[发明专利]流量控制装置、流量控制方法和程序存储介质

说明书

本发明提供流量控制装置、流量控制方法和程序存储介质，即使设定流量的大小发生变化，最终也能将内部的压力保持为较低、将流量传感器的灵敏度保持为较高，并提高流量控制精度，装置包括：阻力流量计算器，根据第一压力传感器测量的第一压力以及第二压力传感器测量的第二压力，计算流过流体阻力的流体的流量即阻力流量；第一阀流量换算器，根据第一压力从阻力流量换算通过第一阀的流体的流量即第一阀流量；第二阀流量换算器，根据第二压力从阻力流量换算通过第二阀的流体的流量即第二阀流量；第一阀控制器，以使第一设定流量与第一阀流量的偏差变小的方式控制第一阀；第二阀控制器，以使第二设定流量与第二阀流量的偏差变小的方式控制第二阀。

技术领域

本发明涉及对流体的例如流量进行控制的流量控制装置。

背景技术

在半导体制造工序中，将各种气体以控制为所希望的流量的状态向腔室内供给。近年，在该领域中要求流量的高速控制以及流量精度的进一步的提高(参照专利文献1)，为了回应这样的要求，提出有使用了两个控制阀的流量控制装置。

具体地说，该流量控制装置针对流道从上游侧开始依次设置有第一阀、压力式流量传感器以及第二阀。例如，将设置在构成流量传感器的层流元件的上游侧的第一压力传感器的第一压力反馈给第一阀，并控制第一阀以使该第一压力固定在所希望的设定压力。另外，将由流量传感器测量的测量流量反馈给第二阀，并控制第二阀以使测量流量与设定流量一致。

但是，由于流量与压力之间的关系是非线性的，所以压力式流量传感器越是低压则灵敏度越好。因此，将设定压力设定为尽可能小的值并将层流元件的上游侧的压力亦即第一压力保持为低压，这样能够提高第二阀的流量控制的精度。

但是，如果使设定压力过低，会导致第一压力无法充分超过层流元件以及第二阀的压力损失、第二阀的下游侧的压力，变得无法使流体以大流量向第二阀的下游侧流动。另一方面，如果与设定流量的大小对应地也增大设定压力，会发生层流元件的前后的压力上升。因此，存在在流量传感器特性根据设定流量而大幅不同的状态下进行流量控制的可能性，相对于设定流量的变化，难以将控制精度保持为恒定。

现有技术文献

专利文献1：日本专利公开公报特开2015-109022号

发明内容

本发明是鉴于上述那样的问题而做出的发明，目的在于提供流量控制装置，即使设定流量的大小发生变化，最终也能将内部的压力保持为较低、将流量传感器的灵敏度保持为较高，并提高流量控制精度。

即，本发明的流量控制装置，其特征在于包括：第一阀，设置在流道上；第二阀，在所述流道上设置在比所述第一阀更靠下游侧；流体阻力，在所述流道上设置在所述第一阀与所述第二阀之间；第一压力传感器，测量所述第一阀与所述流体阻力之间的第一容积内的压力；第二压力传感器，测量所述流体阻力与所述第二阀之间的第二容积内的压力；阻力流量计算器，根据所述第一压力传感器测量的第一压力以及所述第二压力传感器测量的第二压力，计算阻力流量，所述阻力流量是流过所述流体阻力的流体的流量；第一阀流量换算器，根据所述第一压力从所述阻力流量换算第一阀流量，所述第一阀流量是通过所述第一阀的流体的流量；第二阀流量换算器，根据所述第二压力从所述阻力流量换算第二阀流量，所述第二阀流量是通过所述第二阀的流体的流量；第一阀控制器，以使第一设定流量与所述第一阀流量的偏差变小的方式控制所述第一阀；以及第二阀控制器，以使第二设定流量与所述第二阀流量的偏差变小的方式控制所述第二阀。