程序P9就與流量設定值(R0)相關並存儲在各個檢驗資訊抽樣表K2、K3、......等上的閥門驅動控制資訊(V1)和壓力檢測值(P1)判定該對於存儲時間序列順序而言的增加或減少的變化率，即就流量控制判定是否產生了上述時效變化的影響。

若參照與圖7所示的流量設定值(R0)"60cc/min"相關的檢驗資訊抽樣表K2來說明，則通過檢驗抽樣資訊增減變化率判定程序P9對上述的增加或減少的變化率進行判定的處理步驟例如下述的(1)~(5)所述：

(1)如上所述，存儲在檢驗資訊抽樣表K2上的閥門驅動控制資訊(V1)按存儲在RAM 23上的存儲順序(存儲的時間序列順序)排列。首先，在存儲的時間序列順序上相鄰的閥門驅動控制資訊(V1)之間進行減法處理，在圖7所示的例子中，是從與流量設定值識別資訊"R60-2"相對應的閥門驅動控制資訊(V1)中減去與流量設定值識別資訊"R60-1"相對應的閥門驅動控制資訊(V1)，將二者之差分值(差異值)(Sv)存儲在RAM 23上。

(2)同樣，進行從與流量設定值識別資訊"R60-3"相對應的閥門驅動控制資訊(V1)中減去與流量設定值識別資訊"R60-2"相對應的閥門驅動控制資訊(V1)的處理，將二者之差分值(差異值)(Sv)存儲在RAM 23上。

(3)以後同樣地對時間序列上相鄰的兩個閥門驅動控制資訊(V1)之間進行減法運算直至識別資訊"R60-n"，將二者之差分值(Sv)存儲在RAM 23上。

(4)判定在上述(1)~(3)的處理中求得的差分值(Sv)是否全部為"正"或"負"，使其結果與流量設定值(R0)相關並存儲在RAM 23上。

若實行上述(1)~(4)所述的步驟所得的差分值(Sv)全部為"正"，則可判定為隨著時效變化閥門驅動控制資訊(V1)在對該閥門驅動控制資訊(V1)進行抽樣的期間處於增加的變化率(增加之變化率)。另一方面，若全部為"負"，則同樣可判定為閥門驅動控制資訊(V1)處於減少的變化率(減少之變化率)。

接著，通過檢驗抽樣資訊增減變化率判定程序P9進行下列的(5)所述的處理：

(5)在該步驟進行的處理是，對於存儲在檢驗資訊抽樣表K2上的壓力檢測值(P1)，通過與上述(1)~(4)所述的步驟相同的處理，求得其存儲順序上相鄰之間的差分值(Sp)，判定該差分值(Sp)處於增加變化率還是減少變化率。然後，若實行本(5)所述的處理所得的差分值(Sp)全部為"正"，則可判定為隨著時效變化壓力檢測值(P1)在對該壓力檢測值(P1)進行抽樣的期間處於增加的變化率(增加之變化率)。另一方面，若全部為"負"，則同樣可判定為壓力檢測值(P1)處於減少的變化率(減少之變化率)。

在步驟S20的處理是，基於上述(1)~(5)所述的步驟，對於與流量設定值(R0)相關的存儲在全部檢驗資訊抽樣表K2、K3、......上的閥門驅動控制資訊(V1)和壓力檢測值(P1)來判定其增加變化率或減少變化率。

(步驟S21)

對於在步驟S20的處理中判定的與流量設定值(R0)相關的存儲在檢驗資訊抽樣表K2、K3等上的全部閥門驅動控制資訊(V1)和壓力檢測值(P1)二者，判定其增減變化率是否相同，即是否全部處於"增加變化率"或"減少變化率"。該判定結果若判定為增減變化率相同，則進至步驟S22，而判定為不同，則返回定時中斷處理Si。

在本步驟S21，判定存儲在檢驗資訊抽樣表K2、K3等上的閥門驅動控制資訊(V1)和壓力檢測值(P1)二者處於增加變化率或減少變化率，這表示與自外部系統9接收的流量設定值(R0)相對而言，輸出至多層壓電元件15的閥門驅動控制資訊(V1)和流路4的流體的壓力檢測值(P1)在時間序列上處於增加變化率或減少變化率。這表示：由於隨著上述裝置的時效變化而在管路內附著的生成物、在構成流量傳感器的傳感器管及旁通管上附著的生成物、或者設在流量控制閥機構7上的執行器即多層壓電元件15的性能下降等原因，可以推測為與流量控制裝置1控制流路4的流量的流量設定值(R0)相對而言，實際的流量控制已產生了偏差量。

並且，對於存儲在檢驗資訊抽樣表K2、K3等上的閥門驅動控制資訊(V1)和壓力檢測值(P1)二者，若其判定為增加變化率和減少變化率並存，則可判定為未產生裝置的時效變化，所以進行自步驟S21返回定時中斷處理Si的處理。

(步驟S22)

通過閥門控制資訊變化率計算程序P10選擇存儲在RAM23上的兩種檢驗資訊抽樣表，進行下述(處理1)和(處理2)所述的處理。另外，當在RAM 23上存儲著3種以上的與流量設定值(R0)相關的檢驗資訊資訊抽樣表K2、K3、K4......時，進行選擇某兩種與流量設定值(R0)相對應的檢驗資訊資訊抽樣表的處理。該某兩種流量設定值(R0)的選擇是進行選擇流量設定值(R0)的數值最高的流量設定值和最低的流量設定值兩種的處理。

(處理1)

對於所選擇的兩種與流量設定值(R0)相關的檢驗資訊抽樣表，例如圖7和圖8所示的檢驗資訊抽樣表K2和K3，計算出與兩種流量設定值(R0)相對應地按時間序列順序存儲的閥門驅動控制資訊(V1)之間的差異量Vr。以下基於圖7和圖8所示的檢驗資訊抽樣表K2和K3說明該計算例。

首先，求出如圖7所示地抽樣並存儲的時間序列順序即流量設定值識別資訊"R60-1"與圖8所示的同一時間序列順序即與"R20-1"相對應的閥門驅動控制資訊(V1)之間的差異量Vr即差異量(Vr-1)。其次，同樣地求出與流量設定值識別資訊"R60-2"和"R20-2"相對應的閥門驅動控制資訊(V1)之間的差異量(Vr-2)。然後，同樣地依次計算出與流量設定值識別資訊"R60-n"和"R20-n"相對應的閥門驅動控制資訊(V1)之間的差異量(Vr-n)，按時間序列順序存儲在RAM 23上。

(處理2)

以與上述(處理1)相同的步驟對於兩個檢驗資訊抽樣表K2和K3依次計算出流量檢測值(R1)所存儲的時間序列順序之間的差異量Rr即差異量(Rr-1)、差異量(Rr-2)、......、差異量(Rr-n)，按時間序列順序存儲在RAM 23上。

(步驟S23)

對於以上述步驟S22的(處理1)和(處理2)所述的步驟依次計算並按時間序列順序存儲的差異量Rr即差異量(Rr-1)、差異量(Rr-2)、......、差異量(Rr-n)和同樣的差異量Vr即差異量(Vr-1)、差異量(Vr-2)、......、差異量(Vr-n)，通過閥門控制資訊變化率計算程序P10依次計算出表示與時間序列順序相對應的差異量Rr同差異量Vr的關聯的相關係數(A)即(差異量(Rr-1)/差異量(Vr-1))、(差異量(Rr-2)/差異量(Vr-2))、......、(差異量(Rr-n)/差異量(Vr-n))，將其值存儲在RAM 23上。

如圖16所示，在以與兩種流量設定值(R0)相關的閥門驅動控制資訊(V1)為X軸，以流量檢測值(R1)為Y軸的二維坐標系上，通過閥門控制資訊變化率計算程序P10依次計算出來的相關係數(A)的值表示按時間序列順序對應的與兩種流量設定值(R0)對應的閥門驅動控制資訊(V1)的值和流量設定值(R1)的值所構成的交點P1和P2所連成的直線L1、......、Ln的變化率。

(步驟S24)

判定在步驟S23的處理中計算出來的相關係數(A)的值是否超過了預先設定的門限值的範圍S。作為門限值的範圍S，例如設定為S=(0.30~0.35)。當該判定結果為超過該特定的門限值的範圍S時，進至步驟S25，當判定為門限值的範圍S以下(未超過)時，進至步驟S26。另外，該門限值的範圍S可每兩種流量設定值(R0)基於存儲在圖4所示的閥門特性資訊表K1上的作為基準的閥門驅動控制資訊(Vs)和作為基準的流量(Rs)設定為適當值。

判定上述相關係數(A)的值是否超過了預先設定的門限值的範圍S，例如可採用下列方法進行：在上述步驟計算出來的複數個相關係數(A)的值中，若預先設定的特定數例如一個或兩個超過了門限值的範圍S，則判定為相關係數(A)超過了門限值的範圍S。或者也可以進行下列判定處理：即計算出複數的相關係數(A)的最大值與最小值的差異，若該差異值超過了預先設定的值，則判定為相關係數(A)超過了特定的門限值的範圍S。

另外，在步驟S24判定相關係數(A)的值是否超過門限值的範圍S，其理由如下：若裝置產生了時效變化，則控制手段8即使將流路4的流量控制為流量設定值(R0)，此時的閥門驅動控制資訊(V1)和流量設定值(R1)也會發生微小變化，相關係數(A)的值也會隨時間的經過而變化。

另一方面，在未產生裝置的時效變化或者雖然產生但仍很微小的情況下，相關係數(A)的差別極小。其原因在於，如前所述，每某兩種流量設定值(R0)即基於存儲在圖4所示的閥門特性資訊表K1上的作為基準的閥門驅動控制資訊(Vs)和作為基準的流量(Rs)來將門限值的範圍S設定為適當的值，據此，在未產生裝置的時效變化或者雖然產生但仍很微小的情況下，相關係數(A)的值包含在門限值的範圍S內。

因而，通過實行上述步驟S21的判定處理和步驟S24的相關係數(A)的值是否超過預先設定的門限值的範圍S的判定處理，能夠更高可靠性地判定由於裝置的時效變化而使流量控制產生了不可忽視的偏差。

並且，如上所述，若將使相關係數(A)與某兩種流量設定值(R0)相關的構成檢驗抽樣資訊的流量檢測值(R1)和閥門驅動控制資訊(V1)分別作為按其存儲的時間序列順序對應在二維坐標軸上時連結交點坐標的直線的斜率來求出，則能更準確地掌握因裝置的時效變化而導致的流量控制的下降。其原因在於，據推測，裝置若產生了時效變化，則流量檢測值(R1)和閥門驅動控制資訊(V1)會在時間序列上以相同的變化率增加或者減少。因而，對於與某兩種相關的構成檢驗抽樣資訊的流量檢測值(R1)和閥門驅動控制資訊(V1)，可通過將按其存儲的時間序列順序對應在二維坐標軸上時的交點坐標連結而成的直線的斜率變化來判定裝置是否產生了時效變化，能夠更準確地掌握時效變化的產生。

另外，基於半導體製造裝置2的工作計劃，在時間序列上自外部系統向流量控制裝置1發送3種以上流量設定值(R0)時，上述的與某兩種相關的檢驗抽樣資訊的選擇，例如可選擇這些流量設定值(R0)的值為最高的流量設定值和為最低的流量設定值。其原因在於，能夠更準確地掌握相關係數(A)隨時間序列變化的變化率。

(步驟S25)

因為已判定為與流量設定值(R0)相對應的流量控制由於裝置的時效變化而產生了不可忽視的偏差，所以進行將"1"存儲在設定於RAM 23的流量檢驗旗標上的處理。當在流量檢驗旗標上存儲"1"之後，在下一定時中斷處理Si啟動時實行上述步驟S16(參見圖10)的處理，實行檢驗資訊的計算處理。

在上述步驟S24，若判定為相關係數(A)的值未超過預先設定的門限值的範圍S，則表示下述兩點：

第一，如上所述，表示裝置未產生時效變化，或者雖然產生但極小，能夠進行與自外部系統9接收的流量設定值(R0)一致或者極近似的精度較高的流量控制。其原因如上。

第二，表示由於裝置的時效變化，在上述二維坐標系上按時間序列順序對應的閥門驅動控制資訊(V1)和流量檢測值(R1)所構成的兩個交點所連成的複數條直線L1、L2、......、Ln如圖17所示地按時間序列平行移動。產生該平行移動的原因可判定為，例如流量控制程序P6為進行求得閥門驅動控制資訊(V1)的處理而存儲在ROM 22上的基準控制數據本身隨著裝置的時效變化而陳舊，所以直線L1、L2、......等向特定的方向例如X軸(閥門驅動控制資訊(V1))方向平行移動。

(步驟S26)

在該步驟進行的處理是，將閥門控制資訊變化率計算程序P10在上述步驟S23中計算出來的有關相關係數(A)的資訊等發送至外部系統9。據此，定時中斷處理Si結束，再經過特定時間，重新從步驟S11開始實行定時中斷處理Si的處理。

在以上所說明的本發明的第1實施方式中，通過上述的步驟S1~S26所示的處理步驟，一邊將流路4的流量控制為自外部系統9發送的流量設定值(R0)，一邊使旨在對流量控制裝置1的流量控制精度進行檢驗的與檢驗抽樣資訊與流量設定值(R0)相關，對其抽樣並記錄在設定於RAM 23上的檢驗資訊抽樣表上。然後，當與該流量設定值(R0)相關並存儲在檢驗資訊抽樣表上的檢驗抽樣資訊的存儲數達到預先設定的上限值時，便對抽樣的構成檢驗抽樣資訊的該數據進行分析，判定是否因裝置的時效變化而使其流量控制產生了與外部系統9指示的流量設定值(R0)相對而言的變動，當判定為產生了不可忽視的變動即流量控制產生了偏差時，在流量控制裝置1控制新的流量時進行檢驗其精度的處理。然後，將通過該檢驗處理獲得的檢驗資訊發送至外部系統9。

就這樣，在本發明的第1實施方式中，一邊將流路4的流量控制為流量設定值(R0)，一邊以1天為單位或者以數天或1週至數週為單位自動進行有關流量控制精度的檢驗處理。並且，因為有關該檢驗結果的資訊會提供給上級的監視系統(外部系統9)，所以即使流量控制量隨裝置的時效變化而產生了不可忽視的偏差，也能迅速地採取對策。

接著說明本發明的第2實施方式。該第2實施方式的特徵在於，其設有基於上述第1實施方式所具備的流量檢驗處理結果對流路4的流量進行修正的手段。即，這是一種設有基於流量檢驗程序P11所計算出的流量檢驗資訊對於輸出至多層壓電元件15的閥門驅動控制資訊(V1)進行修正的手段的流量控制裝置1。

圖12顯示出了本第2實施方式實施流量控制的處理步驟。上述的圖10及圖11所示的第1實施方式的處理步驟與第2實施方式的處理步驟所不同的步驟在於圖10所示的第1實施方式的步驟S16(在第2實施方式中為步驟S16a)。另外，圖11所示的第1實施方式的各個步驟的處理內容是第1及第2實施方式均相同的處理內容。並且，在圖10及圖12中，實行同一處理內容的步驟賦予相同的步驟序號。

下面說明在圖12所示的第2實施方式的處理步驟中與第1實施方式不同的步驟S16a(圖12)的處理內容。

(步驟S16a)

因為已經判定為在流量控制裝置1將流路4的流量控制為自外部系統9接收的流量設定值(R0)後的流量中產生了上述步驟S24的處理所不可忽視的偏差，所以要進行控制，以便通過流量修正程序P12將流量修正為流量設定值(R0)。該修正流量的控制例如可採取下述(1)、(2)所述的步驟來進行。在第2實施方式中，其特徵就在於設有這一修正流量的控制手段。

(1)首先，通過閥門特性資訊參照程序P8參照閥門特性資訊表K1求出在步驟S11和步驟S12輸入的與當前的流量檢測值(R1)和壓力檢測值(P1)二者相關的作為基準的閥門驅動控制資訊(閥門驅動電壓)(Vsi)。

(2)在此進行的控制是，將在上述(1)的處理中求得的閥門驅動控制資訊(閥門驅動電壓)(Vsi)作為修正後的閥門驅動控制資訊輸出至多層壓電元件15。即在此進行的處理是，流量修正程序P12為將在上述(1)求得的閥門驅動控制資訊(Vsi)施加在多層壓電元件15上，求出輸出至閥門驅動電路20的閥門驅動信號S3即驅動電壓值(閥門驅動控制資訊(V0))，並將該求得的閥門驅動控制資訊(V0)輸出至閥門驅動電路20。

由於上述的(1)和(2)所述的旨在修正流量的控制方法在圖16所示的直線L1、......等的一側的交點例如P2未產生參差，而在另一側交點P1產生了參差，所以可以認為其適用於判定為相關係數(A)超過特定範圍的情形。

另外，如圖17所示，也可以採用設置對直線L1、......等是否平行移動進行分析的平行移動判定程序，基於其分析結果進行流量修正控制的方法。該方法可進行下述的處理：即求得例如直線L1、......等的斜率(相關係數(A))的變化率，將該變化率與在步驟S13輸出的修正前的閥門驅動控制資訊(V1)相乘，將由此求得的閥門驅動控制資訊輸出至閥門驅動電路20。

另外，在步驟S13的處理中閥門驅動控制資訊(V1)雖然被輸出至多層壓電元件15，但是因為是在實行步驟S13的處理之後極短的時間內實行該步驟S16a的處理，並將修正的閥門驅動控制資訊(Vsi)施加在多層壓電元件15上，所以可將流經流路4的流量控制為流量設定值(R0)。

在上述的第2實施方式中，一邊將流路4的流量控制為流量設定值(R0)，一邊基於以1天為單位或者以數天或1週至數週為單位抽樣的檢驗抽樣資訊自動進行有關流量控制精度的檢驗處理，進而，在該檢驗處理的結果判定為對於作為目標的流量控制與流量設定值(R0)相對而言產生了不可忽視的偏差時，則為了進行修正流路4的流量而求出閥門驅動控制資訊(Vsi)，並將該閥門驅動控制資訊(Vsi)直接施加在多層壓電元件15上。

因而，若將具備上述的第2實施方式的處理功能的流量控制裝置1設置在半導體製造生產線上，則可一邊控制向半導體製造生產線供給的工藝氣體的流量，一邊就其流量控制精度進行自動檢驗處理，並基於檢驗處理的結果實行流量修正控制，所以可提高半導體製造生產線的工作效率。

接著，說明本發明的第3實施方式。該第3實施方式在上述的第2實施方式中實行有關流量控制精度的檢驗處理，並判定為與目標流量設定值(R0)相對而言在流量控制上產生了不可忽視的偏差時，流量控制裝置1的控制手段8即向外部系統9發送旨在獲得流量修正許可的控制指令。然後，作為該控制指令的應答，在接收到有關流量修正許可的控制指令後，與第2實施方式相同，控制手段8將旨在修正流路4的流量的閥門驅動控制資訊(Vsi)輸出至多層壓電元件15。

為實施第3實施方式，有必要更改圖9所示的與外部系統9之間的通信處理的步驟以及圖10(或圖12)和圖11所示的一部分處理內容。以下說明該更改後的處理內容。

圖13是為了實施該第3實施方式在流量控制裝置1自外部系統9接收控制指令時其接收處理之一例。在圖13中，與圖9所示的處理相同的步驟標示以相同的步驟序號，新增加的步驟作為步驟序號則標示為步驟S1a~步驟S1f。以下說明為了實施該第3實施方式而新增加的步驟S1a~步驟S1f的處理內容。

(步驟S1a)

當自外部系統接收到控制指令後，即判定該控制指令的類別。然後，在判定該控制指令為流量設定信號時，進至上述的步驟S1的處理。另一方面，在判定其不是流量設定信號時，進至步驟S1b。

(步驟S1b)

判定所接收的控制指令是否是有關流量修正許可的信號，在判定其為有關流量修正許可的信號時，進至步驟S1c。另一方面，在判定其不是有關流量修正許可的信號時，作為發送未登錄的控制指令，在步驟S1f進行差錯處理，結束自外部系統9的接收處理。

(步驟S1c)、(步驟S1d)、(步驟S1e)

判定所接收的有關流量修正許可的信號是否是"許可"信號。然後，在判定其為"許可"信號時，在步驟S1d的處理中進行的處理是，例如將"1"存儲在設定於RAM 23上的流量修正許可旗標上。另一方面，在判定所接收的有關流量修正許可的信號是"不許可"信號時，在步驟S1e的處理中進行的處理是，例如將"9"存儲在流量修正許可旗標上。

圖14和圖15是為了實行第3實施方式的定時中斷處理Si 的處理步驟。以下說明圖14和圖15所示的處理內容與表示第2實施方式的處理步驟的圖12和圖13不同的步驟S15a和步驟S25a。

(步驟S15a)

圖14所示的步驟S15a判定設定於RAM 23上的流量修正許可旗標上是否存儲著"1"。若該流量修正許可旗標上存儲著"1"，則是表示許可對流路4的流量進行修正的資訊，通過上述的步驟S1d存儲"1"。然後，若判定為流量修正許可旗標上存儲著"1"，則進至上述的步驟S16a，向多層壓電元件15輸出修正後的閥門驅動控制資訊(Vsi)。另一方面，若在流量修正許可旗標上存儲著"9"，則進至步驟S17。

(步驟S25a)

圖15所示的步驟S25a進行的處理是，因為已經通過之前的處理即步驟S24實行了有關流量控制精度的檢驗處理，並判定為與流量設定值(R0)相對而言在流量控制上產生了不可忽視的偏差，所以向外部系統9發送旨在獲得修正流路4的流量的許可的控制指令。

外部系統9進行的處理是，若通過步驟S25a的處理自流量控制裝置1接收到了有關流量修正許可的控制指令，則將該資訊顯示在外部系統9所具備的監視系統的監視裝置上。並且，該監視系統進行的處理是，實時地顯示出自流量控制裝置1發送至監視裝置的流量檢測值(R1)、壓力檢測值(P1)、閥門驅動控制資訊(V1)及檢驗資訊等。然後，監視系統的監視者看見該監視裝置的顯示，並通過鍵盤等輸入手段輸入例如有關"許可流量修正"或"不許可流量修正"的資訊。因為該輸入信號被作為通信中斷信號發送至流量控制裝置1，所以流量控制裝置1的主控制程序Pm進行圖14所示的處理。

在上述的本發明第3實施方式中，若實行了有關流量控制精度的檢驗處理，並判定為與流量設定值(R0)相對而言在流量控制上產生了不可忽視的偏差，則向外部系統9發送就流量修正許可進行查詢的控制指令。然後，因為在自外部系統9接收到根據監視者等的判斷而輸入的有關修正許可的指令後，即實行流量修正的處理，所以能夠以更適當的定時實施流量修正。

在上述的本發明的實施方式中，在對於每一個自外部系統9接收的流量設定值(R0)即一個批次的成膜處理等進行複數的檢驗抽樣資訊抽樣，並存儲在檢驗資訊抽樣表K2、K3等上時，也可以進行下述處理：通過平均值計算程序P7a對於構成這些複數的檢驗抽樣資訊的複數的閥門驅動控制資訊(V1)、流量檢測值(R1)和壓力檢測值(P1)計算出其平均值，以計算出的平均值分別作為相當於所接收的一個批次的與流量設定值(R0)相關的閥門驅動控制資訊(V1)、流量檢測值(R1)及壓力檢測值(P1)。

並且，在計算上述的平均值時，對於複數的閥門驅動控制資訊(V1)、流量檢測值(R1)及壓力檢測值(P1)的各個數據，也可以分別對於除去其最大值和最小值的數據進行計算平均值的處理。通過這樣的處理，可避免閥門驅動控制資訊(V1)等的異常值的影響。

在上述的本發明的實施方式中，使流量控制閥機構7的執行器工作的推力產生手段是就應用多層壓電元件15的例子進行說明的，但是，作為該推力產生手段，也可以採用應用電磁力的電磁式推力產生手段，例如由電磁閥構成的執行器。在採用該電磁式執行器時，控制手段8進行的處理是，向閥門驅動電路20輸出適當範圍的電流值(閥門驅動控制資訊(V0))，控制其推力。

另外，在上述的本發明的流量控制裝置的實施方式中，是以向半導體製造裝置供給工藝氣體為例進行說明的，但是，對於流經流路的液體的流量控制，也可使用本發明。

1‧‧‧流量控制裝置

1a‧‧‧本體塊部

2‧‧‧半導體製造裝置

3‧‧‧氣管

4‧‧‧流路

4a‧‧‧上游

4b‧‧‧下游

5‧‧‧流量檢測手段

6‧‧‧壓力檢測手段

7‧‧‧流量控制閥機構

8‧‧‧控制手段

9‧‧‧外部系統(主計算機等)

10‧‧‧旁通管組

11a‧‧‧傳感器管

11b‧‧‧傳感器電路

12‧‧‧流量控制閥

13‧‧‧膜片

14‧‧‧閥口

15‧‧‧多層壓電元件

16‧‧‧按壓台

17‧‧‧基台

18‧‧‧剛球

19‧‧‧殼體

20‧‧‧閥門驅動電路

21‧‧‧CPU

22‧‧‧ROM

23‧‧‧RAM

24a、24b、24c、24d‧‧‧A/D轉換電路

25‧‧‧D/A轉換電路

26a、26b‧‧‧通信I/F電路

27‧‧‧總線

28‧‧‧放大電路

29‧‧‧監視裝置

30‧‧‧溫度檢測手段

K1‧‧‧閥門特性資訊數據表

K2、K3‧‧‧檢驗資訊抽樣表

Pm‧‧‧主控制程序

P1‧‧‧通信控制程序

P1a‧‧‧與外部系統之間的通信程序

P1b‧‧‧與監視裝置之間的通信程序

P1c‧‧‧流量修正許可查詢程序

P2‧‧‧流量檢測信號輸入程序

P3‧‧‧壓力檢測信號輸入程序

P4‧‧‧溫度檢測信號輸入程序

P5‧‧‧閥門驅動控制資訊輸入程序

P6‧‧‧流量控制(PID控制)程序

P7‧‧‧檢驗資訊抽樣程序

P7a‧‧‧平均值計算程序

P8‧‧‧閥門特性資訊參照程序

P9‧‧‧檢驗抽樣資訊增減傾向判定程序

P10‧‧‧閥門控制資訊變化率計算程序

P11‧‧‧流量檢驗程序

P11a‧‧‧閥門控制差異量計算程序

P11b‧‧‧流量差異量計算程序

P12‧‧‧流量修正程序

P13‧‧‧閥門特性資訊登錄程序

P14‧‧‧監視處理程序

P15‧‧‧軟件定時器

R0‧‧‧流量設定值

S0‧‧‧流量設定信號

S1‧‧‧流量設定值為"0"？

S1a‧‧‧是否是流量設定值信號？

S1b‧‧‧是否是流量修正許可信號？

S1c‧‧‧許可

S1d‧‧‧將"1"存儲至流量修正許可旗標

S1e‧‧‧將"9"存儲至流量修正許可旗標

S1f‧‧‧差錯處理

S2‧‧‧在上限值以下？

S3‧‧‧啟動定時器

S4‧‧‧存儲所接收的流量設定值

S5‧‧‧將流量設定為"0"

S6‧‧‧差錯處理

S11‧‧‧輸入流量檢測值(R1)

S12‧‧‧輸入壓力檢測值(P1)

S13‧‧‧通過PID運算處理進行流量控制(輸出閥門驅動控制資訊(V1))

S14‧‧‧流量是否穩定？

S15‧‧‧流量檢驗旗標是否為"1"？

S15a‧‧‧流量修正許可旗標是否為"1"？

S16‧‧‧計算出檢驗資訊將計算出的檢驗資訊發送至外部系統

S16a‧‧‧輸出修正後的閥門驅動控制資訊(Vsi)

S17‧‧‧定時器的時間值是否經過特定的時間？

S18‧‧‧存儲檢驗抽樣資訊流量檢測值(R1)閥門驅動控制資訊(V1)壓力檢測值(P1)

S19‧‧‧是否存儲特定數的檢驗抽樣資訊？

S20‧‧‧對於所存儲的閥門驅動控制資訊(V1)和壓力檢測值(P1)進行增加或減少的變化率判定

S21‧‧‧(V1)與(P1)的增減變化率是否相同？

S22‧‧‧對於兩種流量設定值(R0)計算閥門驅動控制資訊(V1)之間的差異量Vr和流量檢測值(R1)之間的差異量Rr

S23‧‧‧計算相關係數(A)=Rr/Vr

S24‧‧‧相關係數(A)是否超過特定的範圍？

S25‧‧‧將"1"記憶在流量檢驗旗標

S26‧‧‧將與相關係數(A)等相關的資訊發送至外部系統

Si‧‧‧10毫秒的定時器中斷處理

圖1是對於本發明的流量控制裝置的一實施方式說明其構成的構成圖。

圖2是對於圖1所示的流量控制裝置所具備的控制手段說明其軟件構成之一例的軟件構成圖。

圖3是與流體的壓力值相對應地顯示出施加在圖1所示的流量控制閥機構的執行器即多層壓電元件上的閥門驅動電壓(Vs)與流經流路的流體之流量(Rs)之間的關係的曲線圖。

圖4是將表示圖3所示的閥門驅動電壓(Vs)與流量(Rs)之間關係的資訊作為與流體的壓力值相對應的閥門特性資訊表，用以說明存儲在控制手段的存儲手段時的數據結構之一例的圖。

圖5是對於圖1所示的控制手段為進行流量控制和流量控制檢驗處理而配備的程序說明其構成例的圖。

圖6是對於圖1所示的外部系統向流量控制裝置發送的流量設定值的資訊按時間序列說明其發送狀況的圖。

圖7是對於檢驗資訊抽樣表說明其數據結構之一例的圖。

圖8同樣是對於其他檢驗資訊抽樣表說明其數據結構之一例的圖。

圖9是對於在自圖1所示的外部系統接收到與流量設定值相關的信號時控制手段所實行的接收處理的步驟說明其一例的流程圖。

圖10是對於本發明的流量控制裝置實行流量控制和流量控制檢驗處理的步驟說明其第1實施方式的流程圖。

圖11同樣是對於本發明的流量控制裝置實行流量控制和流量控制檢驗處理的步驟說明其第1實施方式的流程圖。

圖12同樣是對於本發明的流量控制裝置實行流量控制和流量控制檢驗處理的步驟說明其第2實施方式的流程圖。

圖13是對於在自圖1所示的外部系統向本發明的流量控制裝置發送控制指令信號時控制手段所實行的接收處理的步驟說明其一例的流程圖。

圖14是對於本發明的流量控制裝置實行流量控制和流量控制檢驗處理的步驟說明其第3實施方式的流程圖。

圖15同樣是對於本發明的流量控制裝置實行流量控制和流量控制檢驗處理的步驟說明其第3實施方式的流程圖。

圖16是對於圖5所示的閥門控制資訊變化率計算程序P10所求得的相關係數(A)的直線斜率說明該變化率之一例的圖。

圖17同樣是對於圖5所示的閥門控制資訊變化率計算程序P10所求得的相關係數(A)的直線斜率說明該變化率之其他例的圖。