[发明专利]流量控制装置及流量控制方法

说明书

本发明提供了可靠性提高的流量控制装置。所述流量控制装置包括：流量测量部，用于测量药液供应线内的药液的流量；流量控制部，用于比较预设的目标流量曲线和应用流量曲线，并控制所述药液的流量以使所述应用流量曲线与所述目标流量曲线一致；以及处理器，用于响应于与由所述流量测量部测量的所述药液的流量相关的信号小于预设的水平，将所述流量控制部切换到第一模式，其中，在所述第一模式中，所述应用流量曲线包括利用由所述流量测量部测量的所述药液的流量来模拟的流量估计模型的曲线。

技术领域

本发明涉及流量控制装置及流量控制方法。

背景技术

通常，半导体及平板显示器的制造工艺利用各种药液进行沉积工艺、涂覆工艺、清洗工艺、蚀刻工艺等处理。这些工艺例如使用纯水、蚀刻液、显影液、清洗液等药液及混合各种药液的混合液等。为此，基板处理装置与药液供应装置连接，以稳定地接收各种药液。

例如，在基板处理装置中，在与药液供应装置连接以供应药液的供应线上设置有流量计。这种流量计的种类非常多样，而实际广泛用在工业现场的流量计有差压流量计、电磁流量计、容积流量计、超声波流量计等。其中，超声波流量计具有能够从流量计的外部无极测量流量并且其准确度与电磁流量计相同的优点，因此被广泛地使用。

超声波流量计通过超声波传感器发送和接收超声波信号(或超声波束)，并通过计算其时间差来测量流速。超声波流量计利用测量到的流速来测量流体的流量。此时，超声波传感器将测量到的超声波信号转换为电信号以测量流量。然而，在超声波流量计中，流体中包含的微型气泡被捕集在超声波传感器周边，尤其被捕集在接收超声波的测量部位，从而降低超声波传感器的测量灵敏度，并因此导致测量数据的错误。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供可靠性提高的流量控制装置。

本发明要解决的另一技术问题是提供可靠性提高的流量控制方法。

本发明的技术问题不限于以上提及的技术问题，本领域的技术人员可以通过下面的描述清楚地理解未提及的其它技术问题。

用于解决上述技术问题的本发明的流量控制装置的一方面(aspect)包括：流量测量部，用于测量药液供应线内的药液的流量；流量控制部，用于比较预设的目标流量曲线和应用流量曲线，并控制所述药液的流量以使所述应用流量曲线与所述目标流量曲线一致；以及处理器，用于响应于与由所述流量测量部测量的所述药液的流量相关的信号小于预设的水平，将所述流量控制部切换到第一模式，其中，在所述第一模式中，所述应用流量曲线包括利用由所述流量测量部测量的所述药液的流量来模拟的流量估计模型的曲线。

所述流量测量部包括：第一超声波传感器，用于在与所述药液供应线的一端对应的位置，在相对于药液的供应方向的正方向上振荡超声波；以及第二超声波传感器，用于在与所述药液供应线的另一端对应的位置，在相对于药液的供应方向的反方向上振荡超声波，其中，所述流量测量部基于所述第一超声波传感器和所述第二超声波传感器彼此发送和接收的超声波信号来测量所述药液的流量。

所述流量控制部包括：PID(Proportional-Integral-Differential)控制器，用于根据所述应用流量曲线和所述目标流量曲线的差异来生成流量控制信号；电流转换器，用于接收所述PID控制器的所述流量控制信号并将所述流量控制信号转换为阀控制电流；以及恒压阀，用于基于从所述电流转换器提供的所述阀控制电流来调节所述药液的流量。

所述处理器响应于与由所述流量测量部测量的所述药液的流量相关的信号等于或大于所述预设的水平，将所述流量控制部切换到第二模式，其中，在所述第二模式中，所述应用流量曲线包括由所述流量测量部测量的实际测量流量的曲线。

所述处理器在切换所述第一模式和所述第二模式时应用平滑(smoothing)切换算法。

所述平滑切换算法应用隶属函数(membership function)。