[发明专利]流量控制方法以及流量控制装置

说明书

本发明提供一种使用流量控制装置(100)进行的在流量上升时的流量控制方法，流量控制装置(100)具备：设置于流路第一控制阀(6)；设置于第一控制阀的下游侧的第二控制阀(8)；和对第一控制阀的下游侧且第二控制阀的上游侧的流体压力进行测定的压力传感器(3)，流量控制方法包含：(a)在将第二控制阀关闭的状态下，使用压力传感器求出在第一控制阀的下游残留的压力的步骤；和(b)通过基于压力传感器的输出调整第二控制阀的开度，对在第一控制阀下游残留的压力进行控制，在第二控制阀的下游侧以第一流量流动流体的步骤。

技术领域

本发明涉及流量控制方法以及流量控制装置，特别涉及在半导体制造装置、化学工厂(设备)等中能够被适宜利用的流量控制方法以及流量控制装置。

背景技术

在半导体制造装置、化学工厂中，为了控制材料气体、蚀刻气体等流体的流动，利用了各种种类的流量计、流量控制装置。其中，压力式流量控制装置通过将控制阀和节流部(例如流孔板)组合而成的比较简单的机构，能够高精度地控制各种流体的流量，因此被广泛地利用。另外，压力式流量控制装置具有即使一次侧供给压大幅变动也能够进行稳定的流量控制的优异的流量控制特性。例如专利文献1公开的压力式流量控制装置。

作为用于压力式流量控制装置的控制阀，使用了通过压电元件驱动装置(以下有时称为压电致动器)使金属隔膜阀体进行开闭的压电元件驱动式阀。在专利文献2中公开了作为控制阀而使用的常开型的压电元件驱动式阀。

压力式流量控制装置构成为：通过控制节流部的上游侧的流体压力(以下有时称为上游压力)来调整流量。上游压力能够通过调整设置在节流部上游侧的控制阀的开度来进行控制，并且通过使上游压力符合与所期望流量对应的压力，能够以所期望流量流动流体。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2007-192269号公报

专利文献2：日本专利第4933936号公报

专利文献3：日本专利特开2015-138338号公报

专利文献4：国际公开第2018/021277号

专利文献5：国际公开第2018/008420号

专利文献6：国际公开第2013/179550号

在以往的压力式流量控制装置中，具有在流孔下游侧或流孔附近上游侧设置开闭阀，并对其进行开闭控制的装置。这样的下游侧的开闭阀例如用于进行向处理室(processchamber)的气体的供给停止。另外，在使用压力式流量控制装置进行ALD(原子层沉积，Atomic Layer Deposition)处理的情况下，也会通过重复下游侧的开闭阀的开闭动作而进行周期较短的脉冲式流量控制。

然而，即使在将控制阀以及下游侧的开闭阀关闭而使流量成为零后，由于经由控制阀的流体的微小泄漏等，有时流路内压会变高。另外，根据将控制阀以及下游侧的开闭阀关闭的时间，有时在闭阀前流过的流体的压力在闭阀后仍残留在阀之间，而存在比较高的压力残留。结果，当再度开始进行流量控制时，因为流路内压变高，所以具有在将下游侧的开闭阀打开时，残留的压力会一下子向下游侧开放，在上升(启动)时的控制流量发生所谓过冲(overshoot)的问题。

作为防止流量上升时的过冲的技术，专利文献3公开了在控制阀与流孔之间设置排气管路，并在流量控制前事先进行排气，由此，使上游压力降低。然而，在专利文献3所述的方式中，必须另外设置排气管路以及排气管路用的开闭阀，存在无法避免成本增加、装置大型化的问题。另外，即使在流量控制前进行了排气，在基于上游压力而对控制阀的开度进行反馈控制的方式中，仍然具有难以使流量上升时的响应性充分提高的情况。

发明内容