帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置、使用該裝置的流體供給系統(tǒng)的異常檢測(cè)方法及 ...的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置，由下列部件構(gòu)成：流體的入口側(cè)通路(8)；控制閥(3)，與入口側(cè)通路(8)的下游側(cè)連接并構(gòu)成壓力式流量控制部(1a)；熱式流量傳感器(2)，與控制閥(3)的下游側(cè)連接；節(jié)流口(6)，介入設(shè)置在與熱式流量傳感器(2)的下游側(cè)連通的流體通路(10)；溫度傳感器(4)，設(shè)在控制閥(3)與節(jié)流口(6)之間的流體通路(10)的附近；壓力傳感器(5)，設(shè)在控制閥(3)與節(jié)流口(6)之間的流體通路(10)；出口側(cè)通路(9)，與節(jié)流口(6)連通；以及控制部(7)，由壓力式流量運(yùn)算控制部(7a)及流量傳感控制部(7b)構(gòu)成，該壓力式流量運(yùn)算控制部(7a)被輸入來(lái)自壓力傳感器(5)的壓力信號(hào)及來(lái)自溫度傳感器(4)的溫度信號(hào)，對(duì)流通于節(jié)流口(6)的流體的流量值Q進(jìn)行運(yùn)算，并且，向閥驅(qū)動(dòng)部(3a)輸出使控制閥(3)沿所運(yùn)算的流量值與設(shè)定流量值的差減少的方向進(jìn)行開(kāi)閉動(dòng)作的控制信號(hào)Pd，該流量傳感控制部(7b)被輸入來(lái)自熱式流量傳感器(2)的流量信號(hào)(2c)并根據(jù)該流量信號(hào)(2c)而將流通于節(jié)流口(6)的流體流量運(yùn)算顯示。
【專(zhuān)利說(shuō)明】帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置、使用該裝置的流
體供給系統(tǒng)的異常檢測(cè)方法及監(jiān)測(cè)流量異常時(shí)的處置方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及壓力式流量控制裝置的改良，涉及一種通過(guò)將熱式質(zhì)量流量傳感器與使用節(jié)流口的壓力式流量控制裝置有機(jī)地組合從而能夠?qū)崟r(shí)地監(jiān)測(cè)動(dòng)作中的壓力式流量控制裝置的控制流量的帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置、使用該裝置的流體供給系統(tǒng)的異常檢測(cè)方法及監(jiān)測(cè)流量異常時(shí)的處置方法。
【背景技術(shù)】
[0002]一直以來(lái)，在半導(dǎo)體控制裝置用氣體供給裝置中，廣泛地利用使用節(jié)流口的壓力式流量控制裝置FCS。
[0003]該壓力式流量控制裝置FCS，如圖16所示，由控制閥CV、溫度檢測(cè)器T、壓力檢測(cè)器P、節(jié)流口 OL及運(yùn)算控制部⑶等構(gòu)成，該運(yùn)算控制部⑶由溫度修正、流量運(yùn)算電路⑶a、比較電路⑶b、輸入輸出電路⑶c及輸出電路OTd等構(gòu)成。
[0004]將來(lái)自前述壓力檢測(cè)器P及溫度檢測(cè)器T的檢測(cè)值變換成數(shù)字信號(hào)，向溫度修正、流量運(yùn)算電路CDa輸入，在此進(jìn)行檢測(cè)壓力的溫度修正及流量運(yùn)算，然后，將流量運(yùn)算值Qt向比較電路⑶b輸入。另外,將設(shè)定流量的輸入信號(hào)Qs從端子In輸入，由輸入輸出電路⑶c變換成數(shù)字值，然后，向比較電路CDb輸入，在此與來(lái)自前述溫度修正、流量運(yùn)算電路CDa的流量運(yùn)算值Qt相比較。然后，在設(shè)定流量輸入信號(hào)Qs比流量運(yùn)算值Qt更大的情況下，將控制信號(hào)Pd向控制閥CV的驅(qū)動(dòng)部輸出，將控制閥CV向開(kāi)放方向驅(qū)動(dòng)，向開(kāi)閥方向驅(qū)動(dòng)直到設(shè)定流量輸入信號(hào)Qs與運(yùn)算流量值Qt的差(Qs - Qt)成為零為止。
[0005]壓力式流量控制裝置FCS本身如上所述地眾所周知，具有這樣的優(yōu)異的特征:在節(jié)流口 OL的下游側(cè)壓力P2 (即，處理室側(cè)的壓力P2)與節(jié)流口 OL的上游側(cè)壓力P1 (即，控制閥CV的出口側(cè)的壓力P1)之間保持P/P2≥約2的關(guān)系(所謂臨界膨脹條件)的情況下，流通于節(jié)流口 OL的氣體Go的流量Q成為Q=KP1 (其中，K是常數(shù))，通過(guò)控制壓力P1，從而能夠以高精度控制流量Q，并且，即使控制閥CV的上游側(cè)的氣體Go的壓力大大地變化，控制流量值也幾乎不變化。
[0006]可是，現(xiàn)有的壓力式流量控制裝置FCS，由于使用微小的孔徑的節(jié)流口 0L，因而節(jié)流口 OL的孔徑存在著產(chǎn)生老化的可能性。結(jié)果，在壓力式流量控制裝置FCS引起的控制流量值與現(xiàn)實(shí)流通的氣體Go的實(shí)際流量之間產(chǎn)生差異，為了檢測(cè)該差異，有必要頻繁地進(jìn)行所謂的流量監(jiān)測(cè)，存在著對(duì)半導(dǎo)體制造裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)性和所制造的半導(dǎo)體的品質(zhì)等造成大的影響的問(wèn)題。
[0007]因此，一直以來(lái)，在熱式質(zhì)量流量控制裝置和壓力式流量控制裝置的領(lǐng)域中，推進(jìn)能夠?qū)崟r(shí)簡(jiǎn)單地監(jiān)測(cè)是否適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行流量控制的流量控制裝置的開(kāi)發(fā)。例如，圖17及圖18示出其一個(gè)示例，該質(zhì)量流量控制裝置(mass flow controller) 20由流路23、上游側(cè)壓力的第I壓力傳感器27a、開(kāi)閉控制閥24、設(shè)在其下游側(cè)的熱式質(zhì)量流量傳感器25、設(shè)在其下游側(cè)的第2壓力傳感器27b、設(shè)在第2壓力傳感器27b的下游側(cè)的節(jié)流部(音速?lài)娮?26、運(yùn)算控制部28a以及輸入輸出電路28b等構(gòu)成。
[0008]前述熱式質(zhì)量流量傳感器25具有插入流路23內(nèi)的整流體25a、從該流路23只分支F/A的流量的分支流路25b以及設(shè)在分支流路25b的傳感器本體25c，輸出表示總流量F的流量信號(hào)Sf。
[0009]另外，節(jié)流部26是在其一次側(cè)與二次側(cè)的壓力差為規(guī)定值以上時(shí)使與一次側(cè)的壓力相應(yīng)的流量的流體流動(dòng)的音速?lài)娮?。此外，在圖17及圖18中，SPa、SPb是壓力信號(hào)，Pa、Pb是壓力，F(xiàn)是流量，Sf是流量信號(hào)，Cp是閥開(kāi)度控制信號(hào)。
[0010]前述運(yùn)算控制部28a,對(duì)來(lái)自壓力傳感器27a、27b的壓力信號(hào)Spa、Spb及來(lái)自流量傳感器25的流量控制信號(hào)Sf進(jìn)行反饋，輸出閥開(kāi)度控制信號(hào)Cp，由此，對(duì)開(kāi)閉閥24進(jìn)行反饋控制。即，將流量設(shè)定信號(hào)Fs經(jīng)由輸入輸出電路28b而向運(yùn)算控制部28a輸入，將流動(dòng)于質(zhì)量流量控制裝置20的流體的流量F調(diào)整為符合流量設(shè)定信號(hào)Fs。具體而言，運(yùn)算控制部28a使用第2壓力傳感器27b的輸出(壓力信號(hào)Spb)，對(duì)開(kāi)閉控制閥24進(jìn)行反饋，控制其開(kāi)閉，由此，控制流動(dòng)于音速?lài)娮?6的流體的流量F，并且，使用此時(shí)的熱式流量傳感器25的輸出(流量信號(hào)Sf)，進(jìn)行實(shí)際流動(dòng)的流量F的測(cè)定，確認(rèn)質(zhì)量流量控制裝置20的動(dòng)作。
[0011]可是，在前述圖17及圖18所示的型式的質(zhì)量流量控制裝置20中，將使用了用于進(jìn)行流量控制的第2壓力傳感器27b的壓力式流量測(cè)定和使用了用于進(jìn)行流量的監(jiān)視的熱式流量傳感器25的流量測(cè)定這兩種測(cè)定方式編入運(yùn)算控制部28a，因而能夠簡(jiǎn)單且可靠地監(jiān)測(cè)控制流量(設(shè)定流量Fs)的流體是否實(shí)際流動(dòng)，即在控制流量與實(shí)際流量之間是否存在著差，起到高的實(shí)用的效用。
[0012]可是,在該圖17及圖18所示的質(zhì)量流量控制裝置20中，還殘留許多應(yīng)該解決的問(wèn)題。
[0013]第I問(wèn)題為，運(yùn)算控制部28a為這樣的構(gòu)成:使用第2壓力傳感器27b的輸出SPb和熱式流量傳感器25的流量輸出Sf這兩個(gè)信號(hào)來(lái)對(duì)開(kāi)閉控制閥24進(jìn)行開(kāi)閉控制，并且，使用第I壓力傳感器27a的輸出SPa來(lái)修正熱式流量傳感器25的流量輸出Sf，使用第I壓力傳感器27a及第2壓力傳感器27b的兩個(gè)壓力信號(hào)和來(lái)自熱式流量傳感器25的流量信號(hào)這三個(gè)信號(hào)，進(jìn)行開(kāi)閉控制閥24的開(kāi)閉控制。
[0014]因此，不但運(yùn)算控制部28a的構(gòu)成變得復(fù)雜，而且存在著作為壓力式流量控制裝置FCS的穩(wěn)定的流量控制特性和優(yōu)異的高響應(yīng)性反而降低的問(wèn)題。
[0015]第2問(wèn)題點(diǎn)為，熱式流量傳感器25相對(duì)于開(kāi)閉控制閥24的安裝位置改變，因而即在圖17和圖18的質(zhì)量流量控制裝置20中，存在著這一問(wèn)題:開(kāi)閉控制閥24的開(kāi)閉時(shí)的熱式流量傳感器25的響應(yīng)性、機(jī)器本體內(nèi)的氣體置換性及真空抽吸特性大大地改變，并且，難以謀求質(zhì)量流量控制裝置20的小型化。
[0016]另外，所謂流量控制裝置如例如圖31所示地在半導(dǎo)體制造設(shè)備的氣體供給裝置等廣泛利用，在流量控制裝置D的上游側(cè)，并列狀地連接有清洗氣體供給系統(tǒng)B和處理氣體供給系統(tǒng)A，并且，在流量控制裝置D的下游側(cè)，連接有處理氣體使用系統(tǒng)C。
[0017]再者，在前述各氣體供給系統(tǒng)A、B和氣體使用系統(tǒng)C，分別介入設(shè)置有各個(gè)閥VpV2以及v3。
[0018]此外，在如該圖31的流體供給系統(tǒng)中，一般定期地檢查閥V1?V3的動(dòng)作狀況等，該檢查作業(yè)必須通過(guò)處理氣體使用系統(tǒng)C而向規(guī)定位置穩(wěn)定地供給所需要的處理氣體。因此，在上述閥V1?V3的檢查(以下稱(chēng)為檢查)中，通常進(jìn)行各閥的動(dòng)作狀態(tài)(包括閥促動(dòng)器的動(dòng)作)的檢查和各閥的閥座泄漏的檢查。
[0019]可是，在處理氣體使用系統(tǒng)C的閥V3和流量控制裝置D的上游側(cè)的閥％、V2的閥座泄漏檢查時(shí)，存在如下問(wèn)題:必須從管路卸下各閥Vp \、V3，并使用另外設(shè)置的試驗(yàn)裝置來(lái)檢查各閥，對(duì)于各閥的閥座泄漏檢查需要多的手續(xù)和時(shí)間。
[0020]上述各閥所涉及的檢查上的問(wèn)題在帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置中也同樣，存在如下問(wèn)題:如果利用流量自身診斷機(jī)構(gòu)來(lái)檢測(cè)監(jiān)測(cè)流量的異常，則始終必須將帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置從配管路暫時(shí)卸下而進(jìn)行其檢查，需要多的手續(xù)和時(shí)間。
[0021]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本專(zhuān)利第4137666號(hào)公報(bào)；
專(zhuān)利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)2007-95042號(hào)公報(bào)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0022]發(fā)明要解決的問(wèn)題
本發(fā)明申請(qǐng)，解決圖17及圖18所示的日本專(zhuān)利第4137666號(hào)的使用音速?lài)娮斓馁|(zhì)量流量控制裝置中的如上所述的問(wèn)題，即，解決這樣的問(wèn)題等:由于使用第I及第2壓力傳感器27a、27b的壓力信號(hào)和熱式流量傳感器25的流量信號(hào)的2個(gè)種類(lèi)的不同的信號(hào)來(lái)進(jìn)行開(kāi)閉控制閥24的開(kāi)閉控制，因而不但運(yùn)算控制部28a的構(gòu)成復(fù)雜化，而且有可能削弱壓力式流量控制裝置所具有的優(yōu)異的響應(yīng)特性和穩(wěn)定的流量控制特性；以及未避免質(zhì)量流量控制裝置20的大型化，氣體置換性下降，真空抽吸時(shí)間變長(zhǎng)，本發(fā)明提供一種帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置，該裝置通過(guò)將使用了節(jié)流口的壓力式流量控制裝置FCS的流量控制部和使用了熱式流量傳感器的熱式流量監(jiān)測(cè)部一體地組合，而且，分別獨(dú)立地進(jìn)行流量控制和流量監(jiān)測(cè)，從而充分地活用壓力式流量控制裝置的優(yōu)異的流量特性，并且，能夠?qū)崟r(shí)地進(jìn)行熱式流量傳感器引起的流量監(jiān)測(cè)，而且，能夠?qū)崿F(xiàn)運(yùn)算控制部的簡(jiǎn)化、機(jī)器本體部的大幅的小型化引起的氣體置換性的提高等。
[0023]另外，本發(fā)明申請(qǐng)解決了如下問(wèn)題:在設(shè)于帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置的上游側(cè)及下游側(cè)的閥的閥座泄漏檢查等時(shí)，必須從管路卸下各閥，對(duì)于閥座泄漏檢查等需要多的時(shí)間和手續(xù)，并解決如下問(wèn)題:即使通過(guò)設(shè)于帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置的流量自身診斷機(jī)構(gòu)檢測(cè)出監(jiān)測(cè)流量的異常，也不能迅速地把握異常產(chǎn)生的原因而執(zhí)行必要的對(duì)策例如是否需要替換帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置本身的處置，提供了一種能夠簡(jiǎn)單迅速地進(jìn)行閥類(lèi)的閥座泄漏檢查等并且在監(jiān)測(cè)流量的異常時(shí)能夠迅速地采取恰當(dāng)?shù)膽?yīng)對(duì)的使用了帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置的流體供給系統(tǒng)的異常檢測(cè)方法及監(jiān)測(cè)流量異常時(shí)的處置方法
用于解決問(wèn)題的方案
本發(fā)明申請(qǐng)者等，首先，以使用節(jié)流口的壓力式流量控制裝置為基礎(chǔ)，為了實(shí)時(shí)地進(jìn)行該裝置的流量監(jiān)測(cè)，構(gòu)想圖6及圖7的點(diǎn)線(xiàn)框內(nèi)那樣的兩種構(gòu)成的使用節(jié)流口的帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置。[0024]在圖6及圖7中，I是帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置，2是熱式流量傳感器，3是控制閥，4是溫度傳感器，5是壓力傳感器，6是節(jié)流口，7是控制部，8是入口側(cè)流路，9是出口側(cè)流路，10是機(jī)器本體內(nèi)的流體通路，將圖6中的熱式流量傳感器2和控制閥3的安裝位置替換而得到的裝置是圖7的帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置。
[0025]此外，作為流體控制方式而采用使用了節(jié)流口的壓力式流量控制裝置，其理由是，流量控制特性良好及迄今為止的使用實(shí)際成績(jī)多等。
[0026]另外，以熱式流量傳感器2作為流量監(jiān)測(cè)用傳感器，主要是由于流量、作為傳感器的使用實(shí)際成績(jī)和作為流量傳感器的優(yōu)異的特性，另外，是考慮實(shí)時(shí)測(cè)定的容易性、針對(duì)氣體種類(lèi)的變化的應(yīng)對(duì)性、流量測(cè)定精度、使用實(shí)際成績(jī)等比其他流量測(cè)定傳感器更高的方面的結(jié)果。而且，將熱式流量傳感器2 —體地組裝于使用節(jié)流口的壓力式流量控制裝置的機(jī)器本體內(nèi)的流體通路10，是因?yàn)槿菀走M(jìn)行流量監(jiān)測(cè)，而且，容易謀求帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置的小型化。
[0027]S卩，上述圖6及圖7所示的構(gòu)成的使用節(jié)流口的帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置1，為壓力控制式的流量控制器，這是由于具備以下等特征:不受供給壓力變動(dòng)的影響；能夠利用節(jié)流口上游側(cè)的壓力下降特性來(lái)進(jìn)行節(jié)流口的異常探測(cè)；能夠由內(nèi)置于機(jī)器本體的壓力傳感器進(jìn)行供給壓力的監(jiān)測(cè)；以及能夠由熱傳感器進(jìn)行流量的連續(xù)監(jiān)視。
[0028]另一方面，作為問(wèn)題點(diǎn)，首先，第1，考慮供給壓力的變化引起的熱式流量傳感器的輸出的變動(dòng)。即，由于供給壓力的變化使得熱式流量傳感器的輸出變動(dòng)，因而在供給壓力變化時(shí)，存在著產(chǎn)生與控制流量的誤差的可能性。因此，使熱式流量傳感器的響應(yīng)性延遲而緩和供給壓力變化引起的輸出變動(dòng)等的應(yīng)對(duì)成為必要。
[0029]第2問(wèn)題是零點(diǎn)調(diào)整時(shí)的條件的方面。一般而言，零點(diǎn)調(diào)整，在壓力傳感器中，在真空抽吸下實(shí)施，另外，在流量傳感器中，在密封狀態(tài)下實(shí)施。因此，有必要以零調(diào)整不在錯(cuò)誤的條件下實(shí)施的方式保護(hù)。
[0030]第3問(wèn)題是熱式流量傳感器的熱虹吸(thermal siphon)的現(xiàn)象。S卩，因熱式流量傳感器的搭載而需要預(yù)先決定設(shè)置方向，結(jié)果，有必要與氣體箱的設(shè)計(jì)并行地研究帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置的設(shè)置方向。
[0031]第4問(wèn)題是實(shí)際氣體流量的校正的點(diǎn)。一般而言，在流量的測(cè)定中，即使是同一流量，也因氣體種類(lèi)而使得熱式流量傳感器的輸出值不同。結(jié)果，有必要在該壓力式流量控制裝置的使用現(xiàn)場(chǎng)附加對(duì)熱式流量傳感器的轉(zhuǎn)換因數(shù)(CF值)進(jìn)行自動(dòng)運(yùn)算的系統(tǒng)。
[0032]第5問(wèn)題是控制流量異常時(shí)的應(yīng)對(duì)。在現(xiàn)在的壓力式流量控制裝置中，警報(bào)及控制流量的誤差等顯示于顯示器上，但需要這樣的系統(tǒng):如果壓力式流量控制裝置和熱式流量傳感器的監(jiān)測(cè)流量的輸出差超過(guò)規(guī)定的閾值，則判斷為異常。
[0033]于是，本發(fā)明申請(qǐng)者等，首先，關(guān)于圖6及圖7的各帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置1，實(shí)施關(guān)于新裝入的熱式流量傳感器2的各種特性的評(píng)價(jià)試驗(yàn)。
[0034]S卩，如圖6及圖7那樣，構(gòu)成一種特性評(píng)價(jià)系統(tǒng)，該特性評(píng)價(jià)系統(tǒng)將由N2容器構(gòu)成的流體供給源11、壓力調(diào)整器12、清洗用閥13、輸入側(cè)壓力傳感器14連接到入口側(cè)流路8，并且，將數(shù)據(jù)記錄器(NR500) 15連接至控制部7，而且，由真空泵16對(duì)出口側(cè)流路9進(jìn)行真空抽吸，使用該特性評(píng)價(jià)系統(tǒng)來(lái)評(píng)價(jià)熱式流量傳感器2的步驟響應(yīng)特性、監(jiān)測(cè)流量精度、供給壓力變動(dòng)特性、重復(fù)再現(xiàn)性。CN 103502902 A
書(shū)
明
說(shuō)
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[0035]上述步驟響應(yīng)特性評(píng)價(jià)了熱式流量傳感器輸出對(duì)于規(guī)定的流量設(shè)定的步驟輸入 的響應(yīng)性，評(píng)價(jià)使設(shè)定流量從100% (滿(mǎn)刻度）F. S. =1000 (sccm)分步驟變化為20%、50%、100% 的情況的輸出響應(yīng)。圖8、圖9及圖10示出設(shè)定流量20%、50%、100%的情況的數(shù)據(jù)記錄器 15中的壓力式流量控制裝置I的流量設(shè)定輸入A1及此時(shí)的流量輸出A2和熱式流量傳感器 輸出B1(圖6的情況）、熱式流量傳感器輸出B2 (圖7的情況）的測(cè)定結(jié)果。
[0036]如從圖8?圖10還顯而易見(jiàn)，確認(rèn)熱式流量傳感器2的輸出在從設(shè)定開(kāi)始起約 4sec以?xún)?nèi)收斂于設(shè)定輸出的±2%以?xún)?nèi)。
[0037]前述監(jiān)測(cè)流量精度對(duì)將設(shè)定值以S.P.單位從各流量設(shè)定偏離時(shí)的、熱式流量傳 感器輸出的變化量進(jìn)行測(cè)定評(píng)價(jià)，誤差設(shè)定條件為一 0. 5%S. P.、一 I. 0%S. P.、一 2. 0%S. P. R- 3. 0%S. P.。
[0038]如從圖11及圖12還顯而易見(jiàn)，判明熱式流量傳感器2的監(jiān)測(cè)流量精度根據(jù)流量 設(shè)定而以設(shè)定點(diǎn)（S.P.)單位變化。
[0039]前述供給壓力變動(dòng)特性表示在以一定流量控制時(shí)使供給壓力變動(dòng)的情況的熱式 流量傳感器輸出的變動(dòng)狀態(tài)，將以流量設(shè)定作為50%且以供給壓力的變動(dòng)條件作為50kPaG 而測(cè)定。
[0040]圖13示出該測(cè)定結(jié)果，判明，在將熱式流量傳感器2設(shè)定于控制閥3的上游側(cè)（一 次側(cè)）的情況（圖6的情況）下，供給壓力變動(dòng)引起的熱式流量傳感器2的流量輸出的變 化遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)±0. 5%F. S. /div的范圍，但在設(shè)置于控制閥3的下游側(cè)（二次側(cè))的情況（圖 7的情況）下，流量輸出的變化納入±0. 5%F. S. /div的范圍內(nèi)，即難以受到氣體供給壓力的 變動(dòng)的影響。
[0041]前述重復(fù)再現(xiàn)性，以流量設(shè)定作為20%及100%,從0%至設(shè)定流量為止重復(fù)輸入,測(cè) 定熱式流量傳感器輸出BpB2的再現(xiàn)性。
[0042]如從圖14及圖15還顯而易見(jiàn)，判明，熱式流量傳感器輸出的重復(fù)再現(xiàn)性處于 土 1%F. S.及0. 2%F. S.的范圍內(nèi)，示出規(guī)則正確的正確的再現(xiàn)性。
[0043]此外，在前述圖6及圖7中使用的熱式流量傳感器2是搭載于富士金股份公司制 的FCS-T1000系列的傳感器，作為所謂熱式質(zhì)量流量控制裝置（質(zhì)量流量控制器）的熱式 流量傳感器而通用。
[0044]從針對(duì)前述熱式流量傳感器2的基于圖6及圖7的各評(píng)價(jià)試驗(yàn)（即步驟響應(yīng)特 性、監(jiān)測(cè)流量精度特性、供給壓力變動(dòng)特性及重復(fù)再現(xiàn)性特性）的結(jié)果中，本發(fā)明申請(qǐng)者等 發(fā)現(xiàn)，熱式流量傳感器2的安裝位置，在步驟響應(yīng)特性、監(jiān)測(cè)流量精度特性及重復(fù)再現(xiàn)性特 性的方面，在控制閥3的上游側(cè)（一次側(cè)）還是在下游側(cè)（二次側(cè)），其間無(wú)優(yōu)劣，但出于供 給壓力變動(dòng)特性的方面，期望熱式流量傳感器2設(shè)在壓力式流量控制裝置的控制閥3的下 游側(cè)（二次側(cè)），即期望為圖7的構(gòu)成。
[0045]另外，本發(fā)明申請(qǐng)者等發(fā)現(xiàn)，在將熱式流量傳感器2設(shè)在控制閥3的下游側(cè)（二次 側(cè)）的情況下，控制閥3與節(jié)流口 6之間的內(nèi)部容積變大，由此，氣體的置換性下降，在小流 量型的壓力式流量控制裝置的情況下，壓力下降特性變慢（即，排氣特性惡化），這些點(diǎn)成 為問(wèn)題。
[0046]本發(fā)明申請(qǐng)，是以本發(fā)明申請(qǐng)者等的上述各評(píng)價(jià)試驗(yàn)的結(jié)果為基礎(chǔ)而創(chuàng)作的，權(quán) 利要求I的發(fā)明以下列構(gòu)成作為發(fā)明的必需構(gòu)成必要條件：流體的入口側(cè)通路8 ;控制閥
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3，其與入口側(cè)通路8的下游側(cè)連接并構(gòu)成壓力式流量控制部Ia ;熱式流量傳感器2，其與控 制閥3的下游側(cè)連接；節(jié)流口 6，其介入設(shè)置在與熱式流量傳感器2的下游側(cè)連通的流體通 路10 ;溫度傳感器4，其設(shè)在前述控制閥3與節(jié)流口 6之間的流體通路10的附近；壓力傳感 器5，其設(shè)在前述控制閥3與節(jié)流口 6之間的流體通路10 ;出口側(cè)通路9，其與前述節(jié)流口 6連通；以及壓力式流量運(yùn)算控制部7a及流量傳感控制部7b，該壓力式流量運(yùn)算控制部7a 被輸入來(lái)自前述壓力傳感器5的壓力信號(hào)及來(lái)自溫度傳感器4的溫度信號(hào)，對(duì)流通于節(jié)流 口 6的流體的流量值Q進(jìn)行運(yùn)算，并且，向閥驅(qū)動(dòng)部3a輸出使前述控制閥3沿所運(yùn)算的流 量值與設(shè)定流量值的差減少的方向進(jìn)行開(kāi)閉動(dòng)作的控制信號(hào)Pd，該流量傳感控制部7b被 輸入來(lái)自前述熱式流量傳感器2的流量信號(hào)2c，根據(jù)該流量信號(hào)2c而將流通于節(jié)流口 6的 流體流量運(yùn)算顯示。
[0047]權(quán)利要求2的發(fā)明，在權(quán)利要求I的發(fā)明中，將壓力傳感器5設(shè)在控制閥3的出口 側(cè)與熱式流量傳感器2的入口側(cè)之間。
[0048]權(quán)利要求3的發(fā)明，在權(quán)利要求I或權(quán)利要求2的發(fā)明中，作為這樣的控制部7 ： 如果由流量傳感控制部7b運(yùn)算的流體流量與由壓力式流量運(yùn)算控制部7a運(yùn)算的流體流量 之間的差超過(guò)設(shè)定值，則進(jìn)行警報(bào)顯示。
[0049]權(quán)利要求4的發(fā)明，在權(quán)利要求I的發(fā)明中，將控制閥3、熱式流量傳感器2、節(jié)流 口 6、壓力傳感器5、溫度傳感器4、入口側(cè)通路8、出口側(cè)通路9 一體地組裝于一個(gè)機(jī)體，并 且，將形成流體通路10 —體地形成于機(jī)體。
[0050]權(quán)利要求5的發(fā)明，以下列構(gòu)成作為發(fā)明的必需構(gòu)成必要條件：流體的入口側(cè)通 路8 ;控制閥3，其與入口側(cè)通路8的下游側(cè)連接并構(gòu)成壓力式流量控制部Ia ;熱式流量傳 感器2，其與控制閥3的下游側(cè)連接；節(jié)流口 6，其介入設(shè)置在與熱式流量傳感器2的下游側(cè) 連通的流體通路10 ;溫度傳感器4，其設(shè)在前述控制閥3與節(jié)流口 6之間的流體通路10的 附近；壓力傳感器5，其設(shè)在前述控制閥3與節(jié)流口 6之間的流體通路10 ;出口側(cè)通路9，其 與前述節(jié)流口 6連通；壓力傳感器17，其設(shè)在前述節(jié)流口 6的下游側(cè)的出口側(cè)通路9 ;以及 控制部7，其由壓力式流量運(yùn)算控制部7a及流量傳感控制部7b構(gòu)成，該壓力式流量運(yùn)算控 制部7a被輸入來(lái)自前述壓力傳感器5及壓力傳感器17的壓力信號(hào)及來(lái)自溫度傳感器4的 溫度信號(hào)，進(jìn)行流通于節(jié)流口 6的流體的臨界膨脹條件的監(jiān)視并對(duì)流通于節(jié)流口 6的流體 的流量值Q進(jìn)行運(yùn)算，并且，向閥驅(qū)動(dòng)部3a輸出使前述控制閥3沿所運(yùn)算的流量值與設(shè)定 流量值的差減少的方向進(jìn)行開(kāi)閉動(dòng)作的控制信號(hào)Pd，該流量傳感控制部7b被輸入來(lái)自前 述熱式流量傳感器2的流量信號(hào)2c，根據(jù)該流量信號(hào)2c而將流通于節(jié)流口 6的流體流量運(yùn) 算顯示。
[0051]權(quán)利要求6的發(fā)明，在權(quán)利要求5的發(fā)明中，作為這樣的控制部7 :如果流通于節(jié) 流口 6的流體違反臨界膨脹條件，則進(jìn)行警報(bào)顯示。
[0052]權(quán)利要求7的發(fā)明，在權(quán)利要求5的發(fā)明中，將控制閥3、熱式流量傳感器2、節(jié)流 口 6、壓力傳感器5、溫度傳感器4、入口側(cè)通路8、出口側(cè)通路9、壓力傳感器17 —體地組裝 于一個(gè)機(jī)體。
[0053]權(quán)利要求8的發(fā)明為一種方法，使用前述帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置 的壓力的顯示值及/或流量自身診斷機(jī)構(gòu)的診斷值而檢測(cè)在流體供給系統(tǒng)的前述帶有流 量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置的上游側(cè)及/或下游側(cè)設(shè)置的閥的異常，該流體供給系統(tǒng)
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具備帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置，該帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置由 流量的設(shè)定機(jī)構(gòu)、流量及壓力的顯示機(jī)構(gòu)及/或流量自身診斷機(jī)構(gòu)構(gòu)成并擁有壓力傳感 器，將以下作為發(fā)明的基本構(gòu)成：使作為異常檢測(cè)的對(duì)象的閥為在帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力 式流量控制裝置的上游側(cè)設(shè)置的清洗氣體供給系統(tǒng)的閥和處理氣體供給系統(tǒng)的閥、以及在 帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置的下游側(cè)的處理氣體使用系統(tǒng)設(shè)置的閥，并且，使 檢測(cè)的異常的種類(lèi)為閥的開(kāi)閉動(dòng)作及閥座泄漏。
[0054]權(quán)利要求9的發(fā)明為，在權(quán)利要求8中，使帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置 的流量自身診斷機(jī)構(gòu)為對(duì)比初始設(shè)定的壓力下降特性和診斷時(shí)的壓力下降特性而診斷異 常的構(gòu)成的機(jī)構(gòu)，并且，根據(jù)處理氣體和清洗氣體的混合氣體流入時(shí)的前述診斷值的變化， 檢測(cè)處理氣體供給系統(tǒng)或清洗氣體供給系統(tǒng)的閥的閥座泄漏。
[0055]權(quán)利要求10的發(fā)明為一種方法，使用前述帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝 置的壓力的顯示值及/或流量自身診斷機(jī)構(gòu)而檢測(cè)在流體供給系統(tǒng)的前述帶有流量監(jiān)測(cè) 器的壓力式流量控制裝置、其上游側(cè)及/或下游側(cè)設(shè)置的閥的異常，該流體供給系統(tǒng)具備 帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置，該帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置由流量 的設(shè)定機(jī)構(gòu)、流量及壓力的顯示機(jī)構(gòu)及/或流量自身診斷機(jī)構(gòu)構(gòu)成并擁有壓力傳感器，將 以下作為發(fā)明的基本構(gòu)成：使前述帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置的流量自身診斷 機(jī)構(gòu)為對(duì)比初始設(shè)定的壓力下降特性和診斷時(shí)的壓力下降特性而診斷異常的構(gòu)成的機(jī)構(gòu)， 并且，判別該流量自身診斷機(jī)構(gòu)引起的流量自身診斷時(shí)的壓力下降特性與前述初始設(shè)定時(shí) 的壓力下降特性對(duì)比而相當(dāng)于以下哪種方式：是緊接著診斷后壓力下降遲緩、還是壓力下 降從診斷途中遲緩、還是緊接著診斷后壓力下降變快、還是診斷開(kāi)始時(shí)的壓力未達(dá)到初始 設(shè)定時(shí)的壓力，根據(jù)前述判別的流量自身診斷時(shí)的壓力下降特性的方式，判定所檢測(cè)出的 異常的原因。
[0056]權(quán)利要求11的發(fā)明，使用權(quán)利要求10的流體供給系統(tǒng)的異常檢測(cè)方法的發(fā)明而 進(jìn)行流量自身診斷，在根據(jù)流量自身診斷時(shí)的壓力下降特性的方式判定所檢測(cè)出的監(jiān)測(cè)流 量的異常的原因之后，確認(rèn)壓力傳感器的零點(diǎn)的偏移，在零點(diǎn)偏移的情況下，調(diào)整該零點(diǎn)然 后再次進(jìn)行流量自身診斷，另外，在前述零點(diǎn)無(wú)偏移的情況下，判別前述判定的異常的原因 是否為流體供給系統(tǒng)的異常，在流體供給系統(tǒng)異常的情況下，使流體供給系統(tǒng)的異常復(fù)原， 另外，在流體供給系統(tǒng)無(wú)異常的情況下，判斷為前述帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝 置本身的異常并將其替換。
[0057]權(quán)利要求12的發(fā)明，使用權(quán)利要求11的流體供給系統(tǒng)的異常檢測(cè)方法而進(jìn)行流 量自身診斷，在前述帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置的節(jié)流口的徑變化為原因而監(jiān) 測(cè)流量異常的情況下，使監(jiān)測(cè)流量為正確值而進(jìn)行前述帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制 裝置的校正。
[0058]發(fā)明效果
在本發(fā)明申請(qǐng)中，由壓力式流量控制部Ia和熱式流量監(jiān)測(cè)部Ib形成帶有流量監(jiān)測(cè)器 的壓力式流量控制裝置，使熱式流量監(jiān)測(cè)部Ib的熱式流量傳感器2位于壓力式流量控制部 Ia的控制閥3的下游側(cè)而有機(jī)地一體化，并且，將控制壓力式流量控制部Ia的控制閥3的 開(kāi)閉驅(qū)動(dòng)的壓力式流量運(yùn)算控制部7a和根據(jù)來(lái)自前述熱式流量傳感器2的流量信號(hào)而將 流通于節(jié)流口 6的實(shí)際流體流量運(yùn)算顯示的流量傳感控制部7b以相互獨(dú)立的狀態(tài)一體化，
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從而構(gòu)成控制部7。
[0059]結(jié)果，以單純的構(gòu)成的控制部7，就能夠簡(jiǎn)單且正確地并穩(wěn)定地進(jìn)行壓力式流量控 制，并且，還能夠連續(xù)地正確地實(shí)時(shí)進(jìn)行熱式流量傳感器2引起的流量監(jiān)測(cè)。
[0060]另外，由于為使熱式流量傳感器2位于控制閥3的下游側(cè)并將控制閥3和熱式流 量傳感器2等的各機(jī)器本體一體地組裝于一個(gè)機(jī)體的構(gòu)成，因而機(jī)器本體的內(nèi)部空間容積 大幅地減少，氣體的置換性和真空抽吸的特性也不惡化。
[0061]而且，即使流體供給源側(cè)的流體壓力存在著變動(dòng)，熱式流量傳感器2的輸出特性 也不產(chǎn)生大的變動(dòng)，結(jié)果，針對(duì)流體供給側(cè)的壓力變動(dòng)，可進(jìn)行穩(wěn)定的流量監(jiān)測(cè)和流量控 制。
[0062]在本發(fā)明中，能夠使用裝入氣體供給系統(tǒng)的帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝 置本身，極其容易地且正確地檢查氣體供給系統(tǒng)內(nèi)的閥的開(kāi)閉動(dòng)作和閥座泄漏、帶有流量 監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置的零點(diǎn)等的異常而不從配管路卸下各閥類(lèi)。
[0063]另外，在本發(fā)明中，在閥的閥座泄漏或閥的動(dòng)作異常、帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流 量控制裝置的零點(diǎn)異常產(chǎn)生的情況下，能夠根據(jù)壓力下降特性曲線(xiàn)的方式正確地特定判斷 該異常產(chǎn)生的原因，能夠更高效率地進(jìn)行必要的機(jī)器等的修補(bǔ)、調(diào)整。
[0064]而且，在本發(fā)明中，在帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置的節(jié)流口的徑變化 為原因而監(jiān)測(cè)流量產(chǎn)生異常的情況下，能夠使監(jiān)測(cè)流量為正確值而迅速地進(jìn)行帶有流量監(jiān) 測(cè)器的壓力式流量控制裝置的校正。
[0065]此外，在本發(fā)明中，由于能夠進(jìn)行閥座泄漏異常的檢測(cè)并且在短時(shí)間內(nèi)自動(dòng)地運(yùn) 算顯示該泄漏量，因而能夠正確且迅速地判斷機(jī)器裝置等的繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的可否和閥座泄漏的 產(chǎn)生引起的影響，并且能夠正確且容易地判定是否需要替換帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量 控制裝置本身。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0066]圖I是本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的利用節(jié)流口的帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量 控制裝置的構(gòu)成概要圖。
[0067]圖2是示出帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置的另一示例的構(gòu)成概要圖。
[0068]圖3是示出帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置的又一示例的構(gòu)成概要圖。
[0069]圖4是熱式流量傳感器的構(gòu)成的說(shuō)明圖。
[0070]圖5是熱式流量傳感器的動(dòng)作原理的說(shuō)明圖。
[0071]圖6是本發(fā)明申請(qǐng)者所構(gòu)思的帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置的第I構(gòu)想 圖。
[0072]圖7是本發(fā)明申請(qǐng)者所構(gòu)思的帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置的第2構(gòu)想 圖。
[0073]圖8是示出熱式流量傳感器的步驟響應(yīng)特性的曲線(xiàn)（設(shè)定流量20%的情況）。
[0074]圖9是示出熱式流量傳感器的步驟響應(yīng)特性的曲線(xiàn)（設(shè)定流量50%的情況）。
[0075]圖10是示出熱式流量傳感器的步驟響應(yīng)特性的曲線(xiàn)（設(shè)定流量100%的情況）。
[0076]圖11是示出熱式流量傳感器的監(jiān)測(cè)流量精度特性的曲線(xiàn)（設(shè)定流量設(shè)定為 100?97%的情況)。
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[0077]圖12是示出熱式流量傳感器的監(jiān)測(cè)流量精度特性的曲線(xiàn)（設(shè)定流量設(shè)定為 20. 0?19. 4%的情況)。
[0078]圖13是示出熱式流量傳感器的供給壓力變動(dòng)特性的曲線(xiàn)（設(shè)定流量50%的情 況）。
[0079]圖14是示出熱式流量傳感器的重復(fù)再現(xiàn)性特性的曲線(xiàn)（設(shè)定流量100%的情況）。
[0080]圖15是示出熱式流量傳感器的重復(fù)再現(xiàn)性特性的曲線(xiàn)（設(shè)定流量20%的情況）。
[0081]圖16是使用節(jié)流口的壓力式流量控制裝置的構(gòu)成圖。
[0082]圖17是日本專(zhuān)利第4137666號(hào)的第I實(shí)施例所涉及的質(zhì)量流量控制裝置的構(gòu)成 說(shuō)明圖。
[0083]圖18是日本專(zhuān)利第4137666號(hào)的第2實(shí)施例所涉及的質(zhì)量流量控制裝置的構(gòu)成 說(shuō)明圖。
[0084]圖19是異常檢測(cè)方法所涉及的本發(fā)明的實(shí)施所使用的流體供給系統(tǒng)的一示例的 方塊構(gòu)成圖。
[0085]圖20是顯示本發(fā)明的流體供給系統(tǒng)的閥的異常檢測(cè)方法的一示例的流程圖。
[0086]圖21顯示了流量自身診斷時(shí)的故障的種類(lèi)和產(chǎn)生的現(xiàn)象及產(chǎn)生原因的關(guān)系。
[0087]圖22顯示了在帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置的流量自身診斷中供給壓 力不足的情況的壓力下降特性的代表示例。
[0088]圖23(a)顯示了二次側(cè)的空氣驅(qū)動(dòng)型閥的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)故障時(shí)的壓力下降特性的代 表示例，另外，圖23(b)顯示了從外部向二次側(cè)存在泄漏時(shí)的壓力下降特性的代表示例。
[0089]圖24(a)顯示了流動(dòng)因數(shù)大的氣體混入時(shí)的壓力下降特性的代表示例，另外，圖 24(b)顯示了流動(dòng)因數(shù)小的氣體混入時(shí)的壓力下降特性的代表示例。
[0090]圖25(a)顯示了在節(jié)流口存在堵塞時(shí)的壓力下降特性的代表示例，另外，圖25(b) 顯示了在節(jié)流口擴(kuò)大時(shí)的壓力下降特性的代表示例。
[0091]圖26顯示了在帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置的控制閥存在閥座泄漏時(shí) 的壓力下降特性的代表示例。
[0092]圖27顯示了在帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置的控制閥的驅(qū)動(dòng)部存在故 障時(shí)的壓力下降特性的代表示例。
[0093]圖28顯示了帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置的零點(diǎn)變動(dòng)時(shí)的壓力下降特 性的代表示例。
[0094]圖29顯示了從圖21至圖26的各壓力下降特性的方式（圖案）導(dǎo)出的四個(gè)壓力 下降特性的類(lèi)型。
[0095]圖30是顯示帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置的監(jiān)測(cè)流量異常時(shí)的處置方 法的一示例的流程圖。
[0096]圖31是顯示半導(dǎo)體制造設(shè)備的具備帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置的流 體供給系統(tǒng)的一示例的方塊構(gòu)成圖。
【具體實(shí)施方式】
[0097]以下，基于附圖，說(shuō)明本發(fā)明所涉及的帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置的 實(shí)施方式。
13[0098]圖I是本發(fā)明所涉及的帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置I的實(shí)施方式所涉及的構(gòu)成概要圖，帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置I由壓力式流量控制部Ia和熱式流量監(jiān)測(cè)部Ib的兩個(gè)部分構(gòu)成。
[0099]另外，前述壓力式流量控制部Ia由控制閥3、溫度傳感器4、壓力傳感器5、節(jié)流口 6以及形成控制部7的壓力式流量運(yùn)算控制部7a構(gòu)成。
[0100]而且，前述熱式流量監(jiān)測(cè)部Ib由熱式流量傳感器2和形成控制部7的流量傳感控制部7b構(gòu)成。
[0101]前述壓力式流量控制部la，如上所述，由控制閥3、溫度傳感器4、壓力傳感器5、節(jié)流口 6及壓力式流量運(yùn)算控制部7a等構(gòu)成，從輸入端子7?輸出流量設(shè)定信號(hào)，另外，從輸出端子7a2輸出由壓力式流量控制部Ia運(yùn)算的流通于節(jié)流口的流體的流量輸出信號(hào)。
[0102]使用前述節(jié)流口 6的壓力式流量控制部Ia本身，是作為日本專(zhuān)利第3291161號(hào)等而眾所周知的技術(shù)，以由壓力檢測(cè)傳感器5檢測(cè)的壓力為基礎(chǔ)而由壓力式流量運(yùn)算控制部 7a運(yùn)算在臨界膨脹條件下流通于節(jié)流口 6的流體的流量，將從輸入端子7?輸入的設(shè)定流量信號(hào)和與所運(yùn)算的流量信號(hào)的差成比例的控制信號(hào)Pd向控制閥3的閥驅(qū)動(dòng)部3a輸出。
[0103]前述壓力式流量控制部Ia及其流量運(yùn)算控制部7a的構(gòu)成，由于與圖16所記載的構(gòu)成實(shí)質(zhì)上相同，因而在此省略其詳細(xì)的說(shuō)明。
[0104]另外，當(dāng)然，在該壓力式流量控制部la，當(dāng)然能夠設(shè)有眾所周知的零點(diǎn)調(diào)整機(jī)構(gòu)、 流量異常檢測(cè)機(jī)構(gòu)、氣體種類(lèi)變換機(jī)構(gòu)（F.F.值變換機(jī)構(gòu)）等各種附屬機(jī)構(gòu)。
[0105]而且，在圖I中，8是入口側(cè)通路，9是出口側(cè)通路，10是機(jī)器本體內(nèi)的流體通路。
[0106]構(gòu)成前述帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置I的熱式流量監(jiān)測(cè)部Ib由熱式流量傳感器2和流量傳感控制部7b構(gòu)成，在流量傳感控制部7b分別設(shè)有輸入端子Tb1及輸出端子7b2。而且，從輸入端子Tb1輸入有監(jiān)測(cè)的流量范圍的設(shè)定信號(hào)，從輸出端子7b2輸出由熱式流量傳感器2檢測(cè)的監(jiān)測(cè)流量信號(hào)（實(shí)際流量信號(hào)）。
[0107]另外，在圖I中未顯示，但當(dāng)然也可以是，在流量傳感控制部7b與壓力式流量運(yùn)算控制部7a之間，適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行前述監(jiān)測(cè)流量信號(hào)和運(yùn)算流量信號(hào)的輸入輸出，監(jiān)視兩者的異同和其差的大小，或者，在兩者的差超過(guò)一定值的情況下發(fā)出警告。
[0108]圖2示出帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置I的另一示例，由壓力傳感器5 檢測(cè)控制閥3與熱式流量傳感器2之間的流體壓力。此外，帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置I的其他構(gòu)成及動(dòng)作，與圖I的情況完全相同。
[0109]圖3示出帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置I的又一示例，在節(jié)流口 6的下游側(cè)另外設(shè)有壓力傳感器17，監(jiān)視流通于節(jié)流口 6的流體是否處于臨界膨脹條件下而發(fā)送警報(bào)，或者，能夠使用壓力傳感器5與壓力傳感器17的差壓來(lái)進(jìn)行流量控制。
[0110]前述熱式流量監(jiān)測(cè)部Ib由熱式流量傳感器2和流量傳感控制部7b構(gòu)成，圖4及圖5示出其構(gòu)成的概要。
[0111]即，如圖4所示，熱式流量傳感器2具有旁通組2d和在此迂回的傳感管2e，使與旁通組2d相比較而少量的氣體流體以一定的比率流通于該傳感管2e。
[0112]另外，在該傳感管2e，卷繞有串聯(lián)地連接的控制用的一對(duì)電阻線(xiàn)Rl、R4，由連接至該電阻線(xiàn)的傳感電路2b將表示所監(jiān)測(cè)的質(zhì)量流量值的流量信號(hào)2c輸出。
[0113]前述該流量信號(hào)2c向由例如微型計(jì)算機(jī)等構(gòu)成的流量傳感控制部7b導(dǎo)入，基于
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上述流量信號(hào)2c而求出現(xiàn)在流動(dòng)的流體的實(shí)質(zhì)流量。
[0114]圖5示出熱式流量傳感器2的傳感電路2b的基本構(gòu)造，相對(duì)于上述電阻線(xiàn)R1、R4 的串聯(lián)連接，2個(gè)基準(zhǔn)電阻R2、R3的串聯(lián)連接電路并聯(lián)地連接，形成橋接電路。恒流源連接 至該橋接電路，另外，將上述電阻線(xiàn)R1、R4彼此的連接點(diǎn)與上述基準(zhǔn)電阻R2、R3彼此的連接 點(diǎn)連接至輸入側(cè)而設(shè)有差分電路，成為求出上述兩個(gè)連接點(diǎn)的電位差并將該電位差作為流 量信號(hào)2c而輸出的構(gòu)成。
[0115]此外，由于熱式流量傳感器2及流量傳感控制部7b本身是眾所周知的技術(shù)，因而 在此省略詳細(xì)的說(shuō)明。
[0116]另外，在本實(shí)施方式中，作為熱式流量監(jiān)測(cè)部lb，使用搭載于富士金股份公司制的 FCS-T1000系列的傳感器。
[0117]接著，說(shuō)明使用了帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置的流體供給系統(tǒng)的異常 檢測(cè)方法的實(shí)施方式。
[0118]參照?qǐng)D1，帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置的壓力式流量控制部Ia實(shí)質(zhì)上 具有與圖16所示的現(xiàn)有的壓力式流量控制裝置FCS同等的構(gòu)成，在該壓力式流量控制部 la，設(shè)有相當(dāng)于流量的設(shè)定機(jī)構(gòu)的流量設(shè)定電路（省略圖示）、相當(dāng)于壓力的顯示機(jī)構(gòu)的壓 力顯示機(jī)構(gòu)（省略圖示）和顯示流量的流量輸出電路（省略圖示）等。
[0119]另外，在該壓力式流量控制部la，設(shè)有所謂流量自身診斷機(jī)構(gòu)（省略圖示），構(gòu)成 為如后所述地對(duì)比初始設(shè)定的壓力下降特性和診斷時(shí)的壓力下降特性，判定異常狀態(tài)并且 輸出該判定結(jié)果。
[0120]而且，在壓力式流量控制部la，在來(lái)自氣體供給源的朝向控制閥3的供給壓力不 足使得不能供給設(shè)定流量的氣體流量或不能保持臨界膨脹條件的情況下，設(shè)有供給壓力不 足信號(hào)的發(fā)送機(jī)構(gòu)。
[0121]圖19顯示了使用作為本發(fā)明的實(shí)施對(duì)象的前述帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控 制裝置I的流體供給系統(tǒng)的一示例，該流體供給系統(tǒng)由清洗氣體供給系統(tǒng)B、處理氣體供給 系統(tǒng)A以及帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置I和處理氣體使用系統(tǒng)C等構(gòu)成。
[0122]另外，在該流體供給系統(tǒng)的使用時(shí)，通常首先從清洗氣體供給系統(tǒng)B將N2、Ar等的 不活潑氣體作為清洗氣體Go而向管路8、帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置I、管路9 等流動(dòng)，清洗流體供給系統(tǒng)內(nèi)。隨后，取代清洗氣體Go而供給處理氣體Gp，在帶有流量監(jiān)測(cè) 器的壓力式流量控制裝置I中調(diào)整成期望的流量，同時(shí)將處理氣體Gp向使用系統(tǒng)C供給。
[0123]此外，在圖10中，\、\、V3為閥，一般使用具備流體壓力驅(qū)動(dòng)部、電動(dòng)驅(qū)動(dòng)部的自 動(dòng)開(kāi)閉閥。
[0124]使用本發(fā)明而檢查的閥為前述圖19中的Vp V2及V3等，該閥V1?V3的所謂閥座 泄漏和動(dòng)作異常，使用帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置（以下稱(chēng)為壓力式流量控制 部Ia)而在朝向處理室E的處理氣體的供給開(kāi)始的準(zhǔn)備中或處理氣體的供給停止的準(zhǔn)備中 等進(jìn)行檢查。
[0125]更具體而言，各閥％、V2、V3的動(dòng)作異常通過(guò)使用了壓力式流量控制部la(即壓力 式流量控制裝置FCS)的如下順序而檢查。
[0126]一、閥V1的動(dòng)作異常
a.使規(guī)定的實(shí)際氣體（處理氣體Gp)流通，通過(guò)FCS而使規(guī)定的設(shè)定流量的氣體流通。
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此時(shí)，在FCS的流量指示值和壓力指示值（配管路8及/或配管路9)向0變化的情況下， 在閥V1的動(dòng)作中存在異常（不動(dòng)作）。
[0127]b.使規(guī)定的實(shí)際氣體（處理氣體Gp)向FCS流通，在診斷FCS的實(shí)際氣體控制流 量是否為規(guī)定流量的過(guò)程中（以下稱(chēng)為實(shí)際氣體流量自身診斷時(shí)），在從FCS發(fā)送供給壓力 不足的錯(cuò)誤信號(hào)的情況下，在閥V1的動(dòng)作中存在異常（不動(dòng)作)。
[0128]二、閥V2的動(dòng)作異常
a.使N2作為清洗氣體G而流通，通過(guò)FCS而使規(guī)定的設(shè)定流量的氣體流通。此時(shí)，在 FCS的流量指示值和壓力指示值向0變化的情況下，存在閥V2的動(dòng)作異常（不動(dòng)作）。
[0129]b.使N2氣體向FCS流通，在診斷FCS的N2氣體控制流量是否為規(guī)定流量的過(guò)程 中（以下稱(chēng)為N2流量自身診斷時(shí)），在從FCS發(fā)送供給壓力不足的錯(cuò)誤信號(hào)的情況下，在閥 V2的動(dòng)作中存在異常（不動(dòng)作）。
[0130]三、閥V3的動(dòng)作異常
a.在使N2或?qū)嶋H氣體流動(dòng)的狀態(tài)下的N2流量自身診斷時(shí)或?qū)嶋H氣體流量自身診斷 時(shí)，在從FCS發(fā)送流量自身診斷錯(cuò)誤信號(hào)的情況下，在閥V3的動(dòng)作中存在異常（不動(dòng)作）。
[0131]b.在配管9b等的真空抽吸時(shí)，在FCS的壓力輸出顯示未下降至零的情況下，在閥 V3的動(dòng)作中存在異常（不動(dòng)作）。
[0132]c.在FCS的流量設(shè)定時(shí)，在即使使前述流量設(shè)定值適當(dāng)?shù)刈兓CS的壓力顯示值 也不變化的情況下，存在閥V3的動(dòng)作異常（不動(dòng)作）。
[0133]另外，通過(guò)使用了 FCS的下列順序來(lái)檢查各閥的閥座泄漏。
[0134]一、閥V1的閥座泄漏
a.在N2引起的FCS的流量自身診斷時(shí)，如果在閥V1存在閥座泄漏，則N2向?qū)嶋H氣體Gp 側(cè)逆流，閥V1的上游側(cè)的實(shí)際氣體Gp成為N2和實(shí)際氣體Gp的混合氣體。
[0135]隨后，如果實(shí)施FCS的實(shí)際氣體流量自身診斷，則以混合氣體進(jìn)行該實(shí)際氣體流 量自身診斷，因而診斷值成為異常值。
[0136]該診斷值成為異常值，從而判明在閥V1存在閥座泄漏。
[0137]具體而言，在實(shí)際氣體（處理氣體Gp)的流動(dòng)因數(shù)F.F. > I的情況下，診斷結(jié)果 向負(fù)值側(cè)偏移，另外，在實(shí)際氣體（處理氣體Gp)的F.F. < I的情況下，診斷結(jié)果向正值側(cè) 偏移。
[0138]此外，流動(dòng)因數(shù)F. F.在FCS的節(jié)流口和節(jié)流口上游側(cè)壓力P1相同的情況下，為顯 示實(shí)際氣體流量為基準(zhǔn)氣體（N2)流量的幾倍的值，為以F.F.=實(shí)際氣體流量/N2流量來(lái)定 義的值（參照日本特開(kāi)2000-66732號(hào)等）。
[0139]二、閥V2的閥座泄漏
在實(shí)際氣體流量自身診斷時(shí)的診斷值為異常值的情況下，在閥V2產(chǎn)生閥座泄漏。
[0140]這是因?yàn)?，N2氣體混入到FCS的上游側(cè)配管8的實(shí)際氣體Gp內(nèi)，在FCS中進(jìn)行基 于混合氣體的實(shí)際氣體流量自身診斷，因而診斷值為異常值。
[0141]三、閥V3的閥座泄漏
在FCS引起的流量控制的結(jié)束后，將閥V3保持于關(guān)閉的狀態(tài)，并且使FCS的流量設(shè)定 為0(設(shè)定成流量為零）。
[0142]隨后，如果FCS的壓力指示值下降，則在閥V3產(chǎn)生閥座泄漏。
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[0143]通過(guò)進(jìn)行如上所述的使用了 FCS的各操作，從而在圖19的構(gòu)成的流體供給系統(tǒng) 中，能夠使用FCS而檢測(cè)閥W V3的動(dòng)作異常和閥座泄漏。
[0144]此外，在圖19的實(shí)施方式中，將具備3個(gè)閥的流體供給系統(tǒng)作為本發(fā)明的適用對(duì) 象，但即使處理氣體供給系統(tǒng)A的數(shù)目為多個(gè)，或者處理氣體使用系統(tǒng)C的數(shù)目為多個(gè)，當(dāng) 然也能夠適用本發(fā)明。
[0145]圖20顯示了檢查圖19所示的流體供給裝置的各閥m的異常的情況的流程 圖。
[0146]此外，本流程圖在圖19中，將以下作為前提：一、在各閥Vi、V2、V3、FCS及配管系統(tǒng)
8、9、9b等無(wú)閥座泄漏以外的外部泄漏（例如來(lái)自接頭或閥蓋等的泄漏）；二、各閥的驅(qū)動(dòng)部 正常地動(dòng)作；三、FCS正常地動(dòng)作不同時(shí)地開(kāi)放等。
[0147]首先，在步驟So中開(kāi)始異常檢查。接著，在步驟31中進(jìn)行V1閉、V2開(kāi)一閉（切 換）、V3閉、FCS控制閥開(kāi)的操作，將N2填充至FCS的下游側(cè)配管9。
[0148]在步驟S2中，檢查FCS的壓力顯示P1即圖I中的壓力傳感器Ia的壓力顯示P1，判 IItP1的增減Ap1是否為O。
[0149]在AP1不為0且P1上升的情況下，V1或V2中的任一方或雙方異常（閥座泄漏或 動(dòng)作不良），另外，在P1減少的情況下，判斷V3異常（閥座泄漏或動(dòng)作不良）（步驟S3)。
[0150]接著，在步驟S4中，在以V1閉、V2閉、V3開(kāi)、FCS控制閥開(kāi)的情況對(duì)配管內(nèi)進(jìn)行真 空抽吸之后，使V1開(kāi)、V2閉而使處理氣體（實(shí)際氣體）Gp向FCS流動(dòng)，在步驟S5中檢查FCS 的壓力顯示P:。如果P1上升，則V1的動(dòng)作正常（步驟S7)，如果P1無(wú)上升，則判斷V1的動(dòng) 作異常（步驟S6)，確認(rèn)V1的動(dòng)作狀況。
[0151]隨后，在步驟S8中，在以V1閉、V2閉、V3開(kāi)、FCS控制閥開(kāi)的情況對(duì)配管內(nèi)進(jìn)行真 空抽吸之后，使V1閉、V2開(kāi)而檢查FCS的壓力顯示P1 (步驟S9)。如果P1不上升，則判斷V2 的動(dòng)作異常（步驟S10)，確認(rèn)V2的動(dòng)作狀況。
[0152]另外，如果P1上升，則V2的動(dòng)作判斷為正常(步驟Sn)。
[0153]接著，在步驟S12中，判斷前述步驟S2中的閥類(lèi)的異常是否相當(dāng)于閥V3的動(dòng)作異 常。即，如果步驟S2的判斷為否（閥Vi、V2、V3內(nèi)的一者動(dòng)作異常）且閥V1和V2的正常，則 判斷閥V3動(dòng)作異常（步驟s13)，另外，在步驟S2的判斷為是的情況下，判斷各閥m的 動(dòng)作為正常（步驟S14)。
[0154]接著，進(jìn)行各閥VpV2、V3的閥座泄漏的檢查。S卩，在步驟S15中，在以V1閉、V2閉、 V3開(kāi)、FCS的控制閥3開(kāi)的情況對(duì)配管內(nèi)進(jìn)行真空抽吸之后，與步驟S1同樣地使V1閉、V2開(kāi) —閉（切換）、V3閉，對(duì)FCS和閥V3間的配管9b加壓而將FCS的壓力顯示保持在P1 (在控 制閥3和閥V3之間保持壓力)。
[0155]在步驟S16中，檢查前述P1的減壓，如果存在減壓，則判斷在閥V3存在閥座泄漏（步 驟s17)。另外，如果無(wú)減壓，則判斷在閥V3無(wú)閥座泄漏（步驟S18)。
[0156]接著，在步驟S19中，在以V1閉、V2閉、V3開(kāi)、FCS的控制閥3開(kāi)的情況對(duì)配管內(nèi)進(jìn) 行真空抽吸之后，在使閥％閉、V2閉、V3開(kāi)而對(duì)配管路8、9、9b減壓（真空抽吸）之后，使閥 V3關(guān)閉（步驟S20)。
[0157]隨后，在步驟S21中，檢查FCS的壓力顯示P1,如果壓力顯示P1不增壓，則在步驟S22 中判斷在閥VpV2無(wú)閥座泄漏，異常檢查結(jié)束（步驟S31)。
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[0158]另外，如果在步驟S21中P1增壓，則判斷在閥V1或V2中的一者存在閥座泄漏（步 驟S23)，進(jìn)入判斷存在閥座泄漏的閥為哪個(gè)閥的工序。
[0159]在步驟S24中，在以V1閉、V2閉、V3開(kāi)、FCS的控制閥3開(kāi)的情況對(duì)配管內(nèi)進(jìn)行真空 抽吸之后，使閥V1開(kāi)、V2閉，進(jìn)行帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置I的實(shí)際氣體流量 自身診斷。即，對(duì)比使實(shí)際氣體（處理氣體Gp)流動(dòng)時(shí)的壓力下降特性和初始設(shè)定壓力下 降特性，如果兩者之間的差為容許值以下，則判斷診斷值無(wú)異常。另外，相反地，在前述兩者 之間的差為容許值以上的情況下，判斷診斷值有異常。
[0160]在步驟S24中，如果診斷值無(wú)異常，則判斷僅在閥V1存在閥座泄漏（步驟S26)。這 是因?yàn)?，即使在閥V1存在閥座泄漏，如果在閥V2無(wú)閥座泄漏，則向帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式 流量控制裝置I(FCS)流入的流體也僅為處理氣體Gp，所以前述實(shí)際氣體流量自身診斷的 診斷值無(wú)異常。
[0161]另一方面，在步驟S24中診斷值異常時(shí)，在步驟S27中使閥V1閉、閥V2開(kāi)，進(jìn)行帶有 流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置I (FCS)的N2流量自身診斷。即，對(duì)比使隊(duì)氣體流動(dòng)時(shí) 的壓力下降特性和初始?jí)毫ο陆堤匦?，如果兩者的差為容許值以下，則判斷診斷值無(wú)異常。 另外，如果兩者的差為容許值以上，則判斷診斷值異常。
[0162]在步驟S28中，如果N2流量自身診斷的診斷值無(wú)異常，則在步驟S29中判斷僅閥V2 有閥座泄漏。這是因?yàn)?，如果閥V1預(yù)先發(fā)生閥座泄漏，則實(shí)際氣體向內(nèi)N2內(nèi)混入，F(xiàn)CS的流 量自身診斷值中出現(xiàn)異常。
[0163]相反地，在步驟S28中，在N2流量自身診斷值存在異常的情況下，閥V1發(fā)生閥座泄 漏，N2和實(shí)際氣體的混合氣體向FCS流入，使得前述診斷值產(chǎn)生異常。由此，在步驟S3tl中， 判斷閥V1和V1雙方有閥座泄漏。
[0164]此外，在圖20的異常檢查流程圖中，作為在步驟S3中檢測(cè)閥m的異常之后 分別依次進(jìn)行檢查各閥'、V2, V3的動(dòng)作異常和閥座泄漏異常的流程?？墒?，如果在步驟S3 中檢測(cè)出異常，則也可以首先根據(jù)異常的變動(dòng)程度來(lái)判定異常的種類(lèi)為閥的動(dòng)作異常或閥 座泄漏中的哪一者，并且分別地，如果為動(dòng)作異常，則實(shí)施步驟S4?步驟S13，如果為閥座泄 漏異常，則實(shí)施步驟S15?步驟S3tl。
[0165]另外，前述動(dòng)作異常的判定能夠根據(jù)步驟S3中的P1的上升率或P1的減少率來(lái)判 斷。例如，如果P1的上升率大，則能夠判斷為閥的開(kāi)閉異常，如果P1的上升率小，則能夠判 斷為閥的閥座泄漏異常。
[0166]接著，驗(yàn)證流量自身診斷時(shí)的壓力下降特性和流量自身診斷的結(jié)果判定為異常的 情況的異常原因等的關(guān)系。
[0167]此外，流量自身診斷是指，如上所述地對(duì)比初始設(shè)定的壓力下降特性和診斷時(shí)的 壓力下降特性，在其差為預(yù)定范圍外的情況下判斷為異常。
[0168]首先，
【發(fā)明者】等構(gòu)成圖19所示的基本的流體供給系統(tǒng)，使故障（異常）模擬地產(chǎn) 生，并且調(diào)查各異常時(shí)的壓力下降特性。另外，解析所得到的壓力下降特性及其產(chǎn)生主要原 因的關(guān)系，根據(jù)該解析結(jié)果，發(fā)現(xiàn)在壓力下降特性的方式和異常產(chǎn)生的原因之間存在密切 的一定關(guān)系。即，發(fā)現(xiàn)如果判明異常產(chǎn)生時(shí)的壓力下降特性的方式，則能夠得知異常產(chǎn)生的 原因。
[0169]圖21調(diào)查了在流量自身診斷中模擬地產(chǎn)生的具體的故障的種類(lèi)A(故障的特定）、
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由此產(chǎn)生的現(xiàn)象B、以及與產(chǎn)生的現(xiàn)象B直接關(guān)聯(lián)的故障的概括的主要原因C的關(guān)系，將其 做了總結(jié)。
[0170]另外，壓力下降特性的方式的欄的數(shù)值（I?4)顯示了如后所述地相對(duì)于具體的 故障的種類(lèi)A而分別產(chǎn)生的壓力下降特性的方式的類(lèi)型。
[0171]圖22至圖28分別顯示了圖21所示的使各個(gè)具體的故障產(chǎn)生的情況的流量自身 診斷的壓力下降特性，分別地，橫軸顯示時(shí)間，另外，縱軸顯示壓力式流量控制部Ia即FCS 的檢測(cè)壓力。
[0172]S卩，在圖22中，來(lái)自氣體供給源側(cè)的供給壓力不足，因而在100%流量保持時(shí)，控制 壓力不足，使得壓力下降特性的方式為后述的類(lèi)型4的方式。
[0173]在圖23 (a)中，由于二次側(cè)（FCS的輸出側(cè)）的空氣動(dòng)作閥V3的空氣動(dòng)作故障，因 而節(jié)流口二次側(cè)壓力上升，結(jié)果，壓力下降從診斷途中延遲（成為類(lèi)型2的方式）。
[0174]另外，在圖23(b)中，由于泄漏氣體從節(jié)流口二次側(cè)的外部向二次側(cè)流入，因而節(jié) 流口二次側(cè)壓力上升，壓力下降特性的方式與上述圖23(a)的情況相同為類(lèi)型2的方式。
[0175]在圖24(a)中，流動(dòng)因數(shù)（F. F.)大的氣體向壓力式流量控制部Ia即FCS的一次側(cè) 流入，因而氣體容易從節(jié)流機(jī)構(gòu)（節(jié)流口）排出，結(jié)果，壓力下降特性的壓力下降變快（類(lèi) 型3的方式）。
[0176]相反地，在圖24(b)中，流動(dòng)因數(shù)（F. F.)小的氣體流入，因而氣體難以從節(jié)流機(jī)構(gòu) (節(jié)流口）排出，壓力下降特性的壓力下降延遲（類(lèi)型I的方式）。此外，在以下的記述中， 以節(jié)流口表現(xiàn)節(jié)流機(jī)構(gòu)。
[0177]在圖25(a)中，節(jié)流口堵塞，因而氣體難以從節(jié)流口排出，壓力下降特性的壓力下 降延遲（類(lèi)型I的方式）。
[0178]相反地，在圖25(b)中，節(jié)流口擴(kuò)大直徑，因而氣體容易從節(jié)流口排出，壓力下降 變快（類(lèi)型3的方式）。
[0179]在圖26中，控制閥3產(chǎn)生閥座泄漏，因而在流量自身診斷時(shí)，氣體從控制閥3流 入，壓力下降特性的壓力下降延遲（類(lèi)型I的方式）。
[0180]在圖27中，控制閥3的驅(qū)動(dòng)部的傳遞系統(tǒng)中存在異常，因而控制閥不順利地開(kāi)閥。 結(jié)果，不進(jìn)行氣體的供給，氣體不流動(dòng)，因而壓力下降特性不變化（類(lèi)型4的方式）。
[0181]圖28顯示了壓力式流量控制部Ia的零點(diǎn)調(diào)整不準(zhǔn)確的情況，在零點(diǎn)向正值側(cè)變 動(dòng)時(shí)，壓力下降延遲，成為類(lèi)型I的方式。
[0182]另外，在零點(diǎn)向負(fù)值側(cè)變動(dòng)時(shí)，壓力下降變快，其壓力下降特性成為類(lèi)型3的方 式。
[0183]圖29總結(jié)地顯示了上述圖22至圖28所示的流量自身診斷時(shí)的壓力下降特性的 類(lèi)型的方式。
[0184]S卩，壓力下降特性在下列I?4的4個(gè)類(lèi)型的方式（圖案）中大大地不同。
[0185](類(lèi)型I的壓力下降特性（緊接著診斷后，壓力下降延遲））
產(chǎn)生于流動(dòng)因數(shù)小的氣體的混入、生成物向節(jié)流口的附著、廢物堵塞、控制閥的廢物的 卡住、生成物附著（閥座泄漏）、零點(diǎn)的正值變動(dòng)等的故障的情況。
[0186](類(lèi)型2的壓力下降特性（壓力下降從診斷途中延遲））
產(chǎn)生于二次側(cè)閥的空氣操作機(jī)構(gòu)的故障、從外部向二次側(cè)的泄漏等的故障的情況。
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[0187](類(lèi)型3的壓力下降特性（緊接著診斷后，壓力下降變快））
產(chǎn)生于流動(dòng)因數(shù)大的氣體的混入、不適當(dāng)?shù)牧泓c(diǎn)輸入、腐蝕引起的孔（節(jié)流口）的堵 塞、節(jié)流口板的破損、零點(diǎn)的負(fù)值變動(dòng)等的故障的情況。
[0188](類(lèi)型4的壓力下降特性（在診斷時(shí)的初始未達(dá)到100%流量））
產(chǎn)生于供給壓力的不足、一次側(cè)閥的空氣操作機(jī)構(gòu)的故障、（粗濾器的）廢物堵塞、控 制閥驅(qū)動(dòng)部的傳遞系統(tǒng)的異常（控制閥的故障）等的情況。
[0189]根據(jù)上述圖21、圖22至圖29的記載也清楚，在本發(fā)明中，探討流量自身診斷時(shí)的 壓力下降特性的方式相當(dāng)于I?4的哪一類(lèi)型，從而能夠容易地得知故障的原因及其產(chǎn)生 位置，能夠高效率地迅速地進(jìn)行氣體供給系統(tǒng)的修補(bǔ)（或檢查）。
[0190]接著，如果判明在流體供給系統(tǒng)的閥產(chǎn)生閥座泄漏等、或者在帶有流量監(jiān)測(cè)器的 壓力式流量控制裝置I本身產(chǎn)生某些故障使得流量自身診斷時(shí)的監(jiān)測(cè)流量具有異常，則判 別該監(jiān)測(cè)流量的異常是由流體供給系統(tǒng)的異常引起還是或者由帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式 流量控制裝置I本身的異常引起，在帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置I的故障等為 原因時(shí)，有必要迅速地更換帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置I。
[0191]因此，在本發(fā)明中，如果表現(xiàn)監(jiān)測(cè)流量異常，則首先如圖30所示地進(jìn)行帶有流量 監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置I的流量自身診斷（步驟40)。
[0192]此外，流量自身診斷方法與通過(guò)前述圖20等說(shuō)明的方法同樣。另外，判明該監(jiān)測(cè) 流量的異常一般以圖I所示的熱式流量傳感部Ib的零點(diǎn)的偏移、壓力式流量控制部Ia的 零點(diǎn)的偏移、流體供給系統(tǒng)的異常以及帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置I本身的故 障等為原因而產(chǎn)生。
[0193]在前述步驟40中進(jìn)行流量自身診斷，在步驟41中診斷其結(jié)果，如果流量自身診斷 結(jié)果處于預(yù)定的正常范圍內(nèi)，則在步驟42中進(jìn)行熱式流量傳感器2的零點(diǎn)調(diào)整之后，在步 驟43中再次確認(rèn)監(jiān)測(cè)流量輸出，如果在步驟44中流量輸出處于預(yù)定的正常范圍內(nèi)，則判斷 為能夠使用，提供于持續(xù)使用。
[0194]如果在步驟41中流量自身診斷結(jié)果為設(shè)定范圍外，則在步驟45中進(jìn)行流量自身 診斷的監(jiān)測(cè)流量異常的原因的解析，把握監(jiān)測(cè)流量的異常的原因。
[0195]隨著使用前述圖21至圖29而說(shuō)明時(shí)進(jìn)行該流量自身診斷異常的主要原因解析， 判別異常的原因相當(dāng)于四個(gè)類(lèi)型內(nèi)的哪一類(lèi)型。
[0196]另外，在帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置的流量自身診斷中，在根據(jù)其壓 力下降特性曲線(xiàn)的方式而判斷流量異常的原因起因于節(jié)流口的口徑變化的情況下（例如， 圖25 (a)的類(lèi)型I和圖25(b)的類(lèi)型2的情況），也可以使監(jiān)測(cè)流量值為正確值而校正帶有 流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置的流量輸出值。
[0197]此外，作為該帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置的流量輸出值的校正方法， 能夠?yàn)槔鐚⒘髁繖z測(cè)點(diǎn)適宜地選定為5?10點(diǎn)左右并使用各點(diǎn)的監(jiān)測(cè)流量值和流量輸 出值的差異而校正的方法等。
[0198]接著，首先，在步驟46中，檢查壓力傳感器的零點(diǎn)是否存在偏移，如果壓力傳感器 的零點(diǎn)無(wú)偏移，則在步驟47中檢查是否相當(dāng)于流體供給系統(tǒng)的異常。
[0199]相反地，如果在前述步驟46中判明壓力傳感器的零點(diǎn)存在偏移，則在步驟48中調(diào) 整壓力傳感器的零點(diǎn)后，再次向步驟40返回處理而實(shí)行流量自身診斷。
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[0200]在前述步驟47中，檢查異常的主要原因是否相當(dāng)于液體供給系統(tǒng)的異常，在不相 當(dāng)于液體供給系統(tǒng)的異常的情況下，判斷帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置本身中存 在監(jiān)測(cè)流量的異常原因，進(jìn)行帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置的替換、更換的處置。
[0201]另外，在步驟47中，在判明異常的主要原因相當(dāng)于流體供給系統(tǒng)的異常的情況 下，在步驟49中進(jìn)行流體供給系統(tǒng)的修補(bǔ)或復(fù)原，隨后，再次向步驟40返回處理而進(jìn)行流 量自身診斷。
[0202]產(chǎn)業(yè)上的利用可能性
本發(fā)明不僅能夠適用于半導(dǎo)體制造裝置用氣體供給設(shè)備，還能夠廣泛地適用于化學(xué)產(chǎn) 業(yè)和食品產(chǎn)業(yè)等的流體供給設(shè)備全體，該流體供給設(shè)備全體使用了擁有壓力傳感器的帶有 流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置。
[0203]符號(hào)說(shuō)明
1帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置 Ia 壓力式流量控制部
Ib 熱式流量監(jiān)測(cè)部
2熱式流量傳感器 2b 傳感電路
2d 旁通管組 2e 傳感管
3控制閥 3a 閥驅(qū)動(dòng)部
4溫度傳感器
5壓力傳感器
6節(jié)流口
7控制部
7a 壓力式流量運(yùn)算控制部 7b 流量傳感控制部 7aj 輸入端子 7a2 輸出端子 7bj 輸入端子 7b2 輸出端子
8入口側(cè)通路
9出口側(cè)通路
10機(jī)器本體內(nèi)的流體通路
11氣體供給源
12壓力調(diào)整器
13清洗用閥
14輸入側(cè)壓力傳感器
15數(shù)據(jù)記錄器
16真空泵
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17壓力傳感器
Pd 控制閥的控制信號(hào)
Pc 流量信號(hào)
A1 流量設(shè)定輸入
A2 壓力式流量控制裝置的流量輸出
B1熱式流量傳感器輸出（圖6，熱式流量傳感器為一次側(cè)的情況） B2熱式流量傳感器輸出（圖7，熱式流量傳感器為二次側(cè)的情況）
A處理氣體供給系統(tǒng) A1 配管
B清洗氣體供給系統(tǒng) B1 配管
C處理氣體使用系統(tǒng)
E處理室
FCS 壓力式流量控制裝置 V1?V3 閥 Go 清洗氣體 Gp 處理氣體
22
【權(quán)利要求】
1.一種帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置，其特征在于，由下列部件構(gòu)成: 流體的入口側(cè)通路； 控制閥，其與入口側(cè)通路的下游側(cè)連接并構(gòu)成壓力式流量控制部； 熱式流量傳感器，其與控制閥的下游側(cè)連接； 節(jié)流口，其介入設(shè)置在與熱式流量傳感器的下游側(cè)連通的流體通路； 溫度傳感器，其設(shè)在所述控制閥與節(jié)流口之間的流體通路的附近； 壓力傳感器，其設(shè)在所述控制閥與節(jié)流口之間的流體通路； 出口側(cè)通路，其與所述節(jié)流口連通；以及 控制部，其由壓力式流量運(yùn)算控制部及流量傳感控制部構(gòu)成，該壓力式流量運(yùn)算控制部被輸入來(lái)自所述壓力傳感器的壓力信號(hào)及來(lái)自溫度傳感器的溫度信號(hào)，對(duì)流通于節(jié)流口的流體的流量值Q進(jìn)行運(yùn)算，并且，向閥驅(qū)動(dòng)部輸出使所述控制閥沿所運(yùn)算的流量值與設(shè)定流量值的差減少的方向進(jìn)行開(kāi)閉動(dòng)作的控制信號(hào)Pd，該流量傳感控制部被輸入來(lái)自所述熱式流量傳感器的流量信號(hào)并根據(jù)該流量信號(hào)而將流通于節(jié)流口的流體流量運(yùn)算顯示。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置，其特征在于，將壓力傳感器設(shè)在控制閥的出口側(cè)與熱式流量傳感器的入口側(cè)之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置，其特征在于，作為這樣的控制部:如果由流量傳感控制部運(yùn)算的流體流量與由壓力式流量運(yùn)算控制部運(yùn)算的流體流量之間的差超過(guò)設(shè)定值，則進(jìn)行警報(bào)顯示。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置，其特征在于，將控制閥、熱式流量傳感器、節(jié)流口、壓力傳感器、溫度傳感器、入口側(cè)通路、出口側(cè)通路一體地組裝于一個(gè)機(jī)體，并且，將流體通路一體地形成于機(jī)體。
5.一種帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置，其特征在于，由下列部件構(gòu)成: 流體的入口側(cè)通路； 控制閥，其與入口側(cè)通路的下游側(cè)連接并構(gòu)成壓力式流量控制部； 熱式流量傳感器，其與控制閥的下游側(cè)連接； 節(jié)流口，其介入設(shè)置在與熱式流量傳感器的下游側(cè)連通的流體通路； 溫度傳感器，其設(shè)在所述控制閥與節(jié)流口之間的流體通路的附近； 壓力傳感器，其設(shè)在所述控制閥與節(jié)流口之間的流體通路； 出口側(cè)通路，其與所述節(jié)流口連通； 壓力傳感器，其設(shè)在所述節(jié)流口的下游側(cè)的出口側(cè)通路；以及控制部，其由壓力式流量運(yùn)算控制部及流量傳感控制部構(gòu)成，該壓力式流量運(yùn)算控制部被輸入來(lái)自所述壓力傳感器及壓力傳感器的壓力信號(hào)及來(lái)自溫度傳感器的溫度信號(hào)，進(jìn)行流通于節(jié)流口的流體的臨界膨脹條件的監(jiān)視并對(duì)流通于節(jié)流口的流體的流量值Q進(jìn)行運(yùn)算，并且，向閥驅(qū)動(dòng)部輸出使所述控制閥沿所運(yùn)算的流量值與設(shè)定流量值的差減少的方向進(jìn)行開(kāi)閉動(dòng)作的控制信號(hào)Pd，該流量傳感控制部被輸入來(lái)自所述熱式流量傳感器的流量信號(hào)并根據(jù)該流量信號(hào)而將流通于節(jié)流口的流體流量運(yùn)算顯示。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置，其特征在于，作為這樣的控制部:如果流通于節(jié)流口的流體違反臨界膨脹條件，則進(jìn)行警報(bào)顯示。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置，其特征在于，將控制閥、熱式流量傳感器、節(jié)流口、壓力傳感器、溫度傳感器、入口側(cè)通路、出口側(cè)通路、壓力傳感器一體地組裝于一個(gè)機(jī)體，并且，將流體通路一體地形成于機(jī)體。
8.一種使用了帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置的流體供給系統(tǒng)的異常檢測(cè)方法，使用所述帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置的壓力的顯示值及/或流量自身診斷機(jī)構(gòu)的診斷值而檢測(cè)在流體供給系統(tǒng)的所述帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置的上游側(cè)及/或下游側(cè)設(shè)置的閥的異常，該流體供給系統(tǒng)具備帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置，該帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置由流量的設(shè)定機(jī)構(gòu)、流量及壓力的顯示機(jī)構(gòu)及/或流量自身診斷機(jī)構(gòu)構(gòu)成并擁有壓力傳感器，其特征在于，使作為異常檢測(cè)的對(duì)象的閥為在帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置的上游側(cè)設(shè)置的清洗氣體供給系統(tǒng)的閥和處理氣體供給系統(tǒng)的閥、以及在帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置的下游側(cè)的處理氣體使用系統(tǒng)設(shè)置的閥，并且，使檢測(cè)的異常的種類(lèi)為閥的開(kāi)閉動(dòng)作及閥座泄漏。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的使用了帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置的流體供給系統(tǒng)的異常檢測(cè)方法，其特征在于，使帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置的流量自身診斷機(jī)構(gòu)為對(duì)比初始設(shè)定的壓力下降特性和診斷時(shí)的壓力下降特性而診斷異常的構(gòu)成的機(jī)構(gòu)，并且,根據(jù)處理氣體和清洗氣體的混合氣體流入時(shí)的所述診斷值的變化,檢測(cè)處理氣體供給系統(tǒng)或清洗氣體供給系統(tǒng)的閥的閥座泄漏。
10.一種使用了帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置的流體供給系統(tǒng)的異常檢測(cè)方法，使用所述帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置的壓力的顯示值及/或流量自身診斷機(jī)構(gòu)而檢測(cè)在流體供給系統(tǒng)的所述帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置、其上游側(cè)及/或下游側(cè)設(shè)置的閥的異常，該流體供給系統(tǒng)具備帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置，該帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置由流量的設(shè)定機(jī)構(gòu)、流量及壓力的顯示機(jī)構(gòu)及/或流量自身診斷機(jī)構(gòu)構(gòu)成并擁有壓力傳感器，其特征在于，使所述帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置的流量自 身診斷機(jī)構(gòu)為對(duì)比初始設(shè)定的壓力下降特性和診斷時(shí)的壓力下降特性而診斷異常的構(gòu)成的機(jī)構(gòu)，并且，判別該流量自身診斷機(jī)構(gòu)引起的流量自身診斷時(shí)的壓力下降特性與所述初始設(shè)定時(shí)的壓力下降特性對(duì)比而相當(dāng)于以下哪種方式:是緊接著診斷后壓力下降遲緩、還是壓力下降從診斷途中遲緩、還是緊接著診斷后壓力下降變快、還是診斷開(kāi)始時(shí)的壓力未達(dá)到初始設(shè)定時(shí)的壓力，根據(jù)所述判別的流量自身診斷時(shí)的壓力下降特性的方式，判定所檢測(cè)出的異常的原因。
11.一種使用了帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置的流體供給系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)流量異常時(shí)的處置方法，其特征在于，使用權(quán)利要求10所述的流體供給系統(tǒng)的異常檢測(cè)方法而進(jìn)行流量自身診斷，在根據(jù)流量自身診斷時(shí)的壓力下降特性的方式判定所檢測(cè)出的異常的原因之后，確認(rèn)壓力傳感器的零點(diǎn)的偏移，在零點(diǎn)偏移的情況下，調(diào)整該零點(diǎn)然后再次進(jìn)行流量自身診斷，另外，在所述零點(diǎn)無(wú)偏移的情況下，判別所述判定的異常的原因是否為流體供給系統(tǒng)的異常，在流體供給系統(tǒng)異常的情況下，使流體供給系統(tǒng)的異常復(fù)原，另外，在流體供給系統(tǒng)無(wú)異常的情況下，判斷為所述帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置本身的異常并將其替換。
12.一種使用了帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置的流體供給系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)流量異常時(shí)的處置方法，其特征在于，使用權(quán)利要求10所述的流體供給系統(tǒng)的異常檢測(cè)方法而進(jìn)行流量自身診斷，在所述帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置的節(jié)流口的徑變化為原因而監(jiān)測(cè)流量異常的情況下，使監(jiān)測(cè)流量為正確值而進(jìn)行所述帶有流量監(jiān)測(cè)器的壓力式流量控制裝置的校正。`
【文檔編號(hào)】G05D7/06GK103502902SQ201280022337
【公開(kāi)日】2014年1月8日 申請(qǐng)日期:2012年4月5日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月10日
【發(fā)明者】平田薰, 土肥亮介, 西野功二, 池田信一, 杉田勝幸 申請(qǐng)人:株式會(huì)社富士金