[发明专利]质量流量控制器

说明书

技术领域

本发明是关于用来控制气体或液体等流体流量的质量流量控制器。 

背景技术

以往已知有例如对半导体制造装置供给使用于半导体制造的各种气体等时，可分别将质量流量控制器设置于这些供应流路，由此分别调节其气体流量。而以往一般都分别使压力调节器串联附设于各质量流量控制器，以使各质量流量控制器的流路内压力不发生极端的变动，而使流量控制变得更为容易。 

在该质量流量控制器的流量控制方式中，基本上使用PID控制，而还知道例如专利文献1所示，进行对PID控制施以变形的反馈控制。具体而言如该专利文献1所示，对偏差施以PID运算，再将其运算结果乘上流量设定值越小则其值越大的一个函数，以计算出反馈控制值。 

而近年来增加了许多仅在耐高压容器等流体供给源中设置调节器，在自此分支的各供应流路分别设置质量流量控制器，但不各别设置调节器的系统构成。 

然而，使用如此的系统构成时，例如若某一供应流路突然关闭或某一质量流量控制器的流量大幅变化，则因此所造成的压力变动会波及其它供应流路及质量流量控制器(此称为串扰)，若如以往般采用通过压力调节器将压力变动作一定程度的抑制为前提的控制方式，可能会发生无法进行充分的流量控制的弊端。 

更具体而言，采用如该专利文献1所示的控制方式时，一旦例如一次侧的压力[质量流量控制器(流量传感部)的上游侧的压力]发生某一定程度以上的变动，则可能对此过敏反应，而造成限定以上的流量变动的产生。 

而如此的压力变动所造成的流量变动问题不限于串扰，也可能由其它因素引起，且不仅限于一次侧，也可能发生在二次侧的压力变动的情形下。 

然而，在半导体工序等领域，对原料气体流量等控制更加严格要求速度与精密度的状况下，应在不牺牲相对于流量设定值变化的跟踪速度(快速响应性)的前提下抑制该过敏反应。 

专利文献1：日本特开2004-280689号公报 

发明内容

发明所要解决的课题 

在此本发明以提供一种质量流量控制器为其主要课题，该质量流量控制器在不牺牲相对于流量设定值变化的跟踪速度的前提下，即使在因串扰等造成压力变动时也可抑制流量变动。 

解决课题的手段 

即，本发明的质量流量控制器包含： 

流量传感部，用以测定流动在流路内的流体流量，将表示所测定的流量测定值的流量测定信号加以输出； 

流量控制阀，设置在此流量传感部的上游侧或下游侧； 

控制部，由规定的算式计算流量控制阀的开度控制信号并加以输出，该算式至少包含有作为参数的该流量测定信号所表示的流量测定值与作为目标值的流量设定值；及 

压力传感部，检测该流量传感部的上游侧或下游侧的该流体的压力，输出表示此压力值的压力检测信号； 

其特征在于该控制部的该算式在自该流量设定值发生超过规定量以上的变化的时间点起的规定期间，即变化期间，与除此的外的期间，即稳定期间内互不相同，且至少在该稳定期间，作为该算式的参数，更包含有该压力值。 

在此所谓「规定的算式」是至少以流量测定值与目标值作为参数，用来对控制阀的开度进行反馈控制的算式，具体形态中可举出至少包含比例运算(适用于PID运算)的算式。 

所谓「流量设定值发生规定量以上的变化」，具体形态中可举出例如瞬间(1控制循环)发生流量设定值超过规定量以上的变化。 

所谓「该算式互不相同」，具体例中可举出比例运算的增益(后述的P)等的系数在变化期间与稳定期间不同。由此可实现例如在变化期间质量流量控制器的阀门可高速响应，而在稳定期间其对扰动噪声迟钝的控制。 

且所谓「作为算式的参数所包含的压力值」，其形态中除算式中包含有以压力传感部所检测的压力原有值的情况，还包含算式中包含有于规定时间检测压力的变化量(时间微分值)或时间积分值等与实测压力值相关的数值的情况。 

由此可切换控制在稳定期间与变化期间的间，因此在流量设定值发生变化的变化期间，通过例如快速响应性优异的控制可使实际流量非常迅速地随此变化后的流量设定值反应。且在流量设定值几乎无任何变化的稳定期间，通过例如稳定性优异的控制，即使一次侧等的压力(质量流量控制器(流量传感部)上游侧的压力)发生变动，对流量变动也无重大的影响，而可抑制对此压力过敏的反应而实现实际流量的稳定化。