JPH05134764A - マスフローコントローラー - Google Patents
マスフローコントローラーInfo
- Publication number
- JPH05134764A JPH05134764A JP29532491A JP29532491A JPH05134764A JP H05134764 A JPH05134764 A JP H05134764A JP 29532491 A JP29532491 A JP 29532491A JP 29532491 A JP29532491 A JP 29532491A JP H05134764 A JPH05134764 A JP H05134764A
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- Japan
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- flow rate
- mass flow
- flow controller
- valve
- circuit
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- Pending
Links
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- 239000007789 gas Substances 0.000 description 10
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Landscapes
- Flow Control (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】流量、圧力、温度を基準として基準のバルブ電
圧を算出し、実際のバルブ電圧と比較する事によりマス
フローコントローラーの使用状態を把握し、マスフロー
コントローラーが原因となる故障を未然に防止する。 【構成】バルブ５のＩＮ側に圧力センサＡ．１，ＯＵＴ
側に圧力センサＢ．１３を備え又、マスフローコントロ
ーラー本体に温度センサ１４を備えている。以上のセン
サ信号を増幅回路７より出力された流量信号を基準に、
減算回路９，バルブ電圧演算回路１０，温度補正回路１
１を通して基準のバルブ電圧を出力する。実際のバルブ
電圧と前記基準のバルブ電圧を比較する事により使用中
のマスフローコントローラーの状態を把握出来る。
圧を算出し、実際のバルブ電圧と比較する事によりマス
フローコントローラーの使用状態を把握し、マスフロー
コントローラーが原因となる故障を未然に防止する。 【構成】バルブ５のＩＮ側に圧力センサＡ．１，ＯＵＴ
側に圧力センサＢ．１３を備え又、マスフローコントロ
ーラー本体に温度センサ１４を備えている。以上のセン
サ信号を増幅回路７より出力された流量信号を基準に、
減算回路９，バルブ電圧演算回路１０，温度補正回路１
１を通して基準のバルブ電圧を出力する。実際のバルブ
電圧と前記基準のバルブ電圧を比較する事により使用中
のマスフローコントローラーの状態を把握出来る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はマスフローコントローラ
ーに係わり、特にＬＳＩ製造工程における各種プロセス
ガスの流量制御に使用されるマスフローコントローラー
に関する。
ーに係わり、特にＬＳＩ製造工程における各種プロセス
ガスの流量制御に使用されるマスフローコントローラー
に関する。
【０００２】
【従来の技術】マスフローコントローラーは、流量セン
サとバルブ（サーマルバルブタイプ，電磁弁タイプ，圧
電素子タイプ等がある）で構成され気体の質量流量計測
と制御を行う。
サとバルブ（サーマルバルブタイプ，電磁弁タイプ，圧
電素子タイプ等がある）で構成され気体の質量流量計測
と制御を行う。
【０００３】図３および図４を用いて従来技術のサーマ
ルバルブタイプでのマスフローコントローラーの構造お
よび動作の流れを説明する。流量センサ２は、ステンレ
スの細いチューブに２個のサーモレジスタ３を巻いた構
造となっている。サーモレジスタ３は、常時、電流が流
れ加熱されている。２個のサーモレジスタ３は、ブリッ
ジ回路が組まれサーモレジスタ３の抵抗体のバランスが
くずれると電気圧力が発生する様になっている。センサ
チューブ内にガスが流れるとそのガスの冷却効果によ
り、ブリッジ回路４のバランスが崩れ、流量に比例した
電気出力が得られる。この出力を増幅回路７で増幅して
ガス流量に比例したアナログ出力を得る。バルブ５はバ
ルブヒーター６を加熱しステンレスのチューブを熱膨張
させる事によりガスの流れるオリフィスを調整し流量を
制御させる。流量センサ２より得られた出力と、制御し
たい流量に対応した電圧を比較して取り出された差の出
力が制御回路８を通してバルブ５のバルブヒーター６に
加えられ、目的の流量に制御される。
ルバルブタイプでのマスフローコントローラーの構造お
よび動作の流れを説明する。流量センサ２は、ステンレ
スの細いチューブに２個のサーモレジスタ３を巻いた構
造となっている。サーモレジスタ３は、常時、電流が流
れ加熱されている。２個のサーモレジスタ３は、ブリッ
ジ回路が組まれサーモレジスタ３の抵抗体のバランスが
くずれると電気圧力が発生する様になっている。センサ
チューブ内にガスが流れるとそのガスの冷却効果によ
り、ブリッジ回路４のバランスが崩れ、流量に比例した
電気出力が得られる。この出力を増幅回路７で増幅して
ガス流量に比例したアナログ出力を得る。バルブ５はバ
ルブヒーター６を加熱しステンレスのチューブを熱膨張
させる事によりガスの流れるオリフィスを調整し流量を
制御させる。流量センサ２より得られた出力と、制御し
たい流量に対応した電圧を比較して取り出された差の出
力が制御回路８を通してバルブ５のバルブヒーター６に
加えられ、目的の流量に制御される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のマスフ
ローコントローラーは、流量センサのサーモレジスタが
常時加熱されている為、劣化が進行する。又、半導体製
造プロセスでは、活性ガス、液化ガス、可燃性ガス等を
使用しており、マスフローコントローラー内へのゴミの
進入や腐食が起き、この為、マスフローコントローラー
内各部位での詰り等が発生し、序々に実流量の変動等が
発生する。前記理由により、マスフローコントローラー
は悪化の一途をたどるが、半導体製造装置の稼働中に、
マスフローコントローラーの流量の再現性不良を発見す
る方法がない為、製品不良の誘発や、マスフローコント
ローラーの突発的故障を予測出来ない問題点を生じる。
ローコントローラーは、流量センサのサーモレジスタが
常時加熱されている為、劣化が進行する。又、半導体製
造プロセスでは、活性ガス、液化ガス、可燃性ガス等を
使用しており、マスフローコントローラー内へのゴミの
進入や腐食が起き、この為、マスフローコントローラー
内各部位での詰り等が発生し、序々に実流量の変動等が
発生する。前記理由により、マスフローコントローラー
は悪化の一途をたどるが、半導体製造装置の稼働中に、
マスフローコントローラーの流量の再現性不良を発見す
る方法がない為、製品不良の誘発や、マスフローコント
ローラーの突発的故障を予測出来ない問題点を生じる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明のマスフローコン
トローラーは、バルブのＩＮ側とＯＵＴ側にそれぞれ圧
力センサを、マスフローコントローラー本体には温度セ
ンサ，減算回路，バルブ電圧演算回路，温度補正回路を
備えている事を特徴とする。
トローラーは、バルブのＩＮ側とＯＵＴ側にそれぞれ圧
力センサを、マスフローコントローラー本体には温度セ
ンサ，減算回路，バルブ電圧演算回路，温度補正回路を
備えている事を特徴とする。
【０００６】減算回路ではＩＮ側圧力センサ信号より、
ＯＵＴ側圧力センサ信号を減算しその出力を、バルブ電
圧演算回路へ入力する。バルブ電圧演算回路では、前記
信号と流量センサより増幅回路を径由した流量信号を入
力しバルブ電圧を算出する。バルブ電圧信号は温度補正
回路にて温度センサ信号を基準に補正され、基準バルブ
電圧として外部へ出力される。
ＯＵＴ側圧力センサ信号を減算しその出力を、バルブ電
圧演算回路へ入力する。バルブ電圧演算回路では、前記
信号と流量センサより増幅回路を径由した流量信号を入
力しバルブ電圧を算出する。バルブ電圧信号は温度補正
回路にて温度センサ信号を基準に補正され、基準バルブ
電圧として外部へ出力される。
【０００７】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。図１は本発明の一実施例を示すマスフローコントロ
ーラーのブロック図であり、図２はその動作を示すフロ
ーチャートである。
る。図１は本発明の一実施例を示すマスフローコントロ
ーラーのブロック図であり、図２はその動作を示すフロ
ーチャートである。
【０００８】本発明のマスフローコントローラーは、同
図に示す様に、従来のマスフローコントローラーにバル
ブ電圧演算回路１２が追加された構造となっている。マ
スフローコントローラーへ外部より電源の供給と流量設
定信号を入力する事により、図３と同様に、流量設定信
号に追従した流量制御をし、外部の流量表示部へ流量信
号を出力する。これと同時にバルブ電圧算出回路１２側
では、圧力センサＡ．１と圧力センサＢ．１３の信号が
減算回路９へ入力され圧力センサＡ．１より圧力センサ
Ｂ．１３の信号が減算されバルブ電圧演算回路１０へ出
力される。バルブ電圧演算回路１０では、減算回路９よ
り出力されるバルブ５にかかる圧力の信号と流量センサ
２より、増幅回路７を径由した流量信号を入力し、バル
ブ５にかかる圧力と、その時の流量を基準とした時のバ
ルブ電圧を算出し、温度補正回路１１へ出力する。気体
の質量流量は温度によって変化する為、温度補正回路１
１では、温度センサ１４より入力した信号を基準にバル
ブ電圧の補正を行う。
図に示す様に、従来のマスフローコントローラーにバル
ブ電圧演算回路１２が追加された構造となっている。マ
スフローコントローラーへ外部より電源の供給と流量設
定信号を入力する事により、図３と同様に、流量設定信
号に追従した流量制御をし、外部の流量表示部へ流量信
号を出力する。これと同時にバルブ電圧算出回路１２側
では、圧力センサＡ．１と圧力センサＢ．１３の信号が
減算回路９へ入力され圧力センサＡ．１より圧力センサ
Ｂ．１３の信号が減算されバルブ電圧演算回路１０へ出
力される。バルブ電圧演算回路１０では、減算回路９よ
り出力されるバルブ５にかかる圧力の信号と流量センサ
２より、増幅回路７を径由した流量信号を入力し、バル
ブ５にかかる圧力と、その時の流量を基準とした時のバ
ルブ電圧を算出し、温度補正回路１１へ出力する。気体
の質量流量は温度によって変化する為、温度補正回路１
１では、温度センサ１４より入力した信号を基準にバル
ブ電圧の補正を行う。
【０００９】以上の回路を径由して、圧力、流量、温度
を基準とした基準バルブ電圧信号を算出し、外部のバル
ブ電圧モニタ１５へ出力する。バルブ電圧モニタ１５で
は、バルブ５に加えられる実際のバルブ電圧と、基準バ
ルブ電圧とを入力し、内蔵のデジタルパネルメーターに
表示し、又、実際のバルブ電圧と、基準バルブ電圧とが
ある値以上外れたら警報もしくは異常ランプ１６を動作
させる。
を基準とした基準バルブ電圧信号を算出し、外部のバル
ブ電圧モニタ１５へ出力する。バルブ電圧モニタ１５で
は、バルブ５に加えられる実際のバルブ電圧と、基準バ
ルブ電圧とを入力し、内蔵のデジタルパネルメーターに
表示し、又、実際のバルブ電圧と、基準バルブ電圧とが
ある値以上外れたら警報もしくは異常ランプ１６を動作
させる。
【００１０】
【発明の効果】以上説明した様に本発明のマスフローコ
ントローラーは、圧力，流量，温度を基準にした基準の
バルブ電圧を得る事が出来る。この為、実際のバルブ電
圧と基準のバルブ電圧を比較する事により常に流量の再
現性精度を把握出来る為、マスフローコントローラーの
劣化状態を把握と流量の再現性不良による製品異常を防
止する効果がある。
ントローラーは、圧力，流量，温度を基準にした基準の
バルブ電圧を得る事が出来る。この為、実際のバルブ電
圧と基準のバルブ電圧を比較する事により常に流量の再
現性精度を把握出来る為、マスフローコントローラーの
劣化状態を把握と流量の再現性不良による製品異常を防
止する効果がある。
【図１】本発明の一実施例を示すマスフローコントロー
ラーのブロック図。
ラーのブロック図。
【図２】図１の一実施例の動作を説明するフローチャー
ト。
ト。
【図３】従来技術のマスフローコントローラーのブロッ
ク図。
ク図。
【図４】図３のマスフローコントローラーの動作を説明
するフローチャート。
するフローチャート。
【符号の説明】 １ 圧力センサーＡ ２ 流量センサ ３ サーモレジスタ ４ ブリッジ回路 ５ バルブ ６ バルブヒーター ７ 増幅回路 ８ 制御回路 ９ 減算回路 １０ バルブ電圧演算回路 １１ 温度補正回路 １２ バルブ電圧算出回路 １３ 圧力センサーＢ １４ 温度センサ １５ バルブ電圧モニタ １６ 警報，異常ランプ
Claims (1)
- 【請求項１】 ガス流量を測定する流量センサと、ガス
流量を調整するバルブと、該バルブを制御する基板とを
有して構成され外部の流量設定信号に従ってガス流量を
制御するマスフローコントローラーにおいて、マスフロ
ーコントローラー本体に、周囲の温度を測定する温度セ
ンサと、前記バルブにかかるガス圧力を測定する為の２
個の圧力センサと、前記センサの信号を基準に演算を行
う減算回路と、バルブ電圧と演算する演算回路と、温度
補正回路とを内蔵し、圧力、流量、温度を基準とした基
準バルブ電圧を外部へ出力する事を特徴とするマスフロ
ーコントローラー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29532491A JPH05134764A (ja) | 1991-11-12 | 1991-11-12 | マスフローコントローラー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29532491A JPH05134764A (ja) | 1991-11-12 | 1991-11-12 | マスフローコントローラー |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05134764A true JPH05134764A (ja) | 1993-06-01 |
Family
ID=17819143
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29532491A Pending JPH05134764A (ja) | 1991-11-12 | 1991-11-12 | マスフローコントローラー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05134764A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005076095A1 (ja) * | 2004-02-03 | 2005-08-18 | Hitachi Metals, Ltd. | 質量流量制御装置 |
| JP2005531069A (ja) * | 2002-06-24 | 2005-10-13 | エム ケー エス インストルメンツ インコーポレーテッド | 圧力の揺らぎに鈍感な質量流量制御のための装置及び方法 |
| US7809473B2 (en) | 2002-06-24 | 2010-10-05 | Mks Instruments, Inc. | Apparatus and method for pressure fluctuation insensitive mass flow control |
| DE10392770B3 (de) * | 2002-06-24 | 2013-08-01 | Mks Instruments Inc. | Massenstrom-Sensor und Verfahren zur Druckschwankungs-unabhaengigen Massenstroemungs-Steuerung |
| JPWO2017043648A1 (ja) * | 2015-09-11 | 2018-06-28 | 日立金属株式会社 | 質量流量制御装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6469874A (en) * | 1987-09-09 | 1989-03-15 | Kyushu Nippon Electric | Mass flow controller |
-
1991
- 1991-11-12 JP JP29532491A patent/JPH05134764A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6469874A (en) * | 1987-09-09 | 1989-03-15 | Kyushu Nippon Electric | Mass flow controller |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005531069A (ja) * | 2002-06-24 | 2005-10-13 | エム ケー エス インストルメンツ インコーポレーテッド | 圧力の揺らぎに鈍感な質量流量制御のための装置及び方法 |
| US7809473B2 (en) | 2002-06-24 | 2010-10-05 | Mks Instruments, Inc. | Apparatus and method for pressure fluctuation insensitive mass flow control |
| DE10392770B3 (de) * | 2002-06-24 | 2013-08-01 | Mks Instruments Inc. | Massenstrom-Sensor und Verfahren zur Druckschwankungs-unabhaengigen Massenstroemungs-Steuerung |
| US8738187B2 (en) | 2002-06-24 | 2014-05-27 | Mks Instruments, Inc. | Apparatus and method for pressure fluctuation insensitive mass flow control |
| WO2005076095A1 (ja) * | 2004-02-03 | 2005-08-18 | Hitachi Metals, Ltd. | 質量流量制御装置 |
| KR100739520B1 (ko) * | 2004-02-03 | 2007-07-13 | 히타치 긴조쿠 가부시키가이샤 | 질량 유량 제어 장치 |
| US8112182B2 (en) | 2004-02-03 | 2012-02-07 | Hitachi Metals, Ltd. | Mass flow rate-controlling apparatus |
| JPWO2017043648A1 (ja) * | 2015-09-11 | 2018-06-28 | 日立金属株式会社 | 質量流量制御装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19980317 |