流量信号补正方法以及使用其的流量控制装置制造方法及图纸

技术编号:18178816 阅读:70 留言:0更新日期:2018-06-09 20:34
本发明专利技术提供一种适用于通过控制节流部的上游侧的压力来控制流量的压力式流量控制装置的流量信号补正方法,其包括:基于设置于节流部的上游侧的压力传感器的输出而生成表示流量的一次信号的步骤;和以用一次信号的当前值和包含一次信号的单个或多个过去值的信息的值,导出通过规定的关系式补正过的当前值的方式,生成作为一次信号的补正信号的二次信号的步骤,在流量稳定期间将二次信号作为流量信号输出,在过渡变化期间不将二次信号作为流量信号输出。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】流量信号补正方法以及使用其的流量控制装置
本专利技术涉及一种流量信号补正方法以及使用该流量信号补正方法的流量控制装置,尤其涉及一种适用于半导体或化学品、药品、精密机械零件等的制造中使用的压力式流量控制装置的流量信号补正方法。
技术介绍
在半导体制造装置或化学工场中,为了控制材料气体或蚀刻气体等的流量,利用各种流量计以及流量控制装置。其中,压力式流量控制装置由于能够通过组合了压电元件驱动型的压力控制阀和节流部(例如孔板)的简单的机构,以高精度控制气体等各种流体的流量,因此便利性高而被利用。在专利文献1中,公开有以使用设置于节流部的上游侧的压力传感器控制流量的方式构成的压力式流量控制装置。专利文献1所记载的压力式流量控制装置在满足临界膨胀条件P1/P2≧约2(P1:节流部上游侧的气体压力,P2:节流部下游侧的气体压力)时,利用通过节流部的气体的流速被固定为音速,流量Q由上游侧的气体压力P1来决定的原理,进行流量控制。根据该方式,能够仅通过控制上游侧的气体压力P1而高精度地控制流量Q。在此,针对使用压力式流量控制装置的流量控制的具体例进行说明。首先,通过设置于上游侧的压力传感器测定压力P1,其测定结果通常转换成数字信号并输入至运算处理装置。运算处理装置基于输入的测定结果,通过计算求出通过节流部的气体的流量Qc。再者,由于流量Qc也依存于气体温度,实际上,大多基于压力P1和气体温度T1来算出流量Qc。接着,求出算出的流量Qc与用户输入的设定流量Qs之差ΔQ,向设置于压力控制阀的压电元件驱动部输入与该差ΔQ对应的控制信号。接受其,压力控制阀进行开闭动作,使上游的气体压力P1变化。之后,再次基于压力传感器(以及温度传感器)的输出求出气体的流量Qc以及差ΔQ。该动作反复进行,直至差ΔQ达到0,由此,能够将流量Qc控制成用户所指定的设定流量Qs。现有技术文献专利文献专利文献1:日本专利特开2004-212099号公报专利文献2:日本专利特开平5-79873号公报上述的压力式流量控制装置,由于能够仅通过节流部的上游侧的压力控制来控制流量,因此几乎不会受到外在干扰的影响,并且,具有响应性非常好的优点。然而,响应性高的另一面,存在尽管实际的气体流量稳定,但是观察到表示流量的输出信号并不显示一定值的现象的情况。这可想而知为基于压力传感器的输出而生成数字的流量输出信号时,受到量子化误差等的影响,信号发生晃动(不稳定)所致。因此,在压力式流量控制装置中,尤其在流量稳定时,要求输出抑制了信号晃动的流量信号。作为抑制此种信号的摇动的技术,例如,专利文献2中记载有用于进行电磁流量计的噪声去除的信号处理。但是,专利文献2仅记载以电磁流量计的输出整体收敛于预先设定的变动幅度的方式对数据进行加工,将该方法适用于压力式流量控制装置的情况下有可能会牺牲响应性。
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述课题而完成的,其目的在于提供一种用于取得适当的流量输出信号的流量信号补正方法以及使用其的流量控制装置。根据本专利技术的实施方式的流量输出信号补正方法,为适用于具有节流部,且以通过控制所述节流部的上游侧的压力来控制流量的方式构成的压力式流量控制装置的流量信号补正方法,该流量信号补正方法包括:基于设置于所述节流部的上游侧的压力传感器的输出而生成表示流量的一次信号的步骤;以及以用所述一次信号的当前值和包含所述一次信号的单个或多个过去值的信息的值,导出通过规定的关系式补正了的当前值的方式,生成作为所述一次信号的补正信号的二次信号的步骤,在流量稳定期间将所述二次信号作为流量信号输出,在过渡变化期间不将所述二次信号作为流量信号输出。在某种实施方式中,在所述过渡变化期间将所述一次信号作为流量信号输出。在某种实施方式中,包含所述一次信号的单个或多个过去值的信息的值为所述二次信号的前次值。在某种实施方式中,所述二次信号的当前值通过将基于所述一次信号的当前值和所述二次信号的前次值之差而算出的补正变化量加在所述二次信号的前次值上而导出。在某种实施方式中,所述补正变化量通过将所述一次信号的当前值和所述二次信号的前次值之差除以大于1的除数而求出。在某种实施方式中,生成所述二次信号的步骤以及将所述二次信号作为流量信号输出的步骤,在所述流量设定信号的变化发生起经过规定时间后的开始点到所述流量设定信号的下个变化发生的结束点为止之间持续进行。在某种实施方式中,所述压力式控制装置在所述节流部以及所述压力传感器的上游侧具有控制阀,所述控制阀使用所述流量设定信号和所述压力传感器的输出而被反馈控制,并基于所述控制阀被反馈控制的结果所得的压力传感器的输出而生成所述一次信号。根据本专利技术的实施方式的流量控制装置使用上述任意的流量信号补正方法进行流量信号的输出。专利技术效果根据本专利技术的实施方式,能够适当地对压力式流量控制装置的流量输出信号进行补正,并且能够不有损响应性地谋求流量稳定时的流量输出信号的稳定化。附图说明图1为示意性地表示根据本专利技术的实施方式的压力式流量控制装置的结构的示意图。图2为表示补正前的流量输出信号(一次信号)与补正后的流量输出信号(二次信号)的关系的图表。图3为表示来自外部的流量设定信号与补正处理期间的关系的图表。图4(a)为表示一次信号的图表,(b)为表示二次信号的图表。符号说明10压力式流量控制装置12节流部14压力传感器16温度传感器18控制阀19压电元件驱动部20、22A/D转换器30控制电路S1一次信号S2二次信号(补正信号)Ss流量设定信号Sq流量输出信号P1上游侧压力P2下游侧压力具体实施方式以下,一边参照附图一边说明本专利技术的实施方式,而本专利技术并不限定于以下的实施方式。图1为示意性地表示根据本专利技术的实施方式的压力式流量控制装置10的结构的图。流量控制装置10具备:具有微小的通孔的节流部(典型的孔板)12、设置于节流部12的上游侧的压力传感器14以及温度传感器16、设置于压力传感器14的上游侧的控制阀18。并且,节流部12的下游侧经由电磁阀或AOV(airoperatedvalve)等开闭阀与半导体制造装置中用于进行真空处理的真空泵(图中未示出)连接。压力传感器14测定上游侧的气体压力P1,并将其测定结果输出至A/D转换器20。A/D转换器20根据输入的测定结果生成表示气体压力P1的数字信号Sp,并将其输出至控制电路30。再者,在流量控制装置10中,温度传感器16的输出也通过A/D转换器22转换成数字信号并输出至控制电路30。控制电路30根据接收的数字的压力信号Sp和温度信号St计算流量Qc。在流量控制装置10中,由于通过真空泵将下游侧保持为低压,因此,作为满足上游侧压力P1/下游侧压力P2≧约2(临界膨胀条件)的流量,算出流量Qc。满足临界膨胀条件时,流量Qc通过下式得到。Qc=S·C·P1/T11/2在此,S为流孔截面积,C为由气体物性所决定的常数(流量系数),T1为上游侧气体温度。气体温度T1和流量系数C为一定时,流量Qc能够作为与上游侧压力P1成比例的流量而求出。即,在想到流通的气体的种类为一定且温度也不变的情况下,例如,上游侧压力为20Torr时,判别流量为10sccm时,能够通过操作控制阀18将上游侧压力设定为200Torr,从而将流量控制成100sccm。如此本文档来自技高网
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流量信号补正方法以及使用其的流量控制装置

【技术保护点】
一种流量信号补正方法,其特征在于,所述流量信号补正方法适用于具有节流部、且以通过控制所述节流部的上游侧的压力来控制流量的方式构成的压力式流量控制装置,该流量信号补正方法包括:基于设置于所述节流部的上游侧的压力传感器的输出而生成表示流量的一次信号的步骤;以及以用所述一次信号的当前值和包含所述一次信号的单个或多个过去值的信息的值,导出通过规定的关系式补正了的当前值的方式,生成作为所述一次信号的补正信号的二次信号的步骤,在流量稳定期间将所述二次信号作为流量信号输出,在过渡变化期间不将所述二次信号作为流量信号输出。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.28 JP 2015-2118001.一种流量信号补正方法,其特征在于,所述流量信号补正方法适用于具有节流部、且以通过控制所述节流部的上游侧的压力来控制流量的方式构成的压力式流量控制装置,该流量信号补正方法包括:基于设置于所述节流部的上游侧的压力传感器的输出而生成表示流量的一次信号的步骤;以及以用所述一次信号的当前值和包含所述一次信号的单个或多个过去值的信息的值,导出通过规定的关系式补正了的当前值的方式,生成作为所述一次信号的补正信号的二次信号的步骤,在流量稳定期间将所述二次信号作为流量信号输出,在过渡变化期间不将所述二次信号作为流量信号输出。2.根据权利要求1所述的流量信号补正方法,其特征在于,在所述过渡变化期间将所述一次信号作为流量信号输出。3.根据权利要求1或2所述的流量信号补正方法,其特征在于,包含所述一次信号的单个或多个过去值的信息的值为所述二次信号的前次值。4.根据权利要求3所述的流量信号补正方法,其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员:杉田胜幸池田信一西野功二平田薰泷本昌彦河岛将慈今井嵩浩
申请(专利权)人:株式会社富士金
类型:发明
国别省市:日本,JP

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