專利名稱：流量控制裝置的檢定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于在半導體制造處理等時控制氣體或液體等流體流量的流量控制裝置檢定方法等。
背景技術(shù)：
以往，制造半導體晶圓等時，使用流量控制裝置，以控制供給至腔室的氣體流量。此流量控制裝置的流量控制精度一旦有問題，即會導致半導體晶圓制品不良的產(chǎn)生，因此為驗證流量控制裝置是否可按照設(shè)計控制流量，會定期或是不定期地實施流量檢定。
具體而言此檢定如下那樣進行。
例如就包含傳感器部101a、控制閥101b等的熱式質(zhì)量流量控制裝置(以下稱為熱式MFC101)進行流量檢定時，如圖11所示，是分別將成為此檢定對象的熱式MFC101、位于其下游側(cè)，成為基準的差壓式質(zhì)量流量計(以下稱為差壓式MFM102)與位于其上游側(cè)的調(diào)節(jié)器加以串聯(lián)設(shè)置。在此，差壓式MFM102的檢定是通過通過差壓式質(zhì)量流量控制器103不使閥103V動作，僅使質(zhì)量流量計功能動作予以實現(xiàn)。
又，通過成為檢定對象的熱式MFC101的控制閥101b控制流量，使此控制閥101b與差壓式MFM102之間流路內(nèi)流量為一定流量，差壓式MFM102達到動作穩(wěn)定的目標壓力后，即比較成為檢定對象的熱式MFC101傳感器部輸出值與基準的差壓式MFM102的輸出值，由此進行檢定。
又，如上述的已知技術(shù)是在檢定現(xiàn)場適當實施，未見在專利文獻等中被揭示。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的課題
然而，以已知的構(gòu)成，熱式MFC101控制自該熱式MFC101起至差壓式MFM102止的流路(靜容暈)流量為一定，因此差壓式MFM102內(nèi)的壓力上升如圖12所示呈一定的傾斜，達到該目標壓力需要時間。因此產(chǎn)生直到檢定開始為止較長的等待時間，進而導致檢定時間變長的弊病。
如此的等待時間產(chǎn)生在利用壓力、溫度、容積、時間的ROR (Rate of rise)型及以層流組件阻抗體的質(zhì)量流量累計值與氣體狀態(tài)方程式進行的診斷型(Gas Law check ofIntegrated Flow Equation ( "G-LIFE")型)雙方。
著眼于如此的課題，本發(fā)明主要目的在于提供一種流量控制裝置的檢定方法，可盡量縮短包含等待時間檢定所需的時間，并進行精度佳的檢定。解決課題的手段
艮P，本發(fā)明的流量控制裝置的檢定方法中，該流量控制裝置包含-閥；
流量測定部，測定通過該閥的流體流量；及
閥控制機構(gòu)，控制該閥，以使由該流量測定部測定的實測流量為所賦予的目標流量；該流量控制裝置的檢定方法的特征在于-
將成為檢定對象的流量控制裝置及成為基準的流量控制裝置從上游以此順序串聯(lián)設(shè)置在成為流量控制對象的流體流動的流路上，使該成為檢定對象的流量控制裝置進入該閥幾乎處于全開狀態(tài)的流量非控制狀態(tài)，并在通過該成為基準的流量控制裝置控制流體流量在規(guī)定流量的狀態(tài)下判斷該成為檢定對象的流量控制裝置所測定的實測流量是否處于該成為基準的流量控制裝置所測定的實測流量的規(guī)定范圍內(nèi)。
由此，使成為檢定對象的流量控制裝置進入其閥幾乎處于全開狀態(tài)的流量非控制狀態(tài)，因此可使從成為檢定對象的流量控制裝置起到成為基準的流量控制裝置為止的流路(靜容量)壓力立即上升，可使成為基準的流量控制裝置瞬間達到其動作穩(wěn)定的目標壓力。因此可盡量縮短包含等待時間檢定所需的時間，可進行精度佳的檢定。
又，為使其可更為正確地進行判斷，最好是通過成為基準的流量控制裝置在多點控制流體流量，分別在各點判斷該成為檢定對象的流量控制裝置的實測流量是否處于該成為基準的流量控制裝置的實測流量的規(guī)定范圍內(nèi)。
若將該控制流路壓力為一定的壓力控制裝置設(shè)在成為檢定對象的流量控制裝置更上游或流量控制裝置之間，則可使成為檢定對象的流量控制裝置動作穩(wěn)定，順暢地進行檢定。
本發(fā)明的較佳形態(tài)中可舉一例，在該成為基準的流量控制裝置中，使用與該成為檢定
對象的流量控制裝置所不同的流量測定原理。例如，若使用熱式的成為檢定對象的流量控制裝置，使用差壓式的成為基準的流量控制裝置，則壓力式與熱式相比穩(wěn)定性佳，且因下游側(cè)為負壓(真空壓)而可充分發(fā)揮其功能。另一方面，熱式與壓力式相比價格或動作條件佳。因此，通過組合兩者可實現(xiàn)發(fā)揮兩方式優(yōu)點以低價格構(gòu)筑高性能氣體系統(tǒng)。
若使用成為基準的流量控制裝置，該成為基準的流量控制裝置中閥配置在其流量測定部的上游側(cè)，則閥設(shè)置在下游側(cè)時雖然壓力變化范圍廣難以進行高精度的校正，但通過使閥位于上游側(cè)，使流量測定部位于腔室側(cè)(真空側(cè))可限定壓力變化范圍，可實現(xiàn)更高精度的檢定。
該成為基準的流量控制裝置包含
非線性阻抗體，設(shè)在該流路上；及
壓力傳感器，測定此非線性阻抗體的差壓；
且是根據(jù)由該壓力傳感器所測定的壓力測定流量的差壓式結(jié)構(gòu)，并且該非線性阻抗體是例如層流組件，具有其兩端間差壓越小，流動在該阻抗體的流量差壓微分值越小的特性，可在小流量區(qū)域以高精度檢定流量。又，該壓力傳感器中，嚴格來說最好測定非線性阻抗體上游側(cè)及下游側(cè)兩端的絕對壓，再從此求取差壓，但如果下游側(cè)為真空其是固定壓時，也可僅在上游側(cè)配置壓力傳感器。且反過來上游側(cè)是固定壓時，也可僅在下游側(cè)配置壓力傳感器。
另一方面，是如此的非線性阻抗體時，在大流量區(qū)域誤差會增大，因此在大流量區(qū)域最好使用流動在內(nèi)部的流量與兩端間差壓的關(guān)系是線性、有效流量容量大于該非線性阻抗體的孔口等線性阻抗體進行檢定。
然而，在大流量區(qū)域供檢定的成為基準的孔口等線性阻抗體的特性會因流體種類變更或腐蝕性氣體的影響等所造成的經(jīng)時變化等變化，因此例如單純組合小流量區(qū)域與大流量區(qū)域以進行流量范圍廣的檢定時，每次檢定均需校正線性阻抗體，檢定手續(xù)煩雜，非常費事。
在此，為解決這一問題，實現(xiàn)在短時間內(nèi)進行廣范圍的檢定，在小流量區(qū)域檢定的同時進行線性阻抗體的校正(或流量特性的掌握)即可。
艮P，在成為基準的流量控制裝置下游設(shè)置線性阻抗體，在該各點判斷時，通過對該線性阻抗體兩端間差壓也加以測定，從這些各差壓與該成為基準的流量控制裝置所測定的實測流量的對應(yīng)關(guān)系計算該線性阻抗體的流量特性。
又，在超過成為基準的流量控制裝置的限定流量的區(qū)域，即大流量區(qū)域，判斷該成為檢定對象的流量控制裝置所測定的實測流量是否處于從該線性阻抗體的流量特性所計算的 計算流量的規(guī)定范圍內(nèi)即可。
本發(fā)明的流量控制裝置的檢定系統(tǒng)的較佳形態(tài)中可舉例如下，即一種流量控制裝置的 檢定系統(tǒng)，該流量控制裝置包含
閥；
流量測定部，測定通過該閥的流體流量；及
閥控制機構(gòu)，控制該閥，以使由該流量測定部測定的實測流量為所賦予的目標流量； 該流量控制裝置的檢定系統(tǒng)的特征在于包含 流路，供成為流量控制對象的流體流動； 成為檢定對象的流量控制裝置，設(shè)置在該流路上；
成為基準的流量控制裝置，位于該流路上該成為檢定對象的流量控制裝置下游側(cè)，與該 成為檢定對象的流量控制裝置串聯(lián)設(shè)置；及
信息處理裝置，在成為檢定對象的流量控制裝置處于閥被固定在幾乎處于全開狀態(tài)的 流量非控制狀態(tài)，且通過成為基準的流量控制裝置控制流體流量為規(guī)定流量的狀態(tài)下，接 收從各流量控制裝置所輸出的流量測定信號，可判斷成為檢定對象的流量控制裝置的流量 測定信號顯示的實測流量是否處于成為基準的流量控制裝置的流量測定信號顯示的實測流 量的規(guī)定范圍內(nèi)并將結(jié)果加以輸出。
本發(fā)明的半導體制造裝置的較佳形態(tài)中可舉例如下，即一種半導體制造裝置，能檢定 流量控制裝置，該流量控制裝置包含
閥；
流量測定部，測定通過該閥的流體流量；及
閥控制機構(gòu)，控制該閥，以使由該流量測定部測定的實測流量為所賦予的目標流量；
該半導體制造裝置的特征在于包含
處理腔室，用以制造半導體；
流路，朝該處理腔室供給半導體制造用流體；
成為檢定對象的流量控制裝置，設(shè)在該流路上；
成為基準的流量控制裝置，位于該流路上該成為檢定對象的流量控制裝置下游側(cè)，與該
成為檢定對象的流量控制裝置串聯(lián)設(shè)置；及
信息處理裝置，在成為檢定對象的流量控制裝置處于閥被固定在幾乎處于全開狀態(tài)的
8流量非控制狀態(tài)，且通過成為基準的流量控制裝置控制流體流量為規(guī)定流量的狀態(tài)下，接 收從各流量控制裝置所輸出的流量測定信號，可判斷成為檢定對象的流量控制裝置的流量 測定信號顯示的實測流量是否處于成為基準的流量控制裝置的流量測定信號顯示的實測流 量的規(guī)定范圍內(nèi)并將結(jié)果加以輸出。
本發(fā)明的流量測定裝置的檢定方法的較佳形態(tài)中可舉例如下，即一種流量測定裝置的 檢定方法，使用基準的流量控制裝置檢定包含測定流體流量的流量測定部的檢定對象的流 量測定裝置，該基準的流量控制裝置包含-
閥；
流量測定部，測定通過該閥的流體流量；及
閥控制機構(gòu)，控制該閥，以使由該流量測定部測定的實測流量為所賦予的目標流量； 該流量測定裝置的檢定方法的特征在于
將該檢定對象的流量測定裝置及該基準的流量控制裝置從上游以此順序串聯(lián)設(shè)置在成 為流量控制對象的流體流動的流路上，在通過該基準的流量控制裝置控制流體流量為規(guī)定 流量的狀態(tài)下，判斷該檢定對象的流量測定裝置所產(chǎn)生的實測流量是否處于該基準的流量 控制裝置所測定的實測流量的規(guī)定范圍內(nèi)。 發(fā)明的效果
采用如以上說明的本發(fā)明，使成為檢定對象的流量控制裝置進入其閥幾乎處于全開狀 態(tài)的流量非控制狀態(tài)，因此可使從成為檢定對象的流量控制裝置起到成為基準的流量控制 裝置為止的靜容量壓力立即上升，可使成為基準的流量控制裝置瞬間達到其動作穩(wěn)定的目 標壓力。因此，可盡量縮短包含等待時間檢定所需的時間，并進行精度佳的檢定。


圖l是顯示包含本發(fā)明一實施形態(tài)的檢定系統(tǒng)的半導體制造裝置的示意圖。 圖2是同一實施形態(tài)中檢定系統(tǒng)的設(shè)備構(gòu)成圖。
圖3是顯示同一實施形態(tài)中非線性阻抗體流量與差壓關(guān)系的流量特性圖。
圖4是同一實施形態(tài)中檢定系統(tǒng)信息處理裝置的功能構(gòu)成圖。
圖5是用以說明同一實施形態(tài)中根據(jù)信息處理裝置進行檢定動作的流程圖。
圖6是用以說明同一實施形態(tài)中使檢定系統(tǒng)動作時的壓力狀態(tài)圖。
圖7是本發(fā)明第2實施形態(tài)中檢定系統(tǒng)的設(shè)備構(gòu)成圖。圖8是顯示同一實施形態(tài)中線性阻抗體流量與差壓關(guān)系的流量特性圖。
圖9是同一實施形態(tài)中檢定系統(tǒng)的信息處理裝置功能構(gòu)成圖。
圖10是顯示本發(fā)明另一實施形態(tài)檢定系統(tǒng)的示意圖。
圖ll是已知的檢定系統(tǒng)的設(shè)備構(gòu)成圖。
圖12是用以說明使已知的檢定系統(tǒng)動作時的壓力狀態(tài)圖。
符號說明
lOla:傳感器部 101b:控制閥 101:熱式MFC 102:差壓式MFM
103:差壓式質(zhì)量流量控制器
103V、 2V、 3Va、 3Vb、 3Vc、 3Vx:閥 A-流量控制裝置檢定系統(tǒng)
P:半導體制造裝置 C:處理腔室
1、 la、 lb、 氣體供給管路
2:腔室用管路
3、 3a、 3b、 3c:檢定用管路(流路)
4、 4a、 4b、 成為檢定對象的流量控制裝置
5、 5a、 5b、 5c:成為基準的流量控制裝置
6、 6a、 6b 壓力控制裝置 7:信息處理裝置
lx:匯流部
40、 50:內(nèi)部流路
41:流量傳感器部
42、 51:流量控制閥(閥)
43、 56:流量控制處理機構(gòu)
52:阻抗體(非線性阻抗體)
1053:入口側(cè)傳感器(壓力傳感器)(傳感器)
54:出口側(cè)傳感器(壓力傳感器)(傳感器)
55:溫度傳感器
7a:狀態(tài)控制部
7b:信號接收部
7C:判斷部
7d:流量特性計算部
8:線性阻抗體
SV:切換閥
S1 S7:步驟
BL:旁通管路
具體實施例方式
實施發(fā)明的最佳形態(tài)
以下參照圖示說明關(guān)于本發(fā)明各種實施形態(tài)的流量控制裝置檢定系統(tǒng)A。 <第1實施形態(tài)>
本實施形態(tài)的流量控制裝置檢定系統(tǒng)A如圖1所示，作為例如半導體制造裝置P的一部 分，用來供控制供給至其處理腔室C的各種氣體流量的流量控制裝置進行檢定。具體而言此 檢定系統(tǒng)A包含
氣體供給管路la、 lb、…(以下統(tǒng)稱「氣體供給管路l」)，供例如處理氣體或蝕刻氣 體等半導體制造用的各種氣體流動；
腔室用管路2及檢定用管路3a、 3b、 3c (以下統(tǒng)稱「檢定用管路3」)，并聯(lián)設(shè)置在較
此氣體供給管路l匯流的匯流點更下游的一側(cè)；
成為檢定對象的流量控制裝置4a、 4b、…(以下統(tǒng)稱「成為檢定對象的流量控制裝置4」)，
分別設(shè)在氣體供給管路l上；
成為基準的流量控制裝置5a、 5b、 5c (以下統(tǒng)稱「成為基準的流量控制裝置5」)，分 別設(shè)在檢定用管路3上；
壓力控制裝置6a、 6b…(以下統(tǒng)稱「壓力控制裝置6」)，位于成為檢定對象的流量控
制裝置4的上游側(cè)，設(shè)在氣體供給管路l上；及
11信息處理裝置7，使各流量控制裝置進行規(guī)定動作，判斷成為檢定對象的流量控制裝置 4的實測流量是否處于成為基準的流量控制裝置5所產(chǎn)生的實測流量規(guī)定范圍內(nèi)。
以下詳述各部。
氣體供給管路l中，其上游側(cè)分別連接儲存各種氣體、未圖示的氣體耐高壓容器，其下
游側(cè)在匯流部lx匯流，可朝處理腔室C供給單獨氣體或混合氣體。
腔室用管路2是用來將自氣體供給管路1流至的各種氣體供給至處理腔室C的管路。設(shè)置 閥2V，使檢定時各種氣體不流動在此腔室用管路2。此閥2V是通過信息處理裝置7開閉控制。
復數(shù)(在本實施形態(tài)為3條)的檢定用管路3并聯(lián)設(shè)置在該匯流部lx下游側(cè)。在各檢定 用管路3配置有可檢定的流量范圍不同、即流量控制范圍不同的成為基準的流量控制裝置5。 具體而言，在檢定用管路3a配置有可測定(控制)2(T200SCCM流量的成為基準的流量控制 裝置5a，在檢定用管路3b配置有可測定(控制)20(T2，000SCCM流量的成為基準的流量控制 裝置5b，在檢定用管路3c配置有可測定(控制)2，000 20,000SCCM流量的成為基準的流量 控制裝置5c。又，在這些成為基準的流量控制裝置5的上游側(cè)設(shè)有閥3Va、 3Vb、 3Vc。并設(shè) 置閥3Vx，使非檢定時各種氣體不流動于此檢定用管路3中。這些閥3Va 3Vc及3Vx是通過信 息處理裝置7開閉控制。
成為檢定對象的流量控制裝置4在本實施形態(tài)中是熱式質(zhì)量流量控制裝置。通過來自外 部的指令信號驅(qū)動此成為檢定對象的流量控制裝置4，該指令信號賦予設(shè)定流量時，在其內(nèi) 部進行局部反饋控制，控制閥以使其為此設(shè)定流量，除此之外，也可根據(jù)同一指令信號的 內(nèi)容進行開環(huán)控制，使閥進入全開或是全閉狀態(tài)。其內(nèi)部構(gòu)成如圖2所示，包含
內(nèi)部流路40;
流量傳感器部41 ，測定流動在此內(nèi)部流路40內(nèi)的流體流量； 流量控制閥42，設(shè)于此流量傳感器部41的例如下游側(cè)；及 流量控制處理機構(gòu)43。 以下更具體地說明各部。 內(nèi)部流路40的詳細情形雖未圖示，但包含 導入接口及導出接口，連接氣體供給管路l;及 中空細管及旁通部，在這些端口間暫時分支后匯流。
流量傳感器部41的詳細情形也未圖示，但包含例如一對感熱傳感器(熱傳感器)，設(shè)
在中空細管中，通過此感熱傳感器，流體瞬間流量作為電信號被檢測出來，再通過內(nèi)部電路放大此電信號等，以作為具有對應(yīng)檢測流量數(shù)值的流量測定信號加以輸出。
流量控制閥42的詳細情形也未圖示，但是是例如通過利用壓電組件的致動器使其閥開 度可變化的結(jié)構(gòu)。通過來自流量控制處理機構(gòu)43的開度控制信號驅(qū)動致動器，調(diào)整閥開度
到對應(yīng)此開度控制信號數(shù)值的開度。
流量控制處理機構(gòu)43是由包含未圖示的CPU或內(nèi)部存儲器、A/D轉(zhuǎn)換器、D/A轉(zhuǎn)換器等的 數(shù)字或模擬電路、用來與流量控制閥42等通訊的通訊接口、輸入接口等構(gòu)成。又，其接收 來自信息處理裝置7等外部的指令信號并解釋其內(nèi)容，例如指令信號顯示設(shè)定流量時，進行 局部反饋控制，以使其為此設(shè)定流量。具體而言，其從偏差產(chǎn)生控制流量控制閥42閥開度 的開度控制信號，對流量控制閥42輸出此開度控制信號，以使由流量傳感器部41檢測的檢 測流量為該設(shè)定流量。
成為基準的流量控制裝置5在此是差壓式質(zhì)量流量控制裝置，如圖2所示，包含
內(nèi)部流路50，供氣體流動；
流量控制閥51，設(shè)在此內(nèi)部流路50流路上；
差壓產(chǎn)生用阻抗體52;
壓力傳感器53、 54，分別測定此阻抗體52各端壓力；
溫度傳感器55，檢測導入口側(cè)的流動在內(nèi)部流路50內(nèi)的氣體溫度；及
流量控制處理機構(gòu)56。
內(nèi)部流路50以上游端為導入接口，以下游端為導出接口分別形成開口，導入接口透過 外部管道連接氣動閥、壓力調(diào)節(jié)器及氣體耐高壓容器(其中任一者都未經(jīng)圖示)。
流量控制閥51的詳細情形雖未圖示，但是是例如通過以壓電組件等構(gòu)成的致動器使其 閥開度可變化的結(jié)構(gòu)，自流量控制處理機構(gòu)56收到開度控制信號，由此驅(qū)動該致動器，調(diào) 整到對應(yīng)此開度控制信號數(shù)值的閥開度以控制氣體流量。
阻抗體52包含導入從流量控制閥51流來的氣體的導入口及將其導出的導出口，使差壓 產(chǎn)生在這些導入口與導出口的間。此實施形態(tài)中，阻抗體52例如圖3所示，使用具有差壓越 小流動在該阻抗體52內(nèi)的流量差壓微分值越小的特性的層流組件等非線性阻抗體。
壓力傳感器有二個，是入口側(cè)傳感器53與出口側(cè)傳感器54。入口側(cè)傳感器53檢測流動 在阻抗體52的一次側(cè)，即導入口側(cè)內(nèi)部流路50的氣體壓力。出口側(cè)傳感器54檢測流動在阻 抗體52的二次側(cè)，即導出口側(cè)內(nèi)部流路50的氣體壓力。本實施形態(tài)在這些壓力傳感器53、 54中使用絕對壓型壓力傳感器。
13流量控制處理機構(gòu)56由包含未圖示的CPU或內(nèi)部存儲器、A/D轉(zhuǎn)換器、D/A轉(zhuǎn)換器等數(shù)字 或模擬電路、用來與流量控制閥51等通訊的通訊接口、輸入接口等構(gòu)成。又，通過按照記 憶在該內(nèi)部存儲器內(nèi)的程序使CPU或其接口設(shè)備協(xié)同動作，此流量控制處理機構(gòu)56至少可發(fā) 揮作為下列的功能
流量計算部(未圖示)，根據(jù)各傳感器53、 54檢測的壓力值計算氣體質(zhì)量流量； 偏差計算部(未圖示)，計算以此流量計算部求得的氣體質(zhì)量流量與流量設(shè)定值的偏
差；
控制值計算部(未圖示)，對以此偏差計算部求得的偏差至少施以比例運算(除此之 外也可包含積分運算、微分運算等)，計算反饋控制流量控制閥51的反饋控制值；及
閥控制信號輸出部(未圖標)，使包含根據(jù)以此控制值計算部求得的反饋控制值的數(shù)值 的開度控制信號產(chǎn)生，對流量控制閥51輸出此開度控制信號。
壓力控制裝置6由例如調(diào)節(jié)器構(gòu)成，進行反饋控制，以使該壓力控制裝置6下游側(cè)管路 的壓力為目標壓力。該目標壓力的數(shù)值可通過來自信息處理裝置7的指令信號設(shè)定。
信息處理裝置7由包含未圖示的CPU或內(nèi)部存儲器、A/D轉(zhuǎn)換器、D/A轉(zhuǎn)換器等數(shù)字或模 擬電路、用來與成為檢定對象的流量控制裝置4及成為基準的流量控制裝置5各部通訊的通 訊接口、輸入接口、液晶顯示器等顯示裝置等構(gòu)成，可為專用者，也可一部分或全部利用 個人計算機等通用計算機。且可不使用CPU而僅以模擬電路發(fā)揮作為以下各部的功能，也可 使其一部分功能與半導體制造裝置P中的控制裝置(省略圖示)或各流量控制裝置4、 5的流
量控制處理機構(gòu)兼用等，實質(zhì)上無需為一體，也可是通過有線或無線相互連接的多個設(shè)備 所構(gòu)成。
又，此信息處理裝置7中，該內(nèi)部存儲器內(nèi)收納有規(guī)定程序，按照此程序使CPU或其接 口設(shè)備協(xié)同動作，由此，如圖4所示，使其至少發(fā)揮作為狀態(tài)控制部7a、信號接收部7b、判 斷部7c等的功能。以下詳述各部。
狀態(tài)控制部7a因輸入接口的規(guī)定操作等而產(chǎn)生的檢定開始命令而受到觸發(fā)，輸出用來 檢定的指令信號以使成為檢定對象的流量控制裝置4、成為基準的流量控制裝置5、壓力控 制裝置6分別根據(jù)該指令信號動作。關(guān)于具體的檢定動作在后敘述。
信號接收部7b從成為檢定對象的流量控制裝置4的流量傳感器部41接收檢定用流量測
定信號，并從成為基準的流量控制裝置5的流量計算部接收成為基準的流量測定信號。
判斷部7c比較由信號接收部7b接收的檢定用流量測定信號與基準的流量測定信號，判斷檢定用流量測定信號所顯示的實測流量是否處于基準的流量測定信號所顯示的實測流量 規(guī)定范圍內(nèi)，再輸出判斷結(jié)果。判斷結(jié)果的輸出形態(tài)可根據(jù)畫面輸出或印刷輸出等實施形 態(tài)適當設(shè)定。
其次參照圖5說明關(guān)于如以上所構(gòu)成的流量控制裝置的檢定系統(tǒng)A其檢定程序。
首先，操作信息處理裝置7的輸入接口等來開始檢定。 一旦如此，此檢定開始命令即被 傳達到信息處理裝置7的狀態(tài)控制部7a。
狀態(tài)控制部7a受到此檢定開始命令的觸發(fā)，輸出指令信號，使成為檢定對象的流量控 制裝置4進入閥42全開的流量非控制狀態(tài)(步驟S1) 。 S卩，在此流量非控制狀態(tài)中，成為檢 定對象的流量控制裝置4僅負責執(zhí)行作為質(zhì)量流量計的功能。
且另一方面，狀態(tài)控制部7a對壓力控制裝置6也輸出指令信號，使壓力控制裝置6進行 局部反饋控制，以使該壓力控制裝置6下游側(cè)流路3的壓力為包含在該指令信號中的一定的 目標壓力(步驟S2)。
又，該狀態(tài)控制部7a朝成為基準的流量控制裝置5輸出包含流量設(shè)定值的指令信號，使 成為基準的流量控制裝置5進行周部反饋控制，使此成為基準的流量控制裝置5進入流量控 制狀態(tài)(流量控制處理機構(gòu)56根據(jù)指令信號顯示的流量設(shè)定值與實際測定的流量測定值的 偏差進行PID控制等狀態(tài))(步驟S4)。
其次，信號接收部7b從成為檢定對象的流量控制裝置4的流量傳感器部41接收檢定用流 量測定信號，并從成為基準的流量控制裝置5的流量計算部接收基準的流量測定信號，判斷 部7c隨即比較接收的檢定用流量測定信號與基準的流量測定信號。又，判斷檢定用流量測 定信號顯示的實測流量是否處于基準的流量測定信號顯示的實測流量規(guī)定范圍內(nèi)，再輸出 判斷結(jié)果(步驟S5)。
又，此實施形態(tài)中通過成為基準的流量控制裝置5在不同數(shù)值的多點控制流體流量，該
判斷部7c分別在各點判斷該成為檢定對象的流量控制裝置4的實測流量是否處于該成為基
準的流量控制裝置5的實測流量規(guī)定范圍內(nèi)(步驟S3、 S5、 S7)。例如就成為檢定對象的流
量控制裝置4a進行100SCCM或50SCCM的流量檢定時，使可測定(控制)20 200SCCM流量的成
為基準的流量控制裝置5&以50%或25%動作并判斷即可。且就此成為檢定對象的流量控制裝
置4a進行l(wèi),000SCCM的流量檢定時，使可測定(控制)2Q0 2, OOOSCCM流量的成為基準的流
量控制裝置5b以5(m動作并判斷即可。如此就可對一個成為檢定對象的流量控制裝置任意選
擇流量控制范圍不同的多個成為基準的流量控制裝置以進行流量檢定，在多點比較各實測
15流量以在幅度更廣的流量范圍內(nèi)取得正確的流量檢定判斷結(jié)果。
又，根據(jù)如此構(gòu)成的流量控制裝置檢定系統(tǒng)A，在使成為檢定對象的流量控制裝置4進 入流量非控制狀態(tài)，通過成為基準的流量控制裝置5使流體流量控制為規(guī)定流量的狀態(tài)下進 行流量檢定，因此，如圖6所示，可使從成為檢定對象的流量控制裝置4起到成為基準的流 量控制裝置5為止的流路(靜容量)壓力立即上升，可瞬間使成為基準的流量控制裝置5達 到其動作穩(wěn)定的目標壓力。因此可盡量縮短包含等待時間檢定所需的時間，可進行精度佳 的檢定。且以壓力控制裝置6將成為檢定對象的流量控制裝置4與成為基準的流量控制裝置5 之間的壓力控制為一定，因此可使成為檢定對象的流量控制裝置4的動作穩(wěn)定，順暢地進行 檢定。
且通過成為基準的流量控制裝置5在多點控制流體流量，分別在各點判斷該成為檢定對 象的流量控制裝置4實測流量是否處于該成為基準的流量控制裝置5實測流量的規(guī)定范圍 內(nèi)。因此可知流量線性度及零點而使更為正確的判斷得以實現(xiàn)。
且成為檢定對象的流量控制裝置4使用熱式，成為基準的流量控制裝置5使用差壓式，
因此可實現(xiàn)以低價格構(gòu)筑高性能的氣體系統(tǒng)。
且所使用的成為基準的流量控制裝置5中將流量控制閥51配置在較其壓力傳感器53、 54 更為上游的一側(cè)，傳感器53、 54位于腔室側(cè)(真空側(cè))，因此可限定壓力變化范圍，實現(xiàn) 更高精度的檢定。
且設(shè)置多根檢定用管路3，分別在各檢定用管路3配置可檢定流量范圍不同、換言之流 量控制范圍不同的成為基準的流量控制裝置5，因此可在使用者所要檢定的流量范圍內(nèi)以高 精度進行檢定。 <第2實施形態(tài)〉
其次說明關(guān)于本發(fā)明的第2實施形態(tài)。又，于本實施形態(tài)中，對應(yīng)該第l實施形態(tài)的構(gòu) 成要素被賦予同一符號。
在此第2實施形態(tài)中，僅使用一個成為基準的流量控制裝置5，并如圖7所示，在成為基
準的流量控制裝置5下游側(cè)設(shè)置線性阻抗體(在此為孔口) 8。此線性阻抗體8如圖8所示，
流動在其內(nèi)部的流量與兩端間差壓的關(guān)系為線性，有效流量容量大于該非線性阻抗體52。
又，圖7中，符號BL為旁通管路，用來在使用線性阻抗體8進行檢定時，不透過成為基準的
流量控制裝置而引導流體到線性阻抗體8。
且信息處理裝置7如圖9所示，除狀態(tài)控制部7a、信號接收部7b、判斷部7c外，具有作
16為流量特性計算部7d的功能。
其次說明關(guān)于以此第2實施形態(tài)檢定時信息處理裝置7的動作。
首先，在由成為基準的流量控制裝置5所限定的流量內(nèi)，即可以用來檢定的充分的精度 控制流量的小流量區(qū)域中，與該第l實施形態(tài)相同，信息處理裝置7在流量不同的各點比較 檢定用流量測定信號與基準流量測定信號，判斷檢定用流量測定信號顯示的實測流量是否 處于基準流量測定信號顯示的實測流量規(guī)定范圍內(nèi)。
此時，由信息處理裝置7的判斷部7c在各點進行判斷的同時，該流量特性計算部7d也測 定該線性阻抗體8兩端間的差壓，由此，從這些各差壓與該成為基準的流量控制裝置5所產(chǎn) 生的實測流量的對應(yīng)關(guān)系計算該線性阻抗體8的流量特性并記憶于內(nèi)存內(nèi)。此流量特性雖是 在小流量區(qū)域所得的，但可從此導出在大流量區(qū)域中流動在該線性阻抗體8內(nèi)的流量與差壓 的關(guān)系。
又，此實施形態(tài)中，線性阻抗體8的兩端間差壓其二次側(cè)壓力為0 (即真空)，因此測定 一次側(cè)壓力即可，使用該成為基準的流量控制裝置5的出口側(cè)傳感器54作為測定此一次側(cè)壓 力的傳感器。當然，也可在線性阻抗體8兩端設(shè)置專用的壓力傳感器。
其次切換切換閥SV，流體透過旁通管路BL被導入線性阻抗體8。
又，在超過成為基準的流量控制裝置5所產(chǎn)生的控制限定流量的區(qū)域，即大流量區(qū)域進 行檢定。具體而言，該判斷部7c判斷該成為檢定對象的流量控制裝置4所產(chǎn)生的實測流量是 否處于從該線性阻抗體8流量特性所計算的計算流量的規(guī)定范圍內(nèi)。判斷與該小流量區(qū)域相 同，在多個、不同的流量點進行。
又，旁通管路非必需，也可在大流量區(qū)域檢定時，令其進入使成為基準的流量控制裝 置5的閥51全開的流量非控制狀態(tài)，使流體透過成為基準的流量控制裝置5被導入線性阻抗 體8。
又，如此的話，就可在使用線性阻抗體8檢定，在小流量區(qū)域內(nèi)無法保證檢定精度時， 通過使用具有上述流量特性的非線性阻抗體52在小流量區(qū)域內(nèi)以高精度進行流量檢定。
另一方面，雖然在大流量區(qū)域使用如此特性的非線性阻抗體52時，誤差有增大的可能， 但因可在此大流量區(qū)域使用線性阻抗體8，因此在大流量區(qū)域內(nèi)檢定的高精度也獲得保證， 結(jié)果使得檢定可橫跨非常廣的流量范圍并高精度地進行。
且在大流量區(qū)域的檢定作為基準所使用的線性阻抗體8會因流體種類變更或腐蝕性氣
體的影響等所導致的經(jīng)時變化等而使其流量特性變化，因此本來每次校正均需另外測定流量特性，然而于此第2實施形態(tài)中，在該小流量區(qū)域檢定時，已同時計算'掌握線性阻抗體8
的流量特性，因此可實現(xiàn)以短時間進行不費事的檢定。 又，本發(fā)明不限于上述實施形態(tài)。
例如成為檢定對象的流量控制裝置不限于熱式。且成為基準的流量控制裝置也不限于 差壓式。
在該實施形態(tài)中將壓力控制裝置設(shè)在成為檢定對象的流量控制裝置上游，但也可設(shè)置 在成為檢定對象的流量控制裝置與成為基準的流量控制裝置之間。
且也可將多個成為檢定對象的流量控制裝置串聯(lián)配置在氣體供給管路。例如圖io所示，
可將多個(圖10中為3個)的同一的成為檢定對象的流量控制裝置4串聯(lián)配置在氣體供給管 路1上， 一次判斷各成為檢定對象的流量控制裝置4所產(chǎn)生的實測流量是否處于基準的流量 控制裝置5顯示的實測流量的規(guī)定范圍內(nèi)。由此，可增加每單位時間可檢定的個數(shù)，對例如 工廠出廠時的檢定有用。此時，串聯(lián)配置在氣體供給管路的復數(shù)的成為檢定對象的流量控 制裝置4也可是不同的。
本發(fā)明中雖設(shè)置有多根檢定用管路，分別在各檢定用管路配置可檢定的流量范圍不同、 換言之流量控制范圍不同的成為基準的流量控制裝置，但檢定用管路也可為一條。
且也可使檢定對象為包含測定流體流量的流量測定部的流量測定裝置。此時若也使用 基準的流量控制裝置以與上述檢定方法相同的方法進行檢定，則可盡量縮短包含等待時間 檢定所需的時間，并進行精度佳的檢定。
除此之外，關(guān)于各部具體構(gòu)成也不限于上述實施形態(tài)，可在不脫離本發(fā)明主旨的范圍 內(nèi)進行各種變形。 產(chǎn)業(yè)上利用性
采用本發(fā)明，使成為檢定對象的流量控制裝置進入其閥幾乎處于全開狀態(tài)的流量非控 制狀態(tài)，因此可使從成為檢定對象的流量控制裝置起到成為基準的流量控制裝置為止的靜 容量壓力立即上升，可瞬間使成為基準的流量控制裝置達到其動作穩(wěn)定的目標壓力。因此， 可盡量縮短包含等待時間檢定所需的時間，并進行精度佳的檢定。
權(quán)利要求
1.一種流量控制裝置的檢定方法，該流量控制裝置包含閥；流量測定部，測定通過該閥的流體流量；及閥控制機構(gòu)，控制所述閥，以使由該流量測定部測定的實測流量成為所賦予的目標流量；流量控制裝置的檢定方法是將成為檢定對象的流量控制裝置及成為基準的流量控制裝置，從上游以此順序串聯(lián)設(shè)置在成為流量控制對象的流體所流過的流路上，使所述成為檢定對象的流量控制裝置成為所述閥幾乎處于全開狀態(tài)的流量非控制狀態(tài)，并在通過所述成為基準的流量控制裝置將流體流量控制成規(guī)定流量的狀態(tài)下，判斷所述成為檢定對象的流量控制裝置所測定的實測流量是否處于所述成為基準的流量控制裝置所測定的實測流量的規(guī)定范圍內(nèi)。
2. 如權(quán)利要求1所述的流量控制裝置的檢定方法，其特征在于，通過成為基準的流量控制 裝置在多點控制流體流量，并分別在各點，判斷所述成為檢定對象的流量控制裝置的實測 流量是否處于所述成為基準的流量控制裝置的實測流量的規(guī)定范圍內(nèi)。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的流量控制裝置的檢定方法，其特征在于，在成為檢定對象的 流量控制裝置的更上游或流量控制裝置之間，設(shè)置用來將所述流路的壓力控制成一定的壓 力控制裝置。
4. 如權(quán)利要求1-3中的任一項所述的流量控制裝置的檢定方法，其特征在于，在該成為 基準的流量控制裝置中，使用與該成為檢定對象的流量控制裝置所不同的流量測定原理。
5. 如權(quán)利要求4所述的流量控制裝置的檢定方法，其特征在于，在該成為檢定對象的流 量控制裝置中使用熱式結(jié)構(gòu)，而在該成為基準的流量控制裝置中使用差壓式結(jié)構(gòu)。
6. 如權(quán)利要求5所述的流量控制裝置的檢定方法，其特征在于，在該成為基準的流量控 制裝置中，使用在較其流量測定部更上游配置有閥的結(jié)構(gòu)。
7. 如權(quán)利要求2所述的流量控制裝置的檢定方法，其特征在于，該成為基準的流量控制裝置包含非線性阻抗體，具有其兩端間差壓越小則流過該阻 抗體的流量的差壓微分值越小的特性；及壓力傳感器，測定在該非線性阻抗體產(chǎn)生的所述 差壓，且該成為基準的流量控制裝置，是根據(jù)由該壓力傳感器測定的差壓進行流量測定的 差壓式結(jié)構(gòu)；在成為基準的流量控制裝置下游設(shè)置有線性阻抗體，流過該線性阻抗體內(nèi)部的流量與其兩端間的差壓的關(guān)系成線性；在進行所述各點的判斷時，通過對所述線性阻抗體兩端間的差壓一并加以測定，由這 些各差壓與所述成為基準的流量控制裝置所測定的實測流量的對應(yīng)關(guān)系，計算該線性阻抗 體的流量特性；在超過成為基準的流量控制裝置的限定流量的區(qū)域，判斷所述成為檢定對象的流量控 制裝置所測定的實測流量是否處于從所述線性阻抗體的流量特性所計算的計算流量的規(guī) 定范圍內(nèi)。
8. —種流量控制裝置的檢定系統(tǒng)，該流量控制裝置包含閥；流量測定部，測定通過該閥的流體流量；及閥控制機構(gòu)， 控制所述閥，以使由該流量測定部測定的實測流量成為所賦予的目標流量； 該流量控制裝置的檢定系統(tǒng)包含 流路，供成為流量控制對象的流體流過； 成為檢定對象的流量控制裝置，設(shè)置于該流路上；成為基準的流量控制裝置，在該流路上串聯(lián)設(shè)置在所述成為檢定對象的流量控制裝置 的下游側(cè)；及信息處理裝置，在成為檢定對象的流量控制裝置處于閥被固定在幾乎全開狀態(tài)的流量 非控制狀態(tài)，且通過成為基準的流量控制裝置將流體流量控制為規(guī)定流量的狀態(tài)下，接收 從各流量控制裝置所輸出的流量測定信號，判斷成為檢定對象的流量控制裝置的流量測定 信號所顯示的實測流量是否在成為基準的流量控制裝置的流量測定信號所顯示的實測流 量的規(guī)定范圍內(nèi)，并將結(jié)果加以輸出。
9. 一種半導體制造裝置，能施行流量控制裝置的檢定，該流量控制裝置包含閥；流量測定部，測定通過該閥的流體流量；及閥控制機構(gòu)， 控制所述閥，以使由該流量測定部測定的實測流量成為所賦予的目標流量； 該半導體制造裝置包含 處理腔室，用以制造半導體； 流路，朝所述處理腔室供給半導體制造用流體； 成為檢定對象的流量控制裝置，設(shè)在所述流路上；成為基準的流量控制裝置，在該流路上串聯(lián)設(shè)置在所述成為檢定對象的流量控制裝置 的下游側(cè)；及信息處理裝置，在成為檢定對象的流量控制裝置處于閥被固定在幾乎全開狀態(tài)的流量 非控制狀態(tài)，且通過成為基準的流量控制裝置將流體流量控制為規(guī)定流量的狀態(tài)下，接收 從各流量控制裝置所輸出的流暈測定信號，判斷成為檢定對象的流量控制裝置的流量測定 信號所顯示的實測流量是否在成為基準的流量控制裝置的流量測定信號所顯示的實測流 量的規(guī)定范圍內(nèi)，并將結(jié)果加以輸出。
10. —種流量測定裝置的檢定方法，利用基準的流量控制裝置對于檢定對象的流量測定裝 置進行檢定，該檢定對象的流量控制裝置包含測定流體流量用的流量測定部；該基準的流量控制裝置包含閥；流量測定部，測定通過該閥的流體流量；及閥控制 機構(gòu)，控制所述閥，以使由該流量測定部測定的實測流量成為所賦予的目標流量； 該流量測定裝置的檢定方法是將所述檢定對象的流量測定裝置及所述基準的流量控制裝置，在成為流量控制對象的 流體流動的流路上，從上游以此順序串聯(lián)設(shè)置，在通過所述基準的流量控制裝置將流體流 量控制為規(guī)定流量的狀態(tài)下，判斷所述檢定對象的流量測定裝置所測定的實測流量是否在 所述基準的流量控制裝置所測定的實測流量的規(guī)定范圍內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明旨在提供一流量控制裝置的檢定方法，可盡量縮短包含等待時間檢定所需的時間，并進行精度佳的檢定。為此，將成為檢定對象的流量控制裝置4及成為基準的流量控制裝置5從上游以此順序一前一后地設(shè)置在成為流量控制對象的流體流動的流路上，使該成為檢定對象的流量控制裝置4進入其閥幾乎處于全開狀態(tài)的流量非控制狀態(tài)，并在通過該成為基準的流量控制裝置5控制流體流量于規(guī)定流量的狀態(tài)下判斷該成為檢定對象的流量控制裝置4所產(chǎn)生的實測流量是否處于該成為基準的流量控制裝置5所產(chǎn)生的實測流量的規(guī)定范圍內(nèi)。
文檔編號G05D7/06GK101563663SQ20078004478
公開日2009年10月21日 申請日期2007年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月5日
發(fā)明者安田忠弘 申請人:株式會社堀場Stec