流体控制装置、流体控制方法和程序存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术提供流体控制装置、流体控制方法和程序存储介质。流体控制装置能够在脉冲控制中在各打开期间对经过阀的流体的流量或压力实现比以往更高的控制精度，控制机构包括：脉冲信号发生器，向第一阀输入具有预定的脉冲高度和预定的脉冲宽度的脉冲信号；反馈值算出部，基于由压力传感器测定的压力值，计算出所述第一阀打开的打开期间在内部容积部内产生的压力下降量的时间积分值作为反馈值；以及信号修正部，基于所述反馈值与基准值的偏差，对从所述脉冲信号发生器输入所述第一阀的脉冲信号进行修正。

Fluid control devices, fluid control methods and program storage media

The invention provides a fluid control device, a fluid control method and a program storage medium. The fluid control device can achieve higher control accuracy than before for the flow or pressure of the fluid passing through the valve during each opening period of the pulse control. The control mechanism includes: a pulse signal generator, which inputs a pulse signal with a predetermined pulse height and a predetermined pulse width to the first valve; a feedback value calculating unit, which calculates the result based on the pressure value measured by the pressure sensor. The time integral value of the pressure drop generated in the internal volume section during the opening of the first valve is described as the feedback value, and the signal correction section corrects the pulse signal input from the first valve from the pulse signal generator based on the deviation between the feedback value and the reference value.

【技术实现步骤摘要】
流体控制装置、流体控制方法和程序存储介质
本专利技术涉及一种流体控制装置，该流体控制装置例如用于在半导体制造装置中对各种气体的流量进行脉冲控制。
技术介绍
例如，在作为半导体成膜装置的一种的原子层沉积装置(ALD：AtomicLayerDeposition)中，在短时间内交替地导入成分气体和水蒸气，意图以埃单位的膜厚实现成膜。因此，为了能够将各种气体以形成例如一个原子程度的膜所需要的流量的方式导入成膜室内，控制导入成膜室内的各种气体的流量的质量流量控制器由脉冲控制驱动(专利文献1)。这样的由脉冲控制驱动的质量流量控制器包括：阻力体，设置于流路；阀，设置在所述阻力体的下游侧；以及控制机构，使所述阀交替地反复处于所述阀打开的打开期间和所述阀关闭的关闭期间。更具体地说，所述质量流量控制器在关闭期间使气体流入所述阻力体与所述阀之间的流路的内部容积部，以成为预定压力的方式进行充气，并且在打开期间使充入内部容积部的气体向阀的下游侧流动。此外，所述阀具有用于实际测量自身开度的位移传感器，并且所述控制机构在所述打开期间进行所述阀的开度反馈控制，以使由所述位移传感器测定的实际测量开度与设定开度一致，该设定开度与应流动的气体的流量相对应。但是，本申请的专利技术人经过认真研究发现，即使以上述方式进行开度反馈控制，然而特别是在脉冲宽度短的情况下，实际上向所述阀的下游侧流动的流量相对于设想的流量产生误差。即，仅通过单纯的开度反馈，例如在原子层沉积装置中难以实现所要求的流量精度。专利文献1：国际申请说明书日文译本特表2017-509793号
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种流体控制装置，能够在脉冲控制中在各打开期间对经过阀的流体的流量或压力实现比以往更高的控制精度。即，本专利技术的流体控制装置的特征在于，包括：阻力体，设置于流体流动的流路；第一阀，在所述流路中设置在比所述阻力体更靠下游侧；压力传感器，在所述流路中设置在所述阻力体与所述第一阀之间，测定所述阻力体与所述第一阀之间的内部容积部内的流体的压力；以及控制机构，控制所述第一阀，所述控制机构包括：脉冲信号发生器，向所述第一阀输入具有预定的脉冲高度和预定的脉冲宽度的脉冲信号；反馈值算出部，基于由所述压力传感器测定的压力值，计算出所述第一阀打开的打开期间在所述内部容积部内产生的压力下降量的时间积分值作为反馈值；以及信号修正部，基于所述反馈值与基准值的偏差，对从所述脉冲信号发生器输入所述第一阀的脉冲信号进行修正。按照本申请的专利技术人首次得出的见解，与以往实际测量阀的开度并利用开度反馈对所述第一阀进行脉冲控制的情况相比，在对打开期间的压力下降量的时间积分值进行反馈而对所述第一阀进行脉冲控制的情况下，实现的流量或压力的控制精度能够得到提高。此外，打开期间的压力下降量的时间积分值与经过所述第一阀的流体的流量显示出良好的线性关系，与开度相比更容易作为控制量进行处理。可以认为由于以下原因可以得到这种控制特性：在对开度进行反馈时，即使所述第一阀的上游侧的压力发生变动，也不对这种信息或与实际流动的流量相关联的值进行反馈从而产生误差，对此，如果反馈的是压力下降量的时间积分值，则由于是与实际流动的流量相关联的值，所以能够对产生的流量误差进行反馈并进行修正。为了在各打开期间尽可能地保持目标流量，优选的是，所述基准值是经过所述第一阀的流体的流量成为目标流量时的压力下降量的时间积分值的实际值。例如，为了在ALD等中不改变菜单(recipe)结束为止的时间，就使输入各脉冲时流动的流体的流量恒定，从而使生成的膜厚恒定，优选的是，所述信号修正部在将所述脉冲信号的脉冲宽度保持为恒定的状态下改变脉冲高度，以使所述反馈值与所述基准值的偏差变小。由此，可以使成膜工序的时间为预定的时间，并且能够在保持每单位时间的处理数的状态下实现高质量的成膜。作为用于在各打开期间将经过所述第一阀的流体流量或压力保持为恒定的其他控制方式，可以列举的是，所述信号修正部在将所述脉冲信号的脉冲高度保持为恒定的状态下改变脉冲宽度，以使所述反馈值与所述基准值的偏差变小。为了将作为所述第一阀的上游侧的所述内部容积部内的流体的压力在各打开期间开始之前保持为预定的压力，并且在各打开期间使经过所述第一阀的流体流量或压力更不容易产生变动，优选的是，所述阻力体是能够控制开度的第二阀，所述控制机构还包括第二阀控制部，所述第二阀控制部控制所述第二阀，以便在所述第一阀关闭的关闭期间使由所述压力传感器测定的压力值与设定压力值的偏差变小。此外，按照这种结构，由于在更大的流量范围内，压力下降量的时间积分值显现出高线性，所以仅利用一个校准曲线也能够取得更大的控制范围。为了能够监测所述第一阀是否利用脉冲控制而以设想的方式进行动作，优选的是，所述第一阀具有测定所述第一阀的开度的位移传感器。可以列举的本专利技术的另一方式的流体控制装置包括：作为阻力体的第二阀，设置于流体流动的流路；第一阀，在所述流路中设置在比所述阻力体更靠下游侧；压力传感器，在所述流路中设置在所述阻力体与所述第一阀之间，测定所述阻力体与所述第一阀之间的内部容积部内的流体的压力；以及控制机构，控制所述第一阀和所述第二阀，所述第一阀具有测定所述第一阀的开度的位移传感器，所述控制机构包括：第二阀控制部，控制所述第二阀，以便在所述第一阀关闭的关闭期间使由所述压力传感器测定的压力值与设定压力值的偏差变小；脉冲信号发生器，向所述第一阀输入具有预定的脉冲高度和预定的脉冲宽度的脉冲信号；以及信号修正部，基于在所述第一阀打开的打开期间由所述位移传感器测定的测定开度与预先确定的设定开度的偏差，对从所述脉冲信号发生器输入所述第一阀的脉冲信号进行修正。按照这种结构，即使在利用开度反馈对所述第一阀进行脉冲控制时，也以所述内部容积部的压力在所述关闭期间保持为预定的压力的方式充入流体，所以与以往相比能够提高在打开期间经过所述第一阀的流体的流量或压力的控制精度。本专利技术的流体控制方法使用流体控制装置，所述流体控制装置包括：阻力体，设置于流体流动的流路；第一阀，在所述流路中设置在比所述阻力体更靠下游侧；以及压力传感器，在所述流路中设置在所述阻力体与所述第一阀之间，测定所述阻力体与所述第一阀之间的内部容积部内的流体的压力，所述流体控制方法的特征在于，包括控制所述第一阀的控制步骤，所述控制步骤包括：脉冲信号生成步骤，向所述第一阀输入具有预定的脉冲高度和预定的脉冲宽度的脉冲信号；反馈值算出步骤，基于由所述压力传感器测定的压力值，计算出所述第一阀打开的打开期间在所述内部容积部内产生的压力下降量的时间积分值作为反馈值；以及信号修正步骤，基于所述反馈值与基准值的偏差，对计算出所述反馈值之后从所述脉冲信号发生器输入所述第一阀的脉冲信号进行修正。如果采用所述流体控制方法，则与利用开度反馈对第一阀进行脉冲控制时相比，能够以更高的精度控制流量或压力。为了仅通过对现有的流体控制装置更新程序，就能够起到与本专利技术的流体控制装置相同的效果，本专利技术的流体控制装置用程序是用于流体控制装置的流体控制程序，所述流体控制装置包括：阻力体，设置于流体流动的流路；第一阀，在所述流路中设置在比所述阻力体更靠下游侧；压力传感器，在所述流路中设置在所述阻力体与所述第一阀之间本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种流体控制装置，其特征在于，包括：阻力体，设置于流体流动的流路；第一阀，在所述流路中设置在比所述阻力体更靠下游侧；压力传感器，在所述流路中设置在所述阻力体与所述第一阀之间，测定所述阻力体与所述第一阀之间的内部容积部内的流体的压力；以及控制机构，控制所述第一阀，所述控制机构包括：脉冲信号发生器，向所述第一阀输入具有预定的脉冲高度和预定的脉冲宽度的脉冲信号；反馈值算出部，基于由所述压力传感器测定的压力值，计算出所述第一阀打开的打开期间在所述内部容积部内产生的压力下降量的时间积分值作为反馈值；以及信号修正部，基于所述反馈值与基准值的偏差，对从所述脉冲信号发生器输入所述第一阀的脉冲信号进行修正。

【技术特征摘要】
2017.07.05 JP 2017-1319511.一种流体控制装置，其特征在于，包括：阻力体，设置于流体流动的流路；第一阀，在所述流路中设置在比所述阻力体更靠下游侧；压力传感器，在所述流路中设置在所述阻力体与所述第一阀之间，测定所述阻力体与所述第一阀之间的内部容积部内的流体的压力；以及控制机构，控制所述第一阀，所述控制机构包括：脉冲信号发生器，向所述第一阀输入具有预定的脉冲高度和预定的脉冲宽度的脉冲信号；反馈值算出部，基于由所述压力传感器测定的压力值，计算出所述第一阀打开的打开期间在所述内部容积部内产生的压力下降量的时间积分值作为反馈值；以及信号修正部，基于所述反馈值与基准值的偏差，对从所述脉冲信号发生器输入所述第一阀的脉冲信号进行修正。2.根据权利要求1所述的流体控制装置，其特征在于，所述基准值是经过所述第一阀的流体的流量成为目标流量时的压力下降量的时间积分值的实际值。3.根据权利要求1所述的流体控制装置，其特征在于，所述信号修正部在将所述脉冲信号的脉冲宽度保持为恒定的状态下改变脉冲高度，以使所述反馈值与所述基准值的偏差变小。4.根据权利要求1所述的流体控制装置，其特征在于，所述信号修正部在将所述脉冲信号的脉冲高度保持为恒定的状态下改变脉冲宽度，以使所述反馈值与所述基准值的偏差变小。5.根据权利要求1所述的流体控制装置，其特征在于，所述阻力体是能够控制开度的第二阀，所述控制机构还包括第二阀控制部，所述第二阀控制部控制所述第二阀，以便在所述第一阀关闭的关闭期间使由所述压力传感器测定的压力值与设定压力值的偏差变小。6.根据权利要求1所述的流体控制装置，其特征在于，所述第一阀具有测定所述第一阀的开度的位移传感器。7.一种流体控制装置，其特征在于，包括：作为阻力体的第二阀，设置于流体流动的流路；第一阀，在所述流路中设置在比所述阻力体更靠下游侧；压力传感器，在所述流路中设置在所述阻力体与所述第一阀之间，测定所述阻力体与所述第一阀之间的内部容积部内的流体的压力；以及控制机构，控制所述第一阀和所述第二阀，所述第一阀具有测定所...

【专利技术属性】
技术研发人员：西里洋，
申请(专利权)人：株式会社堀场STEC，
类型：发明
国别省市：日本,JP