TWI641937B - Pressure control device and pressure control system - Google Patents

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Abstract

提供一種壓力控制裝置及壓力控制系統，即便是在相對於氣體的控制流量，腔室的容積為大的情況下，或是在流量控制閥與腔室之間的配管較長的情況下，仍能夠將腔室內的壓力提早保持於一定。
壓力控制裝置(1)，係具備：CPU(18)，其是在為了使腔室(3)內部成為負壓而往腔室(3)內部供給氣體的情況下，從設定壓力信號中以既定的比率減去流量信號；比較電路(21)，其是比較檢測壓力信號和所減去後的設定壓力信號，該檢測壓力信號係表示藉由壓力感測器(4)所檢測出的腔室(3)內部的壓力；以及閥驅動電路(22)，其是基於藉由比較電路(21)所得的比較結果來控制流量控制閥(14)。

Description

壓力控制裝置及壓力控制系統
本發明係關於一種使用於半導體製造裝置等的壓力控制裝置及壓力控制系統。
習知以來，已有提出一種用以將腔室內之壓力保持於一定的壓力控制裝置(例如，參照專利文獻1)。專利文獻1所揭示的壓力控制裝置，係藉由壓力感測器進行檢測且基於所檢測出的腔室內之壓力及設定壓力，來接通/斷開(ON/OFF)氣體之供給，以將腔室內的壓力控制於一定。
又，近年來，隨著半導體電路的微細化或積層化，有要求高精度地控制製程(例如，ALD(Atomic Layer Deposition：原子層沉積)製程、或雷射CVD製程等)中的各種參數，就連製程腔室內的壓力也要求響應性或精度較高的控制。
[先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本特開平7-182050號公報
可是，根據設備的情況，相對於氣體的控制流量，有的情況腔室的容積會變大，或壓力控制裝置與腔室之間的配管會變長。在此情況下，當進行專利文獻1所揭示的壓力控制時，就會在開啟流量控制閥使氣體流動之後腔室內的壓力上升以前，或是在關閉流量控制閥之後壓力下降以前發生延遲時間。因此，有時腔室內的壓力會重複上下移動，而無法將腔室內的壓力保持於一定，或有時直至腔室內的壓力安定為止需要時間。
於是，本發明之目的在於提供一種壓力控制裝置及壓力控制系統，即便是在相對於氣體的控制流量，腔室的容積為大的情況下，或是在流量控制閥與腔室之間的配管較長的情況下，仍能夠將腔室內的壓力提早保持於一定。
為了解決上述目的，本發明之一態樣的壓力控制裝置，係控制供給至被壓力控制對象的氣體之流量以將前述被壓力控制對象內部保持於設定壓力；其具備：設定壓力減法手段，其是在為了使前述被壓力控制對象內部成為前述設定壓力而往前述被壓力控制對象內部供給氣體的情況下，從表示前述設定壓力的設定壓力信號中以既定 的比率減去有關氣體之供給的信號；比較手段，其是比較表示前述被壓力控制對象內部之壓力的檢測壓力信號、和所減去後的前述設定壓力信號；以及閥驅動手段，其是基於藉由前述比較手段所得的比較結果來控制流量控制閥，該流量控制閥係用以控制供給至前述被壓力控制對象的氣體之流量。
又，也可在前述設定壓力信號被減去之後，一定期間的前述檢測壓力信號之變動量位在既定範圍內的情況下，前述設定壓力減法手段，係使來自前述設定壓力信號的減算量減少隨既定時間而成為零；前述比較手段，係比較前述檢測壓力信號和前述設定壓力信號。
又，本發明之一態樣的壓力控制裝置，係控制從被壓力控制對象流出的氣體之流量以將前述被壓力控制對象內部保持於設定壓力；其具備：設定壓力加法手段，其是在為了使前述被壓力控制對象內部成為前述設定壓力而使氣體從前述被壓力控制對象流出的情況下，對表示前述設定壓力的設定壓力信號中以既定的比率加上有關氣體之流出的信號；比較手段，其是比較表示前述被壓力控制對象內部之壓力的檢測壓力信號、和所加上後的前述設定壓力信號；以及閥驅動手段，其是基於藉由前述比較手段所得的比較結果來控制流量控制閥，該流量控制閥係用以控制從前述被壓力控制對象流出的氣體之流量。
又，也可在前述設定壓力信號被加算過後，一定期間的前述檢測壓力信號之變動量位在既定範圍內的 情況下，前述設定壓力加法手段，係使相對於前述設定壓力信號的加算量減少隨既定時間而成為零；前述比較手段，係比較前述檢測壓力信號和前述設定壓力信號。
又，有關前述氣體之供給的信號，也可為表示往前述被壓力控制對象供給的氣體之流量的流量信號，或是用以控制前述流量控制閥之開閉的閥驅動信號。
又，本發明之一態樣的壓力控制系統，係具備：氣體供給源，其是供給氣體；被壓力控制對象，其是從前述氣體供給源供給氣體；壓力感測器，其是檢測前述被壓力控制對象內部的壓力；以及上述所記載的壓力控制裝置，其是設置於前述氣體供給源與前述被壓力控制對象之間，用以控制供給至前述被壓力控制對象的氣體之流量以將前述被壓力控制對象保持於設定壓力。
又，本發明之一態樣的壓力控制系統，係具備：氣體供給源，其是供給氣體；被壓力控制對象，其是從前述氣體供給源供給氣體；壓力感測器，其是檢測前述被壓力控制對象內部的壓力；以及上述所記載的壓力控制裝置，其是設置於前述被壓力控制對象的二次側，用以控制從前述被壓力控制對象流出的氣體之流量以將前述被壓力控制對象保持於設定壓力。
依據本發明，可以提供一種壓力控制裝置及壓力控制系統，即便是在相對於氣體的控制流量，腔室的 容積為大的情況下，或是在流量控制閥與腔室之間的配管較長的情況下，仍能夠將腔室內的壓力提早保持於一定。
1‧‧‧壓力控制裝置
2‧‧‧開閉閥
3‧‧‧腔室
4‧‧‧壓力感測器
5‧‧‧可變閥
6‧‧‧乾式泵
7‧‧‧配管
8‧‧‧氣體供給源
11‧‧‧旁路
12‧‧‧流量感測器
13‧‧‧控制裝置
14‧‧‧流量控制閥
15‧‧‧橋式電路
16‧‧‧放大電路
17‧‧‧控制部
18‧‧‧CPU
19、20‧‧‧位準轉換電路
21‧‧‧比較電路
22‧‧‧閥驅動電路
圖1係顯示具備本發明之實施形態的壓力控制裝置的壓力控制系統之構成圖。
圖2係顯示壓力控制裝置的構成圖。
圖3係顯示流量控制閥及控制部的方塊圖。
圖4係顯示壓力控制系統之控制開始時的檢測壓力信號、壓力設定信號、閥驅動信號及流量信號之舉動的示意圖。
圖5係顯示在控制部所進行的壓力一定控制處理之流程圖。
圖6係顯示具備本發明之實施形態之變化例的壓力控制裝置的壓力控制系統之構成圖。
圖7係顯示變化例的壓力控制系統之控制開始時的檢測壓力信號、壓力設定信號、閥驅動信號及流量信號之舉動的示意圖。
參照圖式來說明本發明之一實施形態的壓力控制裝置1及壓力控制系統10。
圖1係顯示具備壓力控制裝置1的壓力控制 系統10之構成圖。
壓力控制系統10，係具備壓力控制裝置1、開閉閥2、作為被壓力控制對象的腔室3、壓力感測器4、可變閥5、乾式泵(dry pump)6、配管7及氣體供給源8。
在壓力控制裝置1，係透過配管7連接有氣體供給源8。開閉閥2，係設置於壓力控制裝置1的上游側。
在腔室3，係設置有用以檢測腔室3內之壓力的壓力感測器4，且透過配管7連接於壓力控制裝置1。藉由壓力感測器4所檢測出的壓力，係作為檢測壓力信號而送至壓力控制裝置1。腔室3和乾式泵6，係藉由配管7所連接，可變閥5，係設置於腔室3與乾式泵6之間。
其次，參照圖2來說明壓力控制裝置1的構成。
圖2係顯示壓力控制裝置1的構成圖。
如圖2所示，壓力控制裝置1係具備旁路(bypass)11、流量感測器12、控制裝置13、以及作為電磁閥的流量控制閥14。控制裝置13，係具備橋式電路(bridge circuit)15、放大電路16及控制部17。
已流入壓力控制裝置1的氣體，係以既定的流量比往旁路11及流量感測器12分流。流量感測器12的二條線圈，係構成橋式電路15的一部分。放大電路16，係放大有關在橋式電路15所檢測出之溫度差的信號 並作為流量信號(例如，0VDC至5VDC)來往外部輸出。又，該流量信號，也能往控制部17輸出。
其次，針對控制部17的構成加以說明。
圖3係顯示流量控制閥14及控制部17的方塊圖。
如圖3所示，控制部17，係具有CPU18、二個位準轉換電路19A、19B、比較電路21及閥驅動電路22。
在CPU18，係輸入有顯示從外部輸入的腔室3之設定壓力值的壓力設定信號(例如，0VDC至10VDC)、從放大電路16輸入的流量信號(例如，0VDC至5VDC)、以及顯示藉由壓力感測器4所檢測出之壓力值的檢測壓力信號(例如，0VDC至10VDC)。CPU18，係相當於設定壓力減法手段，且基於所輸入的壓力設定信號、流量信號、及檢測壓力信號，來進行圖5中所說明的後述之處理。
位準轉換電路19A、19B，係為了分別在比較電路21正確地比較從CPU18輸入的壓力設定信號、來自壓力感測器4的檢測壓力信號，而用以使其放大或衰減的電路。
比較電路21，係比較修正後的壓力設定信號之位準、與檢測壓力信號之位準，且將顯示其等位準之差的差信號往閥驅動電路22輸出。閥驅動電路22，係基於差信號，來控制流量控制閥14的開啟度，以使腔室3內 的壓力成為一定。
其次，參照圖4、圖5來說明壓力控制系統10中的控制開始時之動作。針對通過壓力控制裝置1往腔室3內供給氣體，且藉由壓力控制裝置1來控制往腔室3流入的氣體之流量，藉此將腔室3內的壓力保持於一定的情況之動作加以說明。
圖4係顯示壓力控制系統10之控制開始時的檢測壓力信號、壓力設定信號、閥驅動信號及流量信號之舉動的示意圖。藉由壓力感測器4所檢測出的檢測壓力信號係以實線來表示，壓力設定信號係以點線來表示，閥驅動信號係以實線來表示，流量線號係以實線來表示。
圖5係顯示在控制部17所進行的壓力一定控制處理之流程圖。
例如，在腔室3的容積為1m3、壓力控制裝置1與腔室3之間的配管7之長度為10m、流動於配管7的氣體之流量為300sccm的情況下，藉由圖5所示的壓力一定控制處理，就能獲得如圖4所示的各信號之舉動。
在將可變閥5設定於既定開啟度的狀態下，當藉由乾式泵6開始腔室3內的氣體之抽吸時，就如圖4所示，檢測壓力信號會以一定的比例減少。在時間T1，當檢測壓力信號成為比壓力設定信號還小時，流量控制閥14就成為開啟且氣體開始流動。當氣體流動時，流量信號就會從壓力設定信號中以既定的比率被減去。因而，壓力設定信號係隨流量信號增加而降低。
在時間T2，當氣體到達腔室3時檢測壓力信號就會上升。隨之，由於檢測壓力信號與壓力設定信號的差會減少，所以氣體的供給也會減少，來自壓力設定信號的減算量也會減少，而壓力設信號則會上升。因此，在時間T2之後，檢測壓力信號和壓力設定信號，係接近相同位準，而在時間T3，檢測壓力信號和壓力設定信號成為大致相等，流量控制閥14係保持在一定開啟度的狀態，檢測壓力信號及壓力設定信號則成為大致一定的壓力一定控制狀態。
但是，由於是基於氣體之流量而保持在從壓力設定信號中減去流量信號後的狀態，所以檢測壓力信號及壓力設定信號，係能以比一點鏈線所示之本來的設定壓力信號之位準更低的位準來進行一定控制。因此，在時間T4，當檢測壓力信號及壓力設定信號成為大致相等之狀態的壓力一定控制狀態經過一定期間時，就會慢慢地使來自壓力設定信號的減算量成為零。藉此，經過時間T5後，就能以本來的設定壓力信號之位準成為安定控制。
其次，針對圖5所示的壓力一定控制處理加以說明。在圖5中，CPU18是取得壓力設定信號及檢測壓力信號，位準修正電路20是取得檢測壓力信號(S1)。CPU18，係判斷一定期間的檢測壓力信號之變動量，相對於壓力感測器4的滿刻度(full scale)是否位在既定範圍內(S2)。例如，判斷從現在時間點開始追溯三秒的檢測壓力信號之變動量，是否在壓力感測器4的滿刻度比5% 以內。
在一定期間的檢測壓力信號之變動量，不位在既定範圍內的情況下(S2：否)，CPU18，係從在步驟S1所取得的壓力設定信號中，以既定的比率減去從放大電路16輸入的流量信號(S3)。例如，在以相對於壓力感測器4之滿刻度的設定比率Pa[%]來表示壓力設定信號，以相對於流量感測器12之滿刻度的流量比率F[%]來表示來自放大電路16的流量信號的情況下，係從設定比率Pa中，減去流量比率F之1/100的值。亦即，減去後的設定比率Pb，係成為Pb=Pa-F/100。再者，在從放大電路16沒有流量信號之輸入的情況下，亦即在流量控制閥14處於閉合狀態的情況下，由於流量比率F[%]為零，所以成為Pb=Pa。
CPU18，係將在步驟S3所算出之新的壓力設定信號送往位準轉換電路19A(S4)。位準轉換電路19A、19B，係為了分別在比較電路21正確地比較壓力設定信號及檢測壓力信號，而使其放大或衰減，且送往比較電路21(S5)。
比較電路21，係判斷檢測壓力信號(Pc)是否比壓力設定信號(Pa)更大(S6)。在檢測壓力信號(Pc)比壓力設定信號(Pa)還大的情況下(S6：是)，比較電路21，係將使流量控制閥14呈閉合狀態的閥驅動信號送至閥驅動電路(S7)。閥驅動電路22，係只要流量控制閥14處於開啟狀態就呈閉合狀態，且只要是閉合 狀態就保持於該狀態(S8)。
另一方面，在減壓壓力信號(Pc)不比壓力設定信號(Pa)還大的情況下(S6：否)，比較電路21，係判斷檢測壓力信號(Pc)是否比壓力設定信號(Pa)還小(S9)。在減壓壓力信號(Pc)比壓力設定信號(Pa)還小的情況下(S9：是)，比較電路21，係算出檢測壓力信號與壓力設定信號的差，且將相應於該差的閥驅動信號送至閥驅動電路22(S10)。例如，比較電路21，係基於檢測壓力信號與壓力設定信號的差，來決定流量控制閥14的開啟度，以使檢測壓力信號與壓力設定信號成為相等，且將相應於該開啟度的閥驅動信號送至閥驅動電路22。閥驅動電路22，係將流量控制閥14控制成相應於閥驅動信號的開啟度(S11)。
又，在減壓壓力信號(Pc)不比壓力設定信號(Pa)還小的情況下(S9：否)，亦即，在Pc與Pa相等的情況下，不進行流量控制閥14的操作，而是回到步驟S1。
又，在一定期間的檢測壓力信號之變動量，相對於壓力感測器4的滿刻度，是位在既定範圍內的情況下(S2：是)，CPU18，係判斷在步驟S2當初完成肯定的判斷之後是否已經過10秒(S12)。在已經過10秒的情況下(S12：是)，CPU18，係往步驟S4前進。
另一方面，在未經過10秒的情況下(S12：否)，CPU18，係從壓力設定信號中，以與在步驟S2當 初完成肯定的判斷之後的經過時間相應的既定之比率來減去流量信號(S13)。在上述步驟S3中，雖然是已從設定比率Pa中，減去流量比率F之1/100的值，但是在該步驟S13中，係使該減算量相應於在步驟S2當初完成肯定的判斷之後的經過時間而減少，且隨既定時間(例如，10秒)使減算量成為零。亦即，將經過時間設為t(秒)，並藉由Pb=Pa-(F/100)×((10-t)/10)的數學式來算出減算後的設定比率Pb。藉此，減算量係隨著經過時間而減少，例如，1秒後的減算量係成為F/100的90%，2秒後的減算量係成為F/100的80%，在10秒後，來自壓力設定信號的減算量係成為0。如此，藉由步驟S13被重複進行，來自壓力設定信號的減算量就會慢慢地減少成為零。
其次，針對圖4所示的各信號之舉動與圖5所示的壓力一定控制處理之關係加以說明。
在圖4中的氣體之抽吸初期，因檢測壓力信號是以一定的比例減少，故而能判斷一定期間的檢測壓力信號之變動量不位在既定範圍內(S2：否)，由於氣體也未被供給，所以沒有流量信號的輸入，且來自壓力設定信號的減低量為零(S3)。又，由於檢測壓力信號比Pa還大(S6：是)，所以流量控制閥14係保持在閉合狀態(S8)。
在時間T1，由於檢測壓力信號比壓力設定信號更小(S6：否、S9：是)，所以流量控制閥14係成為 開啟狀態(S11)，且當氣體被供給時，就會基於氣體之流量，使壓力設定信號減低(S3)。在時間T2，當所供給來的氣體到達腔室3，往腔室3的氣體供給量超過來自腔室3的氣體抽吸量時，檢測壓力信就會上升。結果，由於檢測壓力信號與壓力設定信號的差會減少，所以氣體的供給也會減少，來自壓力設定信號的減算量也會減少，而壓力設定信號則會上升。
在時間T2之後，檢測壓力信號與壓力設定信號係接近相同的位準，在時間T3，檢測壓力信號與壓力設定信號成為大致相等，且成為壓力一定控制狀態。在時間T4，當檢測壓力信號及壓力設定信號成為大致相等之狀態的壓力一定控制狀態經過一定期間時(S2：是)，花上10秒，就會慢慢地使來自Pa的減算量成為零(S12、S13)。經過時間T5後，係以本來的Pa成為安定控制。
如此，在往腔室3供給氣體的情況下，CPU18，係從壓力設定信號中以既定的比率減去流量信號，比較電路21，係比較減算後的壓力設定信號和檢測壓力信號，閥驅動電路22，係基於藉由比較電路21所為的信號之比較結果來控制流量控制閥14。
依據此種的構成，由於藉由從壓力設定信號中以既定的比率減去流量信號，就可以減小檢測壓力信號與壓力設定信號的差，所以能抑制供給至腔室3的氣體之流量。因此，可以抑制氣體已到達腔室3之後的壓力上升。當氣體已到達腔室3之後，檢測壓力信號上升時，因 檢測壓力信號與壓力設定信號的差就會減少，故而氣體的流量會減少。藉此，壓力設定信號的減算量也會減少，壓力設定信號也會上升。結果，因檢測壓力信號不會超過壓力設定信號，而是檢測壓力信號和壓力設定信號相互地接近，故而流量控制閥14不會進行開閉動作，而是可以形成為壓力一定控制狀態。
又，在一定期間的檢測壓力信號之變動量，相對於壓力感測器4之滿刻度，是位在既定範圍內的情況下，CPU18，係使來自設定壓力信號的減算量慢慢地減少而成為零，比較電路21，係比較檢測壓力信號與減算量為零的設定壓力信號。
依據此種的構成，藉由將被減去後的壓力設定信號慢慢地恢復到本來的設定壓力信號，就可以抑制擺動(hunting)，且可以使腔室3內的壓力提早安定於設定壓力。
再者，本發明並未被限定於上面所述的實施例。依據該發明所屬技術領域中具有通常知識者，可以在本發明的範圍內，進行各種的追加或變更等。
在上述的實施形態中，雖然已針對藉由壓力控制系統10的壓力控制裝置1，來控制流入腔室3內的氣體之流量以將腔室3內的壓力設為一定的情況加以說明，但是也可藉由圖6所示的壓力控制系統20中的壓力控制裝置1，來控制從腔室3流出的氣體之流量以將腔室內的壓力保持於一定。在圖6所示的壓力控制系統20 中，壓力控制裝置1，係設置於腔室3與乾式泵6之間(腔室3的二次側)。圖7係顯示壓力控制系統20之控制開始時的檢測壓力信號、壓力設定信號、閥驅動信號及流量信號之舉動。
當開始從氣體供給源8對腔室3供給氣體時，就如圖7所示，檢測壓力信號會以一定的比例增加。在時間T1，當檢測壓力信號成為比壓力設定信號還大時，流量控制閥14就會成為開啟，且藉由乾式泵6開始抽吸氣體。當氣體流動時，就會相對於壓力設定信號以既定的比例加上流量信號。藉此，壓力設定信號係隨著流量信號增加而增加。
在時間T2，當氣體往腔室3流入的量，成為比氣體從腔室3被抽吸的量更多時，檢測壓力信號就會減少。隨之，由於檢測壓力信號與壓力設定信號的差會減少，所以氣體的流量也會減少，相對於壓力設定信號的加算量也會減少，而壓力設定信號則會減少。因此，在時間T2之後，檢測壓力信號與壓力設定信號，係接近相同位準，在時間T3，檢測壓力信號與壓力設定信號成為大致相等，流量控制閥14係保持一定開啟度的狀態，檢測壓力信號及壓力設定信號係成為大致一定的壓力一定控制狀態。
但是，由於是基於氣體之流量而保持對壓力設定信號加上流量信號後的狀態，所以檢測輸出信號及壓力設定信號，係以比一點鏈線所示之本來的設定壓力信號 之位準更高的位準來進行一定控制。因此，在時間T4，當檢測壓力信號及壓力設定信號成為大致相等之狀態的壓力一定控制狀態經過一定期間時，就會慢慢地使往壓力設定信號的加算量成為零。藉此，經過時間T5後，係以本來的壓力設定信號之位準成為安定控制。
在此情況下，在圖5的步驟S8中，流量控制閥14係控制成相應於閥驅動信號的開啟度，在步驟S11中，流量控制閥14係成為閉合狀態。又，在步驟S3中，係對壓力設定信號以既定的比率加上流量信號，且藉由重複進行步驟S13，來使相對於壓力設定信號的加算量慢慢地減少而使加算量成為零。
又，壓力控制裝置1所具備的電路，也可為類比電路或數位電路之任一種。又，雖然上述實施形態中的被壓力控制對象為腔室3，但是也可為壓力容器等。
又，在上述的實施形態中，雖然是從壓力設定信號中以既定的比率減去流量信號，但是也可對檢測輸出信號以既定的比率加上流量信號。

Claims (7)

  1. 一種壓力控制裝置，係控制供給至被壓力控制對象的氣體之流量以將前述被壓力控制對象內部保持於設定壓力；其特徵為，具備：設定壓力減法手段，其是在為了使前述被壓力控制對象內部成為前述設定壓力而往前述被壓力控制對象內部供給氣體的情況下，以既定的比率從表示前述設定壓力的設定壓力信號減去有關氣體之供給的信號；比較手段，其是比較表示前述被壓力控制對象內部之壓力的檢測壓力信號、和減去後的前述設定壓力信號；以及閥驅動手段，其是基於藉由前述比較手段所得的比較結果來控制流量控制閥，該流量控制閥係用以控制供給至前述被壓力控制對象的氣體之流量。
  2. 如申請專利範圍第1項之壓力控制裝置，其中，在前述設定壓力信號被減去之後，一定期間的前述檢測壓力信號之變動量位在既定範圍內的情況下，前述設定壓力減法手段，係使來自前述設定壓力信號的減算量隨既定時間減少而成為零；前述比較手段，係比較前述檢測壓力信號和前述設定壓力信號。
  3. 一種壓力控制裝置，係控制從被壓力控制對象流出的氣體之流量以將前述被壓力控制對象內部保持於設定壓力；其特徵為，具備：設定壓力加法手段，其是在為了使前述被壓力控制對象內部成為前述設定壓力而使氣體從前述被壓力控制對象流出的情況下，以既定的比率對表示前述設定壓力的設定壓力信號加上有關氣體之流出的信號；比較手段，其是比較表示前述被壓力控制對象內部之壓力的檢測壓力信號、和加上後的前述設定壓力信號；以及閥驅動手段，其是基於藉由前述比較手段所得的比較結果來控制流量控制閥，該流量控制閥係用以控制從前述被壓力控制對象流出的氣體之流量。
  4. 如申請專利範圍第3項之壓力控制裝置，其中，在前述設定壓力信號被加算過後，一定期間的前述檢測壓力信號之變動量位在既定範圍內的情況下，前述設定壓力加法手段，係使相對於前述設定壓力信號的加算量隨既定時間減少而成為零；前述比較手段，係比較前述檢測壓力信號和前述設定壓力信號。
  5. 如申請專利範圍第1至4項中之任一項所述的壓力控制裝置，其中，有關前述氣體之供給的信號，為表示往前述被壓力控制對象供給的氣體之流量的流量信號，或是用以控制前述流量控制閥之開閉的閥驅動信號。
  6. 一種壓力控制系統，係具備：氣體供給源，其是供給氣體；被壓力控制對象，其是從前述氣體供給源供給氣體；壓力感測器，其是檢測前述被壓力控制對象內部的壓力；以及申請專利範圍第1或2項所述的壓力控制裝置，其是設置於前述氣體供給源與前述被壓力控制對象之間，用以控制供給至前述被壓力控制對象的氣體之流量以將前述被壓力控制對象保持於設定壓力。
  7. 一種壓力控制系統，係具備：氣體供給源，其是供給氣體；被壓力控制對象，其是從前述氣體供給源供給氣體；壓力感測器，其是檢測前述被壓力控制對象內部的壓力；以及申請專利範圍第3或4項所述的壓力控制裝置，其是設置於前述被壓力控制對象的二次側，用以控制從前述被壓力控制對象流出的氣體之流量以將前述被壓力控制對象保持於設定壓力。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102580827B1 (ko) * 2021-12-28 2023-09-20 엠케이피 주식회사 전자식 압력 제어기 및 이를 이용한 챔버의 압력 제어 방법
CN117348653B (zh) * 2023-12-05 2024-02-20 鸿舸半导体设备(上海)有限公司 一种铝源输送管路的控制方法、装置、设备及介质

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07182050A (ja) * 1993-12-24 1995-07-21 Kayaba Ind Co Ltd 圧力制御弁
JPH07295657A (ja) * 1994-04-27 1995-11-10 Fukuda:Kk 圧力制御装置
US6247765B1 (en) * 1997-09-16 2001-06-19 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Method and apparatus for controlling fluid pressure
WO2015188154A1 (en) * 2014-06-05 2015-12-10 Deka Products Limited Partnership System for calculating a change in fluid volume in a pumping chamber
WO2016006175A1 (ja) * 2014-07-07 2016-01-14 株式会社デンソー バルブ装置
WO2016011952A1 (zh) * 2014-07-22 2016-01-28 费希尔久安输配设备(成都)有限公司 调压阀
WO2016026391A1 (zh) * 2014-08-21 2016-02-25 山东大学 集成式电液驱动调节阀及控制方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3502276A1 (de) * 1985-01-24 1986-07-24 Wabco Westinghouse Fahrzeugbremsen GmbH, 3000 Hannover Einrichtung zur stetigen steuerung eines normalerweise fuer unstetige betriebsweise ausgebildeten magnetventiles
US5257640A (en) * 1991-10-18 1993-11-02 Delajoud Pierre R Fine pressure control system for high pressure gas
US5957393A (en) * 1994-03-03 1999-09-28 Nordson Corporation Air regulator control system for powder coating operation
US5443087A (en) * 1993-12-13 1995-08-22 Melea Limited Method and system for controlling a pressurized fluid and valve assembly for use therein
KR100234360B1 (ko) * 1995-09-25 1999-12-15 윤종용 반도체 장치를 위한 진공장치
JP3606976B2 (ja) * 1995-12-26 2005-01-05 日立建機株式会社 油圧作業機の油圧制御システム
WO1998035279A1 (en) * 1997-02-06 1998-08-13 Smc Kabushiki Kaisha Pneumatic pressure regulator
JP3554509B2 (ja) * 1999-08-10 2004-08-18 忠弘 大見 圧力式流量制御装置における流量異常検知方法
US7505818B1 (en) * 2001-09-07 2009-03-17 Siemens Energy & Automation, Inc. Converter method, system and apparatus
US6779541B2 (en) * 2001-10-12 2004-08-24 Smc Kabushiki Kaisha Fluid pressure regulator
US6737988B2 (en) * 2002-02-21 2004-05-18 Honeywell International, Inc. Instrumentation and control circuit having multiple, dissimilar sources for supplying warnings, indications, and controls and an integrated cabin pressure control system valve incorporating the same
US6999853B2 (en) * 2002-05-03 2006-02-14 Fisher Controls International Llc. Methods and apparatus for operating and performing diagnostics in a control loop of a control valve
JP5607501B2 (ja) 2010-11-08 2014-10-15 株式会社堀場エステック マスフローコントローラ
WO2012153455A1 (ja) * 2011-05-10 2012-11-15 株式会社フジキン 流量モニタ付圧力式流量制御装置
JP5647083B2 (ja) * 2011-09-06 2014-12-24 株式会社フジキン 原料濃度検出機構を備えた原料気化供給装置
JP6415889B2 (ja) * 2014-08-01 2018-10-31 株式会社堀場エステック 流量制御装置、流量制御装置用プログラム、及び、流量制御方法
JP6475516B2 (ja) * 2015-02-26 2019-02-27 株式会社フジキン 圧力制御装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07182050A (ja) * 1993-12-24 1995-07-21 Kayaba Ind Co Ltd 圧力制御弁
JPH07295657A (ja) * 1994-04-27 1995-11-10 Fukuda:Kk 圧力制御装置
US6247765B1 (en) * 1997-09-16 2001-06-19 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Method and apparatus for controlling fluid pressure
WO2015188154A1 (en) * 2014-06-05 2015-12-10 Deka Products Limited Partnership System for calculating a change in fluid volume in a pumping chamber
WO2016006175A1 (ja) * 2014-07-07 2016-01-14 株式会社デンソー バルブ装置
WO2016011952A1 (zh) * 2014-07-22 2016-01-28 费希尔久安输配设备(成都)有限公司 调压阀
WO2016026391A1 (zh) * 2014-08-21 2016-02-25 山东大学 集成式电液驱动调节阀及控制方法

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Publication number Publication date
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