本发明专利技术提供一种可谋求流量切换时的下降响应时间缩短、可提高下降响应特性的压力式流量控制装置。本发明专利技术的压力式流量控制装置具备：主体(5)，设置有连通流体入口(2)与流体出口(3)之间的流体通路(4)；压力控制用控制阀(CV)，固定于主体(5)且开闭流体通路(4)；流孔(OL)，插入设置于压力控制用控制阀(CV)的下游侧的流体通路(4)；压力传感器(P1)，固定于主体(5)且检测压力控制用控制阀(CV)与流孔(OL)之间的流体通路(4)的内压，流体通路(4)具备：第一通路部(4a)，连接压力控制用控制阀(CV)与压力传感器(P1)的压力检测面(P1a)上的压力检测室(4b)，及第二通路部(4c)，与第一通路部(4a)分离且连接压力检测室(4b)与流孔(OL)。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及压力式流量控制装置的改良，特别涉及通过提高下降时的响应性，可大幅提高半导体制造装置用等的原料气体供给装置的动作性能的压力式流量控制装置。
技术介绍
以往，在半导体制造装置用等的原料气体供给装置中，将热式流量控制装置和压力式流量控制装置广泛利用于供给气体的流量控制。特别，如图6所示，压力式流量控制装置FCS包括以下部件而构成:压力控制用控制阀CV、温度检测器T、压力传感器P、流孔0L、由温度校正.流量运算电路⑶a与比较电路⑶b与输入输出电路⑶c与输出电路⑶d等构成的运算控制部CD等，具备即使一次侧供给压力大幅变动，仍能进行稳定的流量控制的优良的流量特性。即，在图6的压力式流量控制装置FCS中，将来自压力传感器P及温度检测器T的检测值输入到温度校正.流量运算电路CDa，在此进行检测压力的温度校正与流量运算，将流量运算值Qt输入至比较电路⑶b。并且，对应于设定流量的输入信号Qs是从端子In输入，经由输入输出电路⑶c输入至比较电路⑶b，在此与来自温度校正.流量运算电路⑶a的流量运算值Qt进行比较。比较的结果，在设定流量输入信号Qs小于流量运算值Qt的情况下，向控制阀CV的驱动部输出控制信号Pd。由此将控制阀CV朝关闭方向驱动，直到在设定流量输入?目号Qs与运算流量值Qt的差(Qs-Qt)成为O之前，朝闭阀方向驱动。在压力式流量控制装置FCS中，在流孔OL的下游侧压力P2与上游侧压力P1间保持Ρι/Ρ2 >约2的所谓临界膨胀条件时，流过流孔OL的气体流量Q成为Q = KPJ其中，K是常数)，并且，如果不满足临界膨胀条件时，流过流孔OL的气体流量Q成为QzKPAP1-Pdl其中，K、m、n为常数)。因此，通过控制压力Pjg够以高精度控制流量Q，并且，即使控制阀CV的上游侧气体Go的压力大幅度变化，也能够发挥控制流量值几乎没有变化的优良特性。气体流量Q以Q= KPK其中，K为常数)运算的方式的压力式流量控制装置，称作FCS-N型，并且，气体流量Q以QzKPAP1-Pdl其中，K、m、n为常数)运算的方式的压力式流量控制装置，称作FCS-WR型。另外，这种压力式流量控制装置，除此之外还存在称为如下型号的压力式流量控制装置= FCS-SN型，其将如下的流孔机构作为上述FCS-N型的流孔使用:多个流孔OL并列状(并联)地连接，由切换阀使气体流过至少一个流孔的流孔结构，例如，将两个流孔并列状地连接，在一个流孔的入口侧设置切换阀，通过使其开或闭来变更流量控制范围的流孔结构；以及将相同的流孔机构作为上述FCS-WR型的流孔使用的FCS-SWR型。并且，由于所述FCS-N型、FCS-SN型、FCS-WR型及FCS-SWR型的各压力式流量控制装置本身的结构及动作原理等为现有的公知技术，因此在此省略其详细的说明(日本专利特开平8-338546号、日本专利特开2003-195948号等)。并且，如图7所示，在压力式流量控制装置FCS中，存在如下型号的压力式流量控制装置:如(a)的结构的将临界条件下的气体流体作为对象的压力式流量控制装置FCS(以下，称作FCS-N型，日本专利特开平8-338546号等)；(b)的将临界条件下与非临界条件下的两气体流体作为对象的FCS-WR型(日本专利特开2003-195948号等)；(c)的将临界条件下的气体流体作为对象的流量切换型的FCS-S型(日本专利特开2006-330851号等)；及(d)的将临界条件下与非临界条件下的两气体流体作为对象的流量切换型的FCS-SWR型(国际公开W02009/141947号小册子等)。并且，在图7中，P1、P2是压力传感器、CV是控制阀、OL是流孔、01^是小口径流孔、OL2是大口径流孔、ORV是流孔切换阀。图8表示以往的压力式流量控制装置(FCS-WR型)的截面图，5A为主体、2为流体入口、CV为压力控制用控制阀、Pl、P2为压力传感器、OL为流孔、3为流体出口。并且，在这种压力式流量控制装置FCS中，由于使用微小孔径的流孔0L，造成气体的置换性变差，在关闭压力式流量控制装置FCS的压力控制用控制阀CV且开放输出侧的情况下，存在控制阀CV与流孔OL间的空间部的气体的排出花费很多时间，所述气体的下降响应性极差的冋题。图9为表示以往的压力式流量控制装置FCS-N型的连续步骤时的下降的响应特性的一例的图，在开放流孔OL的下游侧的气动阀(图示省略)且经由压力式流量控制装置供给一定流量的气体中，在气体供应量呈阶梯状下降的情况下，与大流量用的压力式流量控制装置的情况(线A)比较，在小流量用的压力式流量控制装置的情况(线B)中，现状是下降至规定的流量为止需要1.5秒以上的时间。更具体的是，在FCS-N型及FCS-WR型的情况下，流孔OL的下游侧压力为10Torr，流量从100%下降至1%及从100%下降至4%时，分别需要约I秒以上，从半导体制造装置(例如，蚀刻机(etcher))方面考虑，要求在I秒以下的时间内流量从100 %下降至I %。并且，在FCS-S型及FCS-SWR型的情况下，流孔01^的下游侧压力为10Torr，流量从100%下降至10%及从100%下降至0.16%，分别需要大约1.2秒以上，从半导体制造装置(例如，蚀刻机)方面考虑，要求在1.2秒以下的时间内流量从100 %下降至1 %。现有技术文献专利文献专利文献1:日本专利特开平8-338546号专利文献2:日本专利特开平10-55218号专利文献3:日本专利特开2003-195948号专利文献4:日本专利特开2006-330851号专利文献5:国际公开第W02009/141947号小册子
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提供一种压力式流量控制装置，以改善在以往的压力式流量控制装置中的上述问题，其能够在流量控制中提高下降响应性，即，能够进一步缩短流量控制中的下降时间。为了达到上述目的，本专利技术涉及的压力式流量控制装置的特征在于，其具备:主体，所述主体设置有连通流体入口与流体出口之间的流体通路;压力控制用控制阀，所述压力控制用控制阀固定于该主体且开闭所述流体通路;流孔，所述流孔插入设置于所述压力控制用控制阀的下游侧的所述流体通路;和压力传感器，所述压力传感器固定于所述主体，且检测该压力控制用控制阀与所述流孔之间的所述流体通路的内压，所述流体通路具备:第一通路部，所述第一通路部连接所述压力控制用控制阀与所述压力传感器的压力检测面上的压力检测室;及第二通路部，所述第二通路部与该第一通路部分离，且连接所述压力检测室与所述流孔，由此以经由所述压力检测室的方式构成所述流体通路。优选，在所述压力控制用控制阀的下方配设有所述压力传感器，所述第一通路部以从所述压力控制用控制阀下垂至所述压力检测室的方式构成。优选，所述压力控制用控制阀具备金属制隔膜阀体，所述第一通路部以从所述压力控制用控制阀的所述金属制隔膜阀体的中心部下垂的方式构成。优选，所述第一通路部连接于所述压力检测室的端部。优选，所述第二通路部连接于所述压力检测室的端部。优选，所述第二通路部连接于所述压力检测室的与所述第一通路部相反侧的端部。并且，本专利技术涉及的压力式流量控制装置的特征在于，其具备:主体，所述主体设置有连通流体入口与流体出本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种压力式流量控制装置，其特征在于，具备：主体，所述主体设置有连通流体入口与流体出口之间的流体通路；压力控制用控制阀，所述压力控制用控制阀固定于该主体，且开闭所述流体通路；流孔，所述流孔插入设置于所述压力控制用控制阀的下游侧的所述流体通路；和压力传感器，所述压力传感器固定于所述主体，且检测所述压力控制用控制阀与所述流孔之间的所述流体通路的内压，所述流体通路具备：第一通路部，所述第一通路部连接所述压力控制用控制阀与所述压力传感器的压力检测面上的压力检测室；及第二通路部，所述第二通路部与该第一通路部分离，且连接所述压力检测室与所述流孔，所述流体通路以经由所述压力检测室的方式构成。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：广濑隆，吉田俊英，松本笃谘，平田薰，池田信一，西野功二，土肥亮介，杉田胜幸，
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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