CN107003684B - 压力控制装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种压力控制装置，即便是在相对于气体的控制流量，腔室的容积大的情况，或者是流量控制阀与腔室之间的配管长的情况下，也可以把腔室内的压力保持为恒定。压力控制装置1，把腔室3内的压力保持在设定压力，具备：频率特性校正电路20，把表示经由压力传感器4所检测出的腔室3内的压力之压力信号，校正为接近表示设定压力之设定压力信号；比较电路21，对校正过的前述压力信号、与前述设定压力信号进行比较；以及，阀驱动电路22，根据由比较单元21所致之比较结果，控制流量控制阀14的开闭。频率特性校正电路20为滤波电路，其频率特性在指定的频率具有峰值，把压力信号校正为提升压力信号的指定的频率的成分。

Description

压力控制装置
技术领域
本发明涉及用于半导体制造装置等的压力控制装置。
背景技术
以往，提案有用于把腔室内的压力保持为恒定的压力控制装置(例如，参阅专利文献1)。专利文献1揭示的压力控制装置，根据利用压力感测器所检测出的腔室内的压力及设定压力，开启、关闭气体的供给，把腔室内的压力控制为恒定。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平3-291706号专利公报
发明内容
(一)要解决的技术问题
可是，因为设备的状况，相对于气体的控制流量，会有腔室的容积变大、或是压力控制装置与腔室之间的配管变长的情况。在该情况下，进行专利文献1揭示的压力控制的话，从打开流量控制阀让气体流动开始一直到腔室内的压力上升为止，或者是从关闭流量控制阀一直到压力下降为止，会产生延迟时间。为此，腔室内的压力上下变动，无法把腔室内的压力保持为恒定。
在此，本发明其目的在于提供一种压力控制装置，即便是在相对于气体的控制流量，腔室的容积大的情况，或者是流量控制阀与腔室之间的配管长的情况下，也可以把腔室内的压力保持为恒定。
(二)技术方案
为了解决上述目的，本发明之其中一样态的压力控制装置，把被压力控制对象内保持在设定压力，具备：校正单元，把表示经由压力传感器所检测出的被压力控制对象内的压力之压力信号，校正为接近表示前述设定压力之设定压力信号；比较单元，对校正过的前述压力信号、与前述设定压力信号进行比较；以及阀驱动单元，根据由前述比较单元所致之比较结果，控制流量控制阀的开闭；前述校正单元为滤波电路，其频率特性在指定的频率具有峰值，把前述压力信号校正为提升前述压力信号的前述指定的频率的成分。
而且，也可以是，前述指定的频率，系根据前述配管的气体的流量与前述腔室的容积之关系、及/或是前述腔室与前述压力控制装置之间的配管的长度，而被决定者。
而且，也可以是，在前述压力信号表示比前述设定压力信号大的值，且变化为减小时，前述压力信号，利用前述校正单元，校正为其值变小。
而且，也可以是，在前述压力信号表示比前述设定压力信号小的值，且变化为增大时，前述压力信号，利用前述校正单元，校正为其值变大。
(三)有益效果
根据本发明，可以提供一种压力控制装置，即便是在相对于气体的控制流量，腔室的容积大的情况，或者是流量控制阀与腔室之间的配管长的情况下，也可以把腔室内的压力保持为恒定。
附图说明
图1表示具备本发明实施方式的压力控制装置之压力控制***的构成图。
图2表示压力控制装置的构成图。
图3表示流量控制阀及控制电路的方块图。
图4为表示压力控制***的控制开始时的检测压力信号、校正压力信号、压力设定信号、及阀驱动信号的状态之图。
图5为表示频率特性曲线的其中一例之图。
图6为表示变形例中，压力控制***的控制开始时的检测压力信号、校正压力信号、压力设定信号、及阀驱动信号的状态之图。
具体实施方式
就本发明之一实施方式的压力控制装置，参阅附图说明之。
图1为表示具备压力控制装置1的压力控制***10的构成图。
压力控制***10，具备：压力控制装置1、开闭阀2、被压力控制对象也就是腔室3、压力传感器4、可变阀5、干式泵6、及配管7。
未图示的气体供给源介由配管7与压力控制装置1连接。开闭阀2被设在压力控制装置1的上游侧。
在腔室3，设有用于检测压力的压力传感器4，介由配管7被连接到压力控制装置1。利用压力传感器4所检测出的压力，被作为压力信号送到压力控制装置1。腔室3与干式泵6，经由配管7而被连接；可变阀5被设在腔室3与干式泵6之间。
接着，涉及压力控制装置1的构成，参阅图2说明之。
图2为表示压力控制装置1的构成图。
如图2所表示，压力控制装置1，具备：旁通11、流量传感器12、控制部13、及电磁阀也就是流量控制阀14。控制部13，具备：桥式电路15、放大电路16、及控制电路17。
流入到压力控制装置1的气体，朝旁通11及流量传感器12分流成指定的流量比。流量传感器12的两个线圈，构成桥式电路15的一部分。放大电路16，把用桥式电路15所检测出的涉及温度差的信号放大并作为流量信号(例如，0～5VDC)输出到外部。而且，该流量信号，也被输出到控制电路17。
接着，说明涉及控制电路17的构成。
图3为表示流量控制阀14及控制电路17的方块图。
如图3所表示，控制电路17，具有：两个电平变换电路18、19、频率特性校正电路20、比较电路21、及阀驱动电路22。
电平变换电路18、19是为了用比较电路21正确地对从外部所输入的表示腔室3的设定压力值之压力设定信号(例如，0～10VDC)、及表示利用压力传感器4所检测出的压力值之压力信号(例如，0～10VDC)进行比较而用于使其放大或是衰减的电路。
频率特性校正电路20乃是使用了运算放大器之滤波电路，对利用压力传感器4所检测出的压力信号，进行提升低通频率之校正。比较电路21，对频率校正后的压力信号、与设定压力信号进行比较，把表示其差值的差值信号输出到阀驱动电路22。阀驱动电路22，根据差值信号，控制流量控制阀14的开启度，使得腔室3内的压力恒定。
接着，涉及压力控制***10中的控制开始时的动作，参阅图4说明之。涉及使腔室3内的压力减小，而把压力保持为恒定的情况(低于大气压的情况)的动作，说明之。
图4表示压力控制***10的控制开始时的检测压力信号、校正压力信号、压力设定信号、及阀驱动信号的状态。用实线表示利用压力传感器4所检测出的检测压力信号，用单点链线表示校正后的校正压力信号，用虚线表示压力设定信号，用实线表示阀驱动信号。
在把可变阀5设定成指定开启度的状态下，驱动干式泵6，用一定的吸引力吸引腔室3内的气体。经此，如图4所表示，检测压力信号以一定的比例减小。接着，对于该检测压力信号，用频率特性校正电路20进行频率特性校正。在该校正中，例如，在腔室3的容积为1m3，压力控制装置1与腔室3之间的配管7的长度为10m，在配管7流动的气体的流量为300sccm的情况下，利用具有如图5所示那样的频率特性之频率特性校正电路20进行校正。图5中，横轴表示频率，纵轴表示电压。
图5的频率特性曲线在相当于指定的频率之大约10Hz具有峰值，一直到10Hz为止电压从1.0V徐徐地增大，在比10Hz大的频率，电压直线地减小。频率特性曲线的峰值的位置(指定的频率)，系根据在配管7流动的气体的流量与腔室3的容积之关系、及/或是压力控制装置1与腔室3之间的配管7的长度，而被决定。
如图4所表示，校正压力信号，成为比检测压力信号小的值。亦即，经由频率特性校正电路20，被校正为提升检测压力信号的指定的频率的成分，其结果，检测压力信号被校正为接近设定压力信号。并且，在比较电路21中，进行校正压力信号、与压力设定信号的比较，阀驱动电路22当校正压力信号比压力设定信号小时(图4中的P1)使阀驱动信号为开启，流量控制阀14成为开状态。经此，对腔室3供给气体。
对腔室3开始进行气体的供给并经过指定时间后(图4中的P2)，检测压力信号变为与压力设定信号相等，其斜率发生变化。经由该变化，校正压力信号会在急遽增大后迅速减小，校正压力信号成为与压力设定信号大致相等的值。
如此，频率特性校正电路20在指定的频率具有峰值，把检测压力信号校正为提升检测压力信号的指定的频率的成分。经此，可以提早流量控制阀14成为开状态的时间。因此，由于在检测压力与设定压力成为大致相等的时点，可以供给气体到腔室3内的缘故，即便是在相对于气体的控制流量，腔室3的容积大的情况，或者是在压力控制装置1与腔室3之间的配管7长的情况下，腔室3内的压力也不会上下变动，可以把压力保持为恒定。
而且，指定的频率，系根据在配管7流动的气体的流量与腔室3的容积之关系、及/或是腔室3与压力控制装置1之间的配管的长度而被决定，因此可以对检测压力信号，进行适当的校正。
而且，在检测压力信号表示比设定压力信号大的值，且变化为减小时，检测压力信号，利用频率特性校正单元20，校正为其值变小。在腔室3内使压力减小而把压力保持为恒定之际，经由进行这样的校正，腔室3内的压力不会上下变动，可以把压力保持为恒定。
此外，本发明不限于上述的实施例。所属技术领域中具有通常知识者，在本发明的范围内，可以进行种种的追加或变更等。
在上述的实施方式中，说明了经由压力控制装置1，使腔室3内的压力减小而把压力保持为恒定的情况，但也可以经由压力控制装置1，使腔室3内的压力增大而把压力保持为恒定。亦即，如图6所示，在检测压力信号表示比设定压力信号小的值，且变化为增大时，检测压力信号，利用频率特性校正单元20，校正为其值变大。经由进行这样的校正，腔室3内的压力不会上下变动，可以把压力保持为恒定。
而且，压力控制装置1具备的电路，可以是模拟电路或是数字电路。而且，上述的实施方式中的被压力控制对象是腔室3，但也可以是压力容器等。
附图标记说明
1：压力控制装置
3：腔室
4：压力传感器
7：配管
14：流量控制阀
20：频率特性校正电路
21：比较电路
22：阀驱动电路

Claims (3)

1.一种压力控制装置，把被压力控制对象内保持在设定压力，具备：
校正单元，把表示经由压力传感器检测出的被压力控制对象内的压力之压力信号，校正为接近表示前述设定压力的设定压力信号；
比较单元，对校正过的前述压力信号、与前述设定压力信号进行比较；以及
阀驱动单元，根据由前述比较单元所致的比较结果，控制流量控制阀的开闭；
其中，前述校正单元为滤波电路，其频率特性在指定的频率具有峰值，把前述压力信号校正为提升前述压力信号的前述指定的频率的成分，
其中，滤波电路的指定的频率根据配管的气体的流量与腔室的容积的关系、和/或前述腔室与前述压力控制装置之间的配管的长度而决定，以对检测的压力信号进行校正。
2.如权利要求1的压力控制装置，其特征在于，
在前述压力信号表示比前述设定压力信号大的值、且变化为减小时，前述压力信号利用前述校正单元校正为其值变小。
3.如权利要求1的压力控制装置，其特征在于，
在前述压力信号表示比前述设定压力信号小的值、且变化为增大时，前述压力信号利用前述校正单元校正为其值变大。
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