CN102576231B - 质量流量控制器***及控制设备 - Google Patents

质量流量控制器***及控制设备 Download PDF

Info

Publication number
CN102576231B
CN102576231B CN201080047852.6A CN201080047852A CN102576231B CN 102576231 B CN102576231 B CN 102576231B CN 201080047852 A CN201080047852 A CN 201080047852A CN 102576231 B CN102576231 B CN 102576231B
Authority
CN
China
Prior art keywords
flow
value
reference gas
sample air
flow rate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201080047852.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102576231A (zh
Inventor
竹内洋之
米田丰
矶部泰弘
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Horiba Stec Co Ltd
Original Assignee
Horiba Stec Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Horiba Stec Co Ltd filed Critical Horiba Stec Co Ltd
Publication of CN102576231A publication Critical patent/CN102576231A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102576231B publication Critical patent/CN102576231B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D7/00—Control of flow
    • G05D7/06—Control of flow characterised by the use of electric means
    • G05D7/0617—Control of flow characterised by the use of electric means specially adapted for fluid materials
    • G05D7/0629—Control of flow characterised by the use of electric means specially adapted for fluid materials characterised by the type of regulator means
    • G05D7/0635—Control of flow characterised by the use of electric means specially adapted for fluid materials characterised by the type of regulator means by action on throttling means
    • G05D7/0641—Control of flow characterised by the use of electric means specially adapted for fluid materials characterised by the type of regulator means by action on throttling means using a plurality of throttling means
    • G05D7/0652—Control of flow characterised by the use of electric means specially adapted for fluid materials characterised by the type of regulator means by action on throttling means using a plurality of throttling means the plurality of throttling means being arranged in parallel
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/7722—Line condition change responsive valves
    • Y10T137/7781—With separate connected fluid reactor surface
    • Y10T137/7784—Responsive to change in rate of fluid flow

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Flow Control (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)
  • Details Of Flowmeters (AREA)

Abstract

本发明提供一种质量流量控制器***，可以高精度地控制质量流量控制器输出的流量。所述质量流量控制器***存储表示基准气体的流量值与试样气体CF值的对应关系的关系数据，使用规定的CF值将目标流量换算为基准气体流量，根据换算得到的基准气体流量和与该基准气体流量对应的CF值计算出试样气体流量，并将试样气体流量和目标流量进行比较，基于试样气体流量和目标流量之间的误差，使用对应关系更新在基准气体流量换算或试样气体流量计算中使用的CF值。

Description

质量流量控制器***及控制设备
技术领域
本发明涉及在半导体制造装置和发动机排气测定装置等中控制气体流量的质量流量控制器***。
背景技术
近年，在发动机排气测定***等的气体分析仪中，公开有专利文献1所示的通过组合气体分配器，将以往在多个量程(レンジ)进行的测定在一个量程中进行的装置。通过使用这种气体分配器，不仅无须量程相关和测定量程的自动切换等操作，而且还具有可以大幅降低校准气体的使用数量的优点。
所述气体分配器用于按照规定比例对已知浓度的试样气体和例如氮气(N2)及空气等稀释气体进行混合，并取出规定浓度的气体，所述气体分配器的结构包括设置有质量流量控制器的试样气体管路以及设置有质量流量控制器的稀释气体管路。
而且，使用氮气(N2)等基准气体对所述的质量流量控制器(MFC)进行校准后，将所述的质量流量控制器(MFC)组装在气体分配器上使用。特别是用于试样气体(成分气体)管路的MFC，用于控制试样气体的流量，使用基准气体与试样气体之间的转换因子(CF值，气体种类修正系数)，将试样气体的目标流量换算为基准气体流量，来设定MFC的流量设定值。此外，在以往的MFC中，每一种气体只具有一个CF值，对于全部的流量设定值使用这一个CF值换算成基准气体流量。
但是，试样气体的CF值因为试样气体的每一个浓度和每一个流量值都不相同，在仅使用同一个CF值换算成基准气体流量的MFC中，存在会因所述的浓度和流量值而产生误差的问题。
另外，虽然可以考虑按照每种气体校准质量流量控制器后进行使用，但是由于气体种类繁多，对全部的MFC进行所述校准的作业十分繁杂，此外，从成本方面考虑，在校准中使用试样气体也不能说是有效果的技术方案。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利公开公报特开平11-83732号
发明内容
本发明所要解决的技术问题
本发明的主要目的在于一举解决所述问题，着眼于因基准气体的流量值不同试样气体的CF值不同，通过针对每个基准气体的流量值选择最佳CF值，可以高精度地控制质量流量控制器输出的流量。
解决技术问题的技术方案
即，本发明提供一种质量流量控制器***，包括：流量控制设备，使用基准气体得到了校准；以及控制设备，向所述流量控制设备输出流量设定值，其特征在于，所述质量流量控制器***还包括：关系数据存储部，存储关系数据，该关系数据表示基准气体的流量值与试样气体的CF值的对应关系；基准气体流量换算部，使用规定的CF值将通过所述流量控制设备应该流过的试样气体的目标流量换算为基准气体流量；试样气体流量计算部，根据通过所述基准气体流量换算部得到的所述基准气体流量和与该基准气体流量对应的CF值计算出试样气体流量；以及CF值更新部，当通过所述试样气体流量计算部得到的试样气体流量和所述目标流量的差异超过规定范围时，更新在所述基准气体流量换算部或所述试样气体流量计算部中使用的CF值。在此，基准气体的流量值可以是基准气体的流量(例如单位为ccm)，也可以是例如将满量程作为100％时该基准气体流量的比例(％)。
按照所述的质量流量控制器***，由于在关系数据存储部中存储有与基准气体的流量值对应的试样气体的CF值，并基于基准气体的流量值选择CF值，所以能高精度地控制质量流量控制器输出的试样气体流量。此外，此时用于输出目标流量的流量设定值按照每个质量流量控制器都各不相同，应该输出目标流量的流量设定值不统一，因此存在不能选择将流量设定值作为变量的CF值的问题。但是，按照本发明，通过对目标流量和实际要输出的流量(试样气体流量)进行比较，以使通过所述比较得到的差异在规定范围内的方式更新CF值，可以解决所述的问题，通过针对每个基准气体的流量值选择最佳CF值，可以高精度地进行流量控制。
作为所述CF值更新部的具体实施方式，可以考虑：所述CF值更新部使用与通过所述试样气体流量计算部得到的试样气体流量和所述目标流量的差异相关的值，更新所述基准气体流量，并根据与更新后的基准气体流量对应的CF值，更新在所述基准气体流量换算部中使用的CF值。由此，通过将通过试样气体流量计算部得到的试样气体流量和目标流量的差反馈到基准气体流量，可以反映所述差地更新CF值，因此容易选择最佳CF值。
此外，可以考虑：所述CF值更新部将从所述目标流量减去通过所述试样气体流量计算部得到的试样气体流量和所述目标流量的差而得到的流量作为新的目标流量，向所述基准气体流量换算部输出该新的目标流量，并且更新在所述基准气体流量换算部中使用的CF值。
此外，本发明提供一种控制设备，其特征在于，该控制设备向使用基准气体得到了校准的流量控制设备输出流量设定值，所述控制设备包括：关系数据存储部，存储关系数据，该关系数据表示基准气体的流量值与试样气体的CF值的对应关系；基准气体流量换算部，使用规定的CF值将通过所述流量控制设备应该流过的试样气体的目标流量换算为基准气体流量；试样气体流量计算部，根据通过所述基准气体流量换算部得到的所述基准气体流量和与该基准气体流量对应的CF值计算出试样气体流量；以及CF值更新部，当通过所述试样气体流量计算部得到的试样气体流量和所述目标流量的差异超过规定范围时，更新在所述基准气体流量换算部或所述试样气体流量计算部中使用的CF值。
本发明的有益效果
按照所述的本发明，着眼于因基准气体的流量不同试样气体的CF值不同，通过针对每个基准气体的流量选择最佳CF值，可以高精度地控制质量流量控制器输出的流量。
附图说明
图1是本发明一个实施方式的质量流量控制器***的结构图。
图2是与图1为相同实施方式的控制设备的功能构成图。
图3是表示MFC4的20％浓度的CO2气体的流量-CF值关系图。
图4是表示与图1为相同实施方式的质量流量控制器***动作的流程图。
图5是表示变形实施方式的标准流量设定值和流量设定值的关系图。
图6是变形实施方式的控制设备的功能构成图。
附图标记说明
100…质量流量控制器***
2…气体浓度调节器
MFC…质量流量控制器
3…控制设备
D1…关系数据存储部
31…接收部
32…基准气体流量换算部
33…流量设定值计算部
34…试样气体流量计算部
35…CF值更新部
具体实施方式
下面参照附图说明本发明的质量流量控制器***的一个实施方式。
本实施方式的质量流量控制器***100用于与半导体制造装置组合后向该半导体制造装置供给处理气体，或者用于向发动机排气测定装置等分析装置供给测定气体或校准用气体等试样气体。
具体而言，本实施方式的质量流量控制器***100，向发动机排气测定装置等分析装置供给规定浓度的校准用标准气体，通过输入浓度已知的成分气体(校准用气体)和用于将该成分气体稀释到规定浓度的稀释气体，从而输出规定浓度的校准用标准气体。如图1所示，本实施方式的质量流量控制器***100包括气体浓度调节器(气体分配器)2和控制该气体浓度调节器2的控制设备3。
气体浓度调节器2包括：空气供给管路L1，用于流通作为稀释气体的空气；氮气供给管路L2，用于流通作为稀释气体的氮气(N2)；以及成分气体供给管路L3，用于流通成分气体。另外，本实施方式的气体浓度调节器2还包括检测管路L4，该检测管路L4上设有臭氧发生器4，该臭氧发生器4用于检测氮氧化物分析仪用的NOX转化器的转换效率。
在空气供给管路L1和氮气供给管路L2的气体入口设置有用于除去异物的过滤器F1、F2，所述的管路L1、L2在中途汇合。在汇合点P1的下游按照稀释气体流量控制用的质量流量控制器(以下称为MFC1)和开关阀V1的顺序设置有稀释气体流量控制用的质量流量控制器MFC1和开关阀V1。此外，在空气供给管路L1的汇合点P1的上游设置有开关阀V2，在氮气供给管路L2的汇合点的上游设置有开关阀V3。另外，与成分气体管路L3连接的流路L5与空气供给管路L1的开关阀V2的上游连接，在所述的流路L5上设置有开关阀V4。此外，与成分气体管路L3连接的流路L6与氮气供给管路L2的开关阀V3的上游连接，在所述流路L6上设置有开关阀V5。
在成分气体供给管路L3的气体入口设置有用于除去异物的过滤器F3，成分气体供给管路L3在下游分路为三个分支流路L31～L33，在所述的分支流路L31～L33中，按照成分气体的流量控制用的质量流量控制器(以下称为MFC2～MFC4)和开关阀V6～V8的顺序分别设置有成分气体的流量控制用的质量流量控制器MFC2～MFC4和开关阀V6～V8。所述分支流路L31～L33在开关阀V6～V8的下游汇合，在汇合点P2，成分气体供给管路L3与空气供给管路L1(氮气供给管路L2)汇合。设置在各分支流路L31～L33上的MFC2～MFC4，通过N2气(基准气体)被校准，它们的流量量程不同，例如MFC2的流量量程为37ccm(N2基准(通过流过N2气而被校准的流量量程))，MFC3的流量量程为420ccm(N2基准)，MFC4的流量量程为4700ccm(N2基准)。
另外，图1中的附图标记“L7”表示成分气体排出管路L7。当在所述MFC2中流过成分气体时，为了防止因该MFC2的流量量程小而导致的在该MFC2的上游产生的气体滞留，所述成分气体排出管路L7将成分气体的一部分排出到外部。具体而言，成分气体排出管路L7的上游与成分气体管路L3的MFC2的上游连接，成分气体排出管路L7的下游与外部连接。此外，成分气体排出管路L7上设置有开关阀V9和流阻R1，所述开关阀V9在使用MFC2时开放，所述流阻R1用于调整流过成分气体排出管路L7的成分气体流量。
此外，所述的MFC1～MFC4包括：流量传感器，检测流过流路的试样气体的流量；以及控制部，将流量传感器的输出值与后述的从控制设备3传送来的流量设定值进行比较计算，并基于所述比较计算的计算结果控制设置在所述气体流路上的控制阀。所述MFC使用换算为氮气流量的流量设定值控制流量。另外，流量传感器可以使用热敏式流量传感器和差压式流量传感器等。
此外，控制设备3能与具有所述的MFC1～MFC4的气体浓度调节器2通信，并向所述的MFC1～MFC4输出流量设定值。
所述控制设备3由未图示的具有CPU、内部存储器、A/D转换器、D/A转换器等的数字或模拟电路；与流量控制阀等进行通信的通信接口以及输入接口等构成。如图2所示，特别是为了控制MFC2～MFC4，通过按照所述内部存储器中存储的程序使CPU和其***设备协调动作，所述控制设备3至少具备关系数据存储部D1、接收部31、基准气体流量换算部32、流量设定值计算部33、试样气体流量计算部34以及CF值更新部35的功能。另外，下面在不区分MFC2～MFC4时，只称为MFC。
下面对关系数据存储部D1、接收部31～CF值更新部35各部分进行说明。
关系数据存储部D1存储表示基准气体的各流量值(在本实施方式中相对于满量程的比例(％))与试样气体CF值的对应关系(以下称为流量-CF值关系)的关系数据。针对每种浓度的气体求出所述的流量-CF值关系。图3表示了在MFC4中以各流量值流过20％浓度的二氧化碳(CO2)气体时，该二氧化碳气体的CF值。另外，这种关系数据由用户预先存储在关系数据存储部D1中。
在此说明CF值。通过将校准对象的MFC与作为基准的高精度MFC(基准MFC)串联连接，在所述的MFC中流过基准气体(N2气)，制作成表示从校准对象的MFC的流量传感器得到的输出值(例如电压值)与基准MFC的流量值的对应关系的校准曲线，来进行MFC的校准。如上所述使用基准气体校准MFC，因此由MFC得到的流量就成为作为基准气体的流量。将所述的作为基准气体的流量转换为试样气体流量的系数是CF值。另外，对于规格相同(分路、传感器、部件的形状等规格相同，即构造基本相同但因机械性误差等而各不相同)的MFC，只要试样气体的流量和浓度相同，CF值也是相同的值。
接收部31接收目标信号，该目标信号用于确定应通过MFC流动的成分气体的目标流量(Qm)。具体而言，接收部31接收目标流量信号，该目标流量信号表示通过分配比率(成分气体浓度)计算的目标流量(Qm)。此外，接收部31将所述目标流量信号输出至基准气体流量换算部32和CF值更新部35。
使用规定的CF值或后述的从CF值更新部35得到的CF值，基准气体流量换算部32将从接收部31取得的目标流量信号所表示的目标流量(Qm)换算为基准气体流量(Qref gas)。具体而言，基准气体流量换算部32通过把目标流量(Qm)除以所述的CF值，将目标流量(Qm)换算为作为基准气体的氮气(CF值＝1)的流量(Qref gas)。在此，根据大致的基准气体流量决定规定的CF值(初始CF值)，例如使用由理论值与实际流量测量值的比((实际流量测量值)/(理论值))确定的单点校准系数(α)决定规定的CF值，通过将利用基准气体校准制作成的校准曲线的满量程(100％)的流量传感器输出(Q100％)乘以与该流量传感器输出(Q100％)对应的CF值而得到所述理论值，所述实际流量测量值为：在MFC中流过试样气体时该MFC的流量传感器输出达到所述流量传感器输出(Q100％)的情况下，在MFC中实际流过的试样气体流量。具体而言，使用单点校准系数(α)决定CF值的方法为：将试样气体的目标流量(Qm)除以单点校准系数(α)得到的值(Qm/α)作为基准气体流量的设定值，并基于流量-CF值关系将对应的CF值作为所述规定的CF值。
流量设定值计算部33计算出用于流过通过基准气体流量换算部32换算成的基准气体流量(Qref gas)的MFC的流量设定值。具体而言，流量设定值计算部33通过基准气体流量(Qref gas)/满量程流量来计算出流量设定值(SX)。
试样气体流量计算部34，根据流量-CF值关系求出与通过流量设定值计算部33得到的流量设定值(SX)对应的CF值(CF(SX))，并根据流量设定值(SX)和CF值(CF(SX))计算出试样气体流量(Qsam gas)。另外，试样气体流量(Qsam gas)＝流量设定值(SX)×满量程流量×CF值(CF(SX))。
当通过试样气体流量计算部34得到的试样气体流量(Qsam gas)与目标流量(Qm)的差超过规定范围(例如±0.01％以内)时，CF值更新部35基于试样气体流量(Qsam gas)与目标流量(Qm)的比(Qsam gas/Qm)，使用流量-CF值关系更新基准气体流量换算部32中使用的CF值。
具体而言，将更新前的流量设定值设为Sbefore，更新后的流量设定值设为Safter，CF值更新部35利用Safter＝Sbefore×(Qm/Qsam gas)，计算出更新后的流量设定值(Safter)。然后，基于该更新后的流量设定值(Safter)和从关系数据存储部D1取得的关系数据所表示的流量-CF值关系，计算出与该更新后的流量设定值(Safter)对应的CF值，并将表示该CF值的数据输出至基准气体流量换算部32，来更新该基准气体流量换算部32中使用的CF值。
接着，参照图4说明所述结构的质量流量控制器***100的动作。
首先，控制设备3从与气体浓度调节器2连接的气体分析仪(未图示)接收表示分配比率(％)的信号。然后，根据所述分配比率设定应该流过的成分气体的目标流量(Qm)和稀释气体的目标流量，并且基于所述成分气体的流量选择MFC(步骤S1)。
接着，接收部31接收表示应该流过的成分气体的目标流量(Qm)的目标流量信号，并将该信号输出至基准气体流量换算部32。基准气体流量换算部32使用规定的CF值(初始CF值)将目标流量(Qm)换算为基准气体流量(Qref gas)，并向流量设定值计算部33输出基准气体流量数据(步骤S2)。
接收了所述数据的流量设定值计算部33计算出用于流过基准气体流量(Qref gas)的MFC的流量设定值(SX)(步骤S3)。然后，流量设定值计算部33将所述流量设定值数据输出至试样气体流量计算部34。
接收到所述流量设定值数据的试样气体流量计算部34，根据流量设定值(SX)和与该流量设定值(SX)对应的CF值(CF(SX))计算出试样气体流量(Qsam gas)(步骤S4)。
接着，CF值更新部35比较试样气体流量(Qsam gas)和目标流量(Qm)(步骤S5)。然后，CF值更新部35基于试样气体流量(Qsam gas)与目标流量(Qm)的差(Qm-Qsam gas)，当所述差在规定范围内(例如±0.01％以内)时，把通过所述流量设定值计算部得到的流量设定值输出至MFC(步骤S6)。
另一方面，当所述差在规定范围外时，CF值更新部35更新CF值，并把更新后的CF值输出至基准气体流量换算部32(步骤S7)。由此，在基准气体流量换算部32中使用的CF值被更新，并在步骤2以后重复与所述的相同的步骤。
<本实施方式的效果>
按照所述结构的本实施方式的质量流量控制器***100，通过将目标流量(Qm)与实际将要输出的流量(试样气体流量(Qsam gas))进行比较，更新CF值以使所述差(Qm-Qsam gas)成为在规定范围以内，可以针对每个基准气体的流量值选择最佳CF值，从而可以高精度地进行流量控制。
<其他的变形实施方式>
另外，本发明不限于所述实施方式。
例如，关于CF值更新部35的变形例，CF值更新部35可以将从目标流量(Qm)减去下述差(Qm-Qsam gas)得到的流量(Qm-(Qm-Qsam gas))作为新的目标流量(Qm’)，并在将该目标流量(Qm’)向基准气体流量换算部32输出的同时，更新在所述基准气体流量换算部32中使用的规定的CF值，其中，所述的差(Qm-Qsam gas)是通过试样气体流量计算部34得到的试样气体流量(Qsam gas)与目标流量(Qm)的差。此时，作为CF值的更新方法，可以采用尝试性地直接更新的方法，以使新的目标流量(Qm’)与通过试样气体流量计算部34得到的试样气体流量(Qsam  gas)的差为零。
此外，所述实施方式的CF值更新部，也可以不更新在基准气体流量计算部中使用的CF值，而是更新试样气体流量计算部中使用的CF值。此时，可以考虑与所述实施方式同样的方式，CF值更新部根据目标流量与通过试样气体流量计算部得到的试样气体流量的比来更新基准气体流量，并利用与该更新后的基准气体流量对应的CF值，更新在试样气体流量计算部中使用的CF值。在CF值更新后，试样气体流量计算部根据更新后的CF值和基准气体流量计算新的试样气体流量，并且CF值更新部再次比较目标流量与新的试样气体流量。接着，当试样气体流量与目标流量的差在规定范围内时，CF值更新部向MFC输出流量设定值。另一方面，当所述差在规定范围外时，与所述同样地反复更新CF值，直到试样气体流量与目标流量的差收敛到规定范围内为止。此外，除了在更新基准气体流量后再更新CF值这种间接地更新CF值的方法以外，也可以尝试性地直接更新CF值。
此外，在流量设定值计算部33中，还可以通过以下的方法设定用于流过基准气体流量(Qref gas)的MFC的流量设定值。当把MFC组装到气体分配器上时，尽管MFC已经以单体的方式经过了校准，但是还会产生新误差。所以如图5所示，可以再次利用基准MFC对组装到气体分配器上的MFC进行校准，计算出与用于流过所述基准气体流量(Qref gas)的标准流量设定值(S0)对应的MFC的流量设定值作为SX。另外，在组装后的结构中，通过制作二次校准曲线进行所述的设定，所述二次校准曲线表示通过用基准MFC校准MFC单体制作成的初始校准曲线与基准MFC的流量值的对应关系。
此外，在试样气体流量计算部34中，在根据与通过流量设定值计算部33得到的流量设定值(SX)对应的CF值(CF(SX))计算出试样气体流量(Qsam gas)以外，还可以求出与通过流量设定值计算部33得到的流量设定值(SX)对应的标准流量设定值(S01)，并根据该标准流量设定值(S01)和与该标准流量设定值(S01)对应的CF值(CF(S01))计算出试样气体流量(Qsam gas)。
另外，如图6所示，作为控制设备的构成，控制设备包括：关系数据存储部3a、接收部3b、试样气体流量设定值计算部3c、基准气体流量设定值计算部3d、换算流量设定值计算部3e、试样气体流量计算部3f以及CF值更新部3g。另外，关系数据存储部3a和接收部3b与所述实施方式的关系数据存储部D1和接收部31相同。
试样气体设定值计算部3c，根据应该流过MFC的试样气体的目标流量(Qm)和MFC的满量程流量(Qfull)计算出试样气体流量设定值(Sa＝Qm/Qfull)。然后，基准气体流量设定值计算部3d，接收所述试样气体流量设定值数据，并根据试样气体流量设定值(Sa)和规定的CF值(初始CF值)计算出换算为基准气体的基准气体流量设定值(S0＝Sa/初始CF值)。此外，换算流量设定值计算部3e，从基准气体流量设定值计算部3d接收基准气体流量设定值数据，并且基于从关系数据存储部3a取得的关系数据，根据基准气体流量设定值(S0)和与该基准气体流量设定值(S0)对应的CF值(CF(S0))计算出换算为试样气体的换算流量设定值(Sb＝S0×CF(S0))。此后，试样气体流量计算部3f，根据换算流量设定值(Sb)和满量程流量(Qfull)计算出试样气体流量(Qsam gas)，并把该数据输出至CF值更新部3g。然后，当通过所述试样气体流量计算部3f得到的试样气体流量(Qsam gas)与目标流量(Qm)的差(Qm-Qsam  gas)超出规定范围时，CF值更新部3g使用所述对应关系更新在基准气体流量设定值计算部3d中使用的CF值。另外，作为更新CF值的方式，可以使用在所述实施方式中叙述过的相同的方式。
此外，所述实施方式包括流量设定值计算部，通过流量设定值计算试样气体流量，也可以不具备流量设定值计算部。在该情况下，试样气体流量计算部，根据通过基准气体流量换算部得到的基准气体流量和与该基准气体流量对应的CF值计算出试样气体流量。
此外，所述实施方式是应用于气体浓度调节器(气体分配器)的实施方式，本发明也可以应用于其他的使用MFC的流量控制装置，例如与半导体制造装置连接的气体供给装置等上。
另外，所述实施方式是作为流量控制设备的质量流量控制器与控制设备分开设置的质量流量控制器***，也可以采用控制设备与作为流量控制设备的质量流量控制器一体设置的方式。在该情况下，质量流量控制器内的控制部也可以作为所述控制设备发挥功能。另外，由于组装在MFC上的CPU的性能较低，优选使用与MFC分开设置的控制设备进行控制。
此外，本发明不限于所述实施方式，在不脱离本发明宗旨的范围内当然可以进行各种变形。
工业实用性
按照本发明，可以高精度地控制通过质量流量控制器输出的流量。

Claims (3)

1.一种质量流量控制器***，包括：流量控制设备，使用基准气体得到了校准；以及控制设备，向所述流量控制设备输出流量设定值，其特征在于，
所述控制设备包括：
关系数据存储部，存储关系数据，该关系数据表示基准气体的流量值与试样气体的转换因子CF值的对应关系；
基准气体流量换算部，使用规定的转换因子CF值将通过所述流量控制设备应该流过的试样气体的目标流量换算为基准气体流量；
试样气体流量计算部，根据通过所述基准气体流量换算部得到的所述基准气体流量和与该基准气体流量对应的转换因子CF值计算出试样气体流量；以及
转换因子CF值更新部，当通过所述试样气体流量计算部得到的试样气体流量和所述目标流量的差异超过规定范围时，更新在所述基准气体流量换算部或所述试样气体流量计算部中使用的转换因子CF值。
2.根据权利要求1所述的质量流量控制器***，其特征在于，所述转换因子CF值更新部使用与通过所述试样气体流量计算部得到的试样气体流量和所述目标流量的差异相关的值，更新所述基准气体流量，并根据与更新后的基准气体流量对应的转换因子CF值，更新在所述基准气体流量换算部中使用的转换因子CF值。
3.根据权利要求1所述的质量流量控制器***，其特征在于，所述转换因子CF值更新部将从所述目标流量减去通过所述试样气体流量计算部得到的试样气体流量和所述目标流量的差而得到的流量作为新的目标流量，向所述基准气体流量换算部输出该新的目标流量，并且更新在所述基准气体流量换算部中使用的转换因子CF值。
CN201080047852.6A 2009-12-25 2010-12-22 质量流量控制器***及控制设备 Active CN102576231B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009-295400 2009-12-25
JP2009295400 2009-12-25
PCT/JP2010/073172 WO2011078242A1 (ja) 2009-12-25 2010-12-22 マスフローコントローラシステム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102576231A CN102576231A (zh) 2012-07-11
CN102576231B true CN102576231B (zh) 2015-04-15

Family

ID=44195769

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201080047852.6A Active CN102576231B (zh) 2009-12-25 2010-12-22 质量流量控制器***及控制设备

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9223318B2 (zh)
EP (1) EP2518581B1 (zh)
JP (1) JP5650548B2 (zh)
CN (1) CN102576231B (zh)
WO (1) WO2011078242A1 (zh)

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7940188B2 (en) 2008-02-07 2011-05-10 Veltek Associates, Inc. Air sampling system having a plurality of air sampling devices with their own flow switches
JP5855921B2 (ja) * 2010-12-17 2016-02-09 株式会社堀場エステック ガス濃度調整装置
US9188989B1 (en) 2011-08-20 2015-11-17 Daniel T. Mudd Flow node to deliver process gas using a remote pressure measurement device
US9958302B2 (en) 2011-08-20 2018-05-01 Reno Technologies, Inc. Flow control system, method, and apparatus
US9772629B2 (en) * 2011-09-29 2017-09-26 Applied Materials, Inc. Methods for monitoring a flow controller coupled to a process chamber
CN102819261B (zh) * 2012-08-06 2015-01-21 北京雪迪龙科技股份有限公司 一种数据校准方法及装置
JP5238094B1 (ja) * 2012-11-08 2013-07-17 株式会社ベスト測器 ガス成分濃度算出方法および装置
US9454158B2 (en) 2013-03-15 2016-09-27 Bhushan Somani Real time diagnostics for flow controller systems and methods
EP2940549A3 (en) * 2014-04-30 2016-04-20 Horiba, Ltd. Verification system
CN104076830B (zh) * 2014-06-12 2018-05-01 北京七星华创电子股份有限公司 用于气体集成输送***的质量流量控制装置、***及方法
US9939416B2 (en) * 2014-08-28 2018-04-10 Veltek Assoicates, Inc. Programmable logic controller-based system and user interface for air sampling in controlled environments
US10658222B2 (en) 2015-01-16 2020-05-19 Lam Research Corporation Moveable edge coupling ring for edge process control during semiconductor wafer processing
US10957561B2 (en) * 2015-07-30 2021-03-23 Lam Research Corporation Gas delivery system
US10514712B2 (en) * 2015-08-31 2019-12-24 Mks Instruments, Inc. Method and apparatus for pressure-based flow measurement in non-critical flow conditions
US10192751B2 (en) 2015-10-15 2019-01-29 Lam Research Corporation Systems and methods for ultrahigh selective nitride etch
US10825659B2 (en) 2016-01-07 2020-11-03 Lam Research Corporation Substrate processing chamber including multiple gas injection points and dual injector
US10651015B2 (en) 2016-02-12 2020-05-12 Lam Research Corporation Variable depth edge ring for etch uniformity control
US10147588B2 (en) 2016-02-12 2018-12-04 Lam Research Corporation System and method for increasing electron density levels in a plasma of a substrate processing system
US10699878B2 (en) 2016-02-12 2020-06-30 Lam Research Corporation Chamber member of a plasma source and pedestal with radially outward positioned lift pins for translation of a substrate c-ring
US10438833B2 (en) 2016-02-16 2019-10-08 Lam Research Corporation Wafer lift ring system for wafer transfer
US10838437B2 (en) 2018-02-22 2020-11-17 Ichor Systems, Inc. Apparatus for splitting flow of process gas and method of operating same
US10679880B2 (en) 2016-09-27 2020-06-09 Ichor Systems, Inc. Method of achieving improved transient response in apparatus for controlling flow and system for accomplishing same
US10303189B2 (en) 2016-06-30 2019-05-28 Reno Technologies, Inc. Flow control system, method, and apparatus
US11144075B2 (en) 2016-06-30 2021-10-12 Ichor Systems, Inc. Flow control system, method, and apparatus
US10410832B2 (en) 2016-08-19 2019-09-10 Lam Research Corporation Control of on-wafer CD uniformity with movable edge ring and gas injection adjustment
US10663337B2 (en) 2016-12-30 2020-05-26 Ichor Systems, Inc. Apparatus for controlling flow and method of calibrating same
US10983538B2 (en) 2017-02-27 2021-04-20 Flow Devices And Systems Inc. Systems and methods for flow sensor back pressure adjustment for mass flow controller
CN107779846A (zh) * 2017-10-27 2018-03-09 君泰创新（北京）科技有限公司 一种pecvd设备的工艺气体流量的调整方法和***
CN110571171B (zh) * 2019-09-03 2022-05-27 北京北方华创微电子装备有限公司 气体流量控制器的校准方法、校准***及进气装置
US11041749B1 (en) * 2019-12-19 2021-06-22 Hitachi Metals, Ltd. Multi-gas mass flow controller and method
KR102452855B1 (ko) * 2020-11-13 2022-10-11 주식회사 비엔비인스트루먼트 질량유량 조절기의 교정장치
WO2022186971A1 (en) 2021-03-03 2022-09-09 Ichor Systems, Inc. Fluid flow control system comprising a manifold assembly
US11435764B1 (en) * 2021-03-30 2022-09-06 Hitachi Metals, Ltd. Mass flow controller utilizing nonlinearity component functions

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101583916A (zh) * 2006-10-03 2009-11-18 株式会社堀场Stec 质量流量控制器
JP4752086B2 (ja) * 2000-03-16 2011-08-17 日立金属株式会社 質量流量制御装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5062446A (en) * 1991-01-07 1991-11-05 Sematech, Inc. Intelligent mass flow controller
JP2982003B2 (ja) 1992-07-28 1999-11-22 コマツ電子金属株式会社 気相成長装置および気相成長装置におけるマスフローコントローラの校正方法
US5911238A (en) * 1996-10-04 1999-06-15 Emerson Electric Co. Thermal mass flowmeter and mass flow controller, flowmetering system and method
JP3131406B2 (ja) 1997-09-06 2001-01-31 株式会社堀場製作所 ガス分析装置における検量線作成システム
JPH11265218A (ja) 1998-03-18 1999-09-28 Kokusai Electric Co Ltd 自動流量／流量比変換データ校正装置及びガス供給装置
TWI274143B (en) * 2002-05-24 2007-02-21 Celerity Inc Method and system for correcting measured fluid flow
JP2010169657A (ja) * 2008-12-25 2010-08-05 Horiba Stec Co Ltd 質量流量計及びマスフローコントローラ
JP5337542B2 (ja) * 2009-03-12 2013-11-06 株式会社堀場エステック マスフローメータ、マスフローコントローラ、それらを含むマスフローメータシステムおよびマスフローコントローラシステム

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4752086B2 (ja) * 2000-03-16 2011-08-17 日立金属株式会社 質量流量制御装置
CN101583916A (zh) * 2006-10-03 2009-11-18 株式会社堀场Stec 质量流量控制器

Also Published As

Publication number Publication date
EP2518581A4 (en) 2016-06-15
JPWO2011078242A1 (ja) 2013-05-09
US9223318B2 (en) 2015-12-29
JP5650548B2 (ja) 2015-01-07
US20120298221A1 (en) 2012-11-29
WO2011078242A1 (ja) 2011-06-30
EP2518581B1 (en) 2019-03-06
EP2518581A1 (en) 2012-10-31
CN102576231A (zh) 2012-07-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102576231B (zh) 质量流量控制器***及控制设备
CA2235116C (en) Dynamic gas cylinder filling process
CN101636641B (zh) 用于质量流量控制器的控制器增益调度
JP2642880B2 (ja) 流量計の校正方法
EP3480593B1 (en) Method and system for calibrating a gas analysis apparatus
US20150101672A1 (en) Hydrogen supply method and system
CN101360975B (zh) 用于测量过程控制流体消耗的***
US20100198407A1 (en) Air Demand Feedback Control Systems And Methods For Sulfur Recovery Units
US10635061B2 (en) Method for controlling a process
US10520401B2 (en) Exhaust gas measurement system and exhaust gas measurement method
CN103797563A (zh) 具备原料浓度检测结构的原料气化供给装置
CN108475077A (zh) 气体不敏感的质量流量控制***和方法
CN108593055B (zh) 一种煤粉质量流量计在线自动标定方法及***
CN108700445A (zh) 用于监控大型船舶的油料添加的测量装置
CN103282628B (zh) 内燃机的控制装置
JP2008506116A (ja) フロー測定およびマスフロー調整器の検証のための方法およびシステム
CN219996296U (zh) 一种气表检定气路***及气体流量误差检验装置
JP3758717B2 (ja) ガス混合装置
CN109668762B (zh) 排气分析装置、排气分析***和程序存储介质
CN110410059A (zh) 一种自动选井计量装置及方法
CN110673661A (zh) 一种高精度配气方法及装置
CN215525705U (zh) 一种基于低温绝热容器的静态蒸发率测试装置
JP6342096B1 (ja) 試験体のガス応答性を評価する装置
Marshall et al. Advances in Flow Measurement Using a Frictional Pressure Drop
CN101178035A (zh) 用于特性曲线族匹配的方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant