流体控制装置、流体控制方法及记录介质与流程

本发明涉及流体控制装置、流体控制方法及记录介质。

背景技术：

1、以往，如专利文献1所示，在流体控制装置中可以考虑如下的装置：其具备：控制阀，设置在节流部的上游侧；第一压力传感器，设置在节流部的上游侧且控制阀的下游侧；第二压力传感器，设置在节流部的下游侧；流入压力传感器，设置在控制阀的上游侧；以及控制电路，控制控制阀。在该流体控制装置中，在使控制阀完全关闭的状态下，根据由第一压力传感器检测到的上游压力与由第二压力传感器检测到的下游压力达到平衡压力后的由流入压力传感器检测到的流入压力、上游压力或下游压力的时间变化，检测到控制阀的泄出(阀座泄漏)。

2、现有技术文献

3、专利文献1：日本专利公开公报特开2020-87164号

4、在以往的流体控制装置中如果发生阀座泄漏，则滞留在一次侧(控制阀的上游侧)的气体向二次侧(控制阀的下游侧)流入，作为结果，二次侧的压力变高。具体地说，作为二次侧的压力的上游压力以及下游压力的双方上升。

5、在此，在以往的流体控制装置中，利用使用了上游压力的幂与下游压力的幂的差(具体地说，“上游压力的平方”-“下游压力的平方”)的流量计算式，所以由于阀座泄漏造成的上游压力以及下游压力的上升，即使它们的压差相同，上游压力的平方与下游压力的平方的差也变大。其结果，如图4所示，利用上述的流量计算式计算出的流量变大，从而引起零点偏移(shift)。

技术实现思路

1、因此，本发明是鉴于上述这样的问题而做出的发明，本发明的主要目的在于在阀完全关闭的状态下提高流量的测量精度。

2、即，本发明的流体控制装置，其特征在于，具备：流体阻力元件，设置在流道上；上游侧压力传感器，检测所述流体阻力元件的上游侧压力；下游侧压力传感器，检测所述流体阻力元件的下游侧压力；流量计算部，根据所述上游侧压力以及所述下游侧压力，计算流过所述流道的流量；阀，设置在所述上游侧压力传感器的上游侧或所述下游侧压力传感器的下游侧；以及阀控制部，根据由所述流量计算部计算出的流量，控制所述阀，当所述阀处于完全关闭的状态时，所述流量计算部从在所述阀处于打开状态时使用的第一流量计算式切换为与所述第一流量计算式不同的第二流量计算式，计算所述流量。

3、如果是这样的流体控制装置，则在阀处于完全关闭状态的情况下，从在阀处于打开状态时使用的第一流量计算式切换为与该第一流量计算式不同的第二流量计算式，因此即使由于阀的泄出(阀座泄漏)而发生压力变动，也能够高精度地计算流量。

4、作为流量计算部的具体的实施方式，优选的是，当所述阀处于完全关闭的状态时，所述流量计算部从使用了所述上游侧压力的幂(在此，幂数大于1)与所述下游侧压力的幂(在此，幂数大于1)的差的所述第一流量计算式切换为使用了所述上游侧压力与所述下游侧压力的差的第二流量计算式，计算所述流量。

5、作为切换流量计算式的具体的实施方式，优选的是，当所述上游侧压力与所述下游侧压力的差小于规定的切换阈值时，所述流量计算部从所述第一流量计算式切换为所述第二流量计算式，计算所述流量。

6、作为切换流量计算式的进一步的具体的实施方式，优选的是，当用所述第一流量计算式计算出的流量处于稳定状态时，所述流量计算部从所述第一流量计算式切换为所述第二流量计算式，计算所述流量。如果是该构成，则能够防止频繁地进行第一流量计算式与第二流量计算式的切换。

7、另外，如果单纯地通过与规定的切换阈值的比较来进行第一流量计算式与第二流量计算式的切换，则存在频繁进行这些流量计算式的切换、流量不正常地变化的情况。为了适当地解决该问题，优选的是，针对规定的切换阈值设置滞后。具体地说，优选的是，当所述上游侧压力与所述下游侧压力的差小于从所述规定的切换阈值减去滞后而得到的值时，所述流量计算部从所述第一流量计算式切换为所述第二流量计算式，计算所述流量。

8、作为从第二流量计算式切换为第一流量计算式的具体的实施方式，优选的是，当所述上游侧压力与所述下游侧压力的差成为规定的切换阈值以上时，所述流量计算部从所述第二流量计算式切换为所述第一流量计算式，计算所述流量。

9、另外，在将以往的流体控制装置用于半导体制造装置的情况下，为了提高拆下流体控制装置等维护性，或为了避免阀的泄出(阀座泄漏)对晶片的损伤，在流体控制装置的上游侧以及下游侧设置有空压阀。

10、该空压阀大多设计成与流体控制装置的流量设定为0％(完全关闭的状态)时同时关闭，成为如下的状态：在关闭空压阀之前流动的气体残留在流体控制装置的内部、流体控制装置的内部的压力保持在某种程度的高压的状态。

11、在该状态下，在进行流体控制装置的流量的零点调整的情况下，与半导体制造工序所需要的程序(sequence)相区别，为了零点调整，需要进行使流体控制装置的内部流道成为真空的特别的程序。

12、因此，本发明的流体控制装置，其特征在于，具备：流体阻力元件，设置在流道上；上游侧压力传感器，检测所述流体阻力元件的上游侧压力；下游侧压力传感器，检测所述流体阻力元件的下游侧压力；流量计算部，根据所述上游侧压力以及所述下游侧压力，计算流过所述流道的流量；阀，设置在所述上游侧压力传感器的上游侧或所述下游侧压力传感器的下游侧；以及阀控制部，根据由所述流量计算部计算出的流量，控制所述阀，当所述阀处于完全关闭的状态时，所述流量计算部检测出所述上游侧压力与所述下游侧压力的差进入一定范围内的状态持续了规定时间，以使所述上游侧压力或所述下游侧压力的一方与另一方一致的方式进行修正。

13、如果是该构成，则自动地检测由上游侧压力传感器检测到的上游侧压力与由下游侧压力传感器检测到的下游侧压力的差(由于漂移(drift)

14、产生的偏差)，使上游侧压力以及下游侧压力与相同的值一致，因此不5进行流量的零点调整用的特别的程序就能够降低流量精度的经时变化。

15、作为流量计算部的修正的具体的实施方式，优选的是，当所述阀处于完全关闭的状态时，所述流量计算部检测出所述上游侧压力与所述下游侧压力的差的标准偏差进入一定范围内的状态持续了规定时间，以使所述上游侧压力或所述下游侧压力的一方与另一方一致的方式进行修0正。

16、由于上游侧压力为高压，下游侧压力为低压(真空)，所以在使用了上游侧压力的幂(在此，幂数大于1)与下游侧压力的幂(在此，幂数大于1)的差的流量计算式中，如果进行使上游侧压力与下游侧压力一致的修正，则存在流量计算的误差变大的问题。因此优选的是，所述流量5计算部以使所述下游侧压力与所述上游侧压力一致的方式进行修正。

17、此外，本发明的流量控制方法，其使用了：流体阻力元件，设置在流道上；上游侧压力传感器，检测所述流体阻力元件的上游侧压力；下游侧压力传感器，检测所述流体阻力元件的下游侧压力；流量计算部，

18、根据所述上游侧压力以及所述下游侧压力，计算流过所述流道的流量；0阀，设置在所述上游侧压力传感器的上游侧或所述下游侧压力传感器的下游侧；以及阀控制部，根据由所述流量计算部计算出的流量，控制所述阀，当所述阀处于完全关闭的状态时，通过所述流量计算部从在所述阀处于打开状态时使用的第一流量计算式切换为与所述第一流量计算式不同的第二流量计算式，计算所述流量。

19、5此外，本发明的记录介质，记录有流量控制程序，所述流量控制程序用于流体控制装置，所述流体控制装置具备：流体阻力元件，设置在流道上；上游侧压力传感器，检测所述流体阻力元件的上游侧压力；下游侧压力传感器，检测所述流体阻力元件的下游侧压力；流量计算部，根据所述上游侧压力以及所述下游侧压力，计算流过所述流道的流量；阀，设置在所述上游侧压力传感器的上游侧或所述下游侧压力传感器的下游侧；以及阀控制部，根据由所述流量计算部计算出的流量，控制所述阀，所述流量控制程序使所述流量计算部发挥如下的功能：当所述阀处于完全关闭的状态时，从在所述阀处于打开状态时使用的第一流量计算式切换为与所述第一流量计算式不同的第二流量计算式，计算所述流量。

20、而且，本发明的流量控制方法，其使用了：流体阻力元件，设置在流道上；上游侧压力传感器，检测所述流体阻力元件的上游侧压力；下游侧压力传感器，检测所述流体阻力元件的下游侧压力；流量计算部，根据所述上游侧压力以及所述下游侧压力，计算流过所述流道的流量；阀，设置在所述上游侧压力传感器的上游侧或所述下游侧压力传感器的下游侧；以及阀控制部，根据由所述流量计算部计算出的流量，控制所述阀，当所述阀处于完全关闭的状态时，通过所述流量计算部检测出所述上游侧压力与所述下游侧压力的差进入一定范围内的状态持续了规定时间，以使所述上游侧压力或所述下游侧压力的一方与另一方一致的方式进行修正。

21、而且，本发明的记录介质，记录有流量控制程序，所述流量控制程序用于流体控制装置，所述流体控制装置具备：流体阻力元件，设置在流道上；上游侧压力传感器，检测所述流体阻力元件的上游侧压力；下游侧压力传感器，检测所述流体阻力元件的下游侧压力；流量计算部，根据所述上游侧压力以及所述下游侧压力，计算流过所述流道的流量；阀，设置在所述上游侧压力传感器的上游侧或所述下游侧压力传感器的下游侧；以及阀控制部，根据由所述流量计算部计算出的流量，控制所述阀，所述流量控制程序使所述流量计算部发挥如下的功能：当所述阀处于完全关闭的状态时，检测出所述上游侧压力与所述下游侧压力的差进入一定范围内的状态持续了规定时间，以使所述上游侧压力或所述下游侧压力的一方与另一方一致的方式进行修正。

22、按照以上所述的本发明，能够在阀完全关闭的状态下提高流量的测量精度。