圧力センサを保有する流量制御装置を用いた流体供給系の異常検出方法
【課題】 流量制御装置を用いた流体供給系に組み込みされている複数のバルブの動作不良やシートリーク等の異常を、流体供給系の配管路からバルブを取り外しすることなしに、圧力センサを保有する流量制御装置の機能を用いて簡単且つ迅速、正確にチェックできるようにする。
【解決手段】 流量の設定機構と流量及び圧力の表示機構及び又は流量自己診断機構を備える圧力センサを保有する流量制御装置を備えた流体供給系において、前記流量制御装置並にその上流側又は下流側に設けた制御バルブの異常を、前記流量制御装置の前記圧力の表示値及び又は流量自己診断機構の診断値を用いて検出する。
【解決手段】 流量の設定機構と流量及び圧力の表示機構及び又は流量自己診断機構を備える圧力センサを保有する流量制御装置を備えた流体供給系において、前記流量制御装置並にその上流側又は下流側に設けた制御バルブの異常を、前記流量制御装置の前記圧力の表示値及び又は流量自己診断機構の診断値を用いて検出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、圧力センサを保有する流量制御装置を用いて、流量制御装置並びにその上流側及び下流側に設けられたバルブの異常を検出する方法に関するものであり、主として半導体製造設備や化学関係設備において使用されるものである。
【背景技術】
【0002】
半導体製造設備や化学関係設備においては、一般に流体供給系の流量制御に圧力式流量制御装置(FCS)と熱式質量制御装置(MFC)が広く利用されている。
又、前記圧力式流量制御装置FCSには、音速ノズルやオリフィス等の絞り機構の上流側及び又は下流側の流体圧力を検出する圧力センサと、各検出圧力を外部へ表示するための手段が備えられており、この圧力センサにより流体が現実に圧力式流量制御装置FCSを通して流通していなくても、流体供給系の各部の圧力を容易に検知することができる。
【0003】
これに対して、前記熱式質量流量制御装置MFCの方は、圧力式流量制御装置FCSの如くガス供給系の各部の圧力を検知してこれを外部へ表示することが困難である。圧力式流量制御装置FCSと熱式質量流量制御装置MFCとは圧力センサの作動機構(圧力の検出機能)を基本的に異にするものだからである。
【0004】
図13は、前記圧力式流量制御装置FCSや熱式質量流量制御装置MFCから成る流量制御装置Dを用いた流体供給系の流量制御の基本的な回路構成を示すものであり、ここでは被制御流体をガス体としている。
図13を参照して、圧力式流量制御装置FCS又は熱式質量流量制御装置MFCから成る流量制御装置Dの上流側には、パージガス供給系Bとプロセスガス供給系Aが並列状に接続され、また流量制御装置Dの下流側にはプロセスガス使用系Cが接続されている。
更に、前記各ガス供給系A、B及びガス使用系Cには夫々バルブV1、V2及びV3が夫々介設されている。
【0005】
一方、当該図13の如き流体供給系においては、定期的にバルブV1〜V3の動作状況等を点検するのが一般的であり、この点検作業は、プロセスガス使用系Cを通して所要のプロセスガスを所定箇所へ安定して供給するうえで必要不可欠なものである。
【0006】
即ち、上記バルブV1〜V3の点検(以下チェックと呼ぶ)では、通常各バルブの動作状態(バルブアクチュエータの作動を含む)のチェックと、各バルブのシートリークのチェックとが行われる。
ところが、流量制御装置Dとして熱式質量流量制御装置MFCを利用している場合には、例えばこれを用いてプロセスガス使用系Cのガス圧力の変動を検出し、この検出値からバルブV3のシートリークを検出するようなことは出来ない。
【0007】
その結果、プロセスガス使用系CのバルブV3のシートリークチェックに際しては、バルブV3を管路から取り外し、これを別途に設けた試験装置を用いてチェックする必要があり、バルブV3のシートリークチェックに多くの手数と時間を要すると云う問題がある。
尚、このことは、流量制御装置Dの上流側のバルブV1及びバルブV2についても同様であり、通常これ等バルブV1,V2のシートリークは、各バルブV1、V2を管路より外し、別途に設けたシートリーク試験装置によってチェックをするようにしている。そのため、多くの手数と時間を必要とすると云う問題がある。
【0008】
【特許文献1】特開平8−338546号
【特許文献2】特開2000−66732号
【特許文献3】特開2000−322130号
【特許文献4】特開2003−195948号
【特許文献5】特開2004−199109号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
本発明は、従前の熱式質量流量制御装置やその他の機構の流量制御装置を用いたガス供給系における上述の如き問題、即ち流量制御装置の上流側及び下流側に設けたバルブのシートリーク等のチェックに際して、各バルブを管路から取り外ししなければならず、シートリークのチェックに多くの手数や時間を必要とすると云う問題を解決せんとするものであり、流量制御装置を、流量設定機構と流量及び圧力の表示機構及び又は流量自己診断機構とを備えた流量制御装置とすると共に、当該流量制御装置の圧力センサや前記各機構を用いて、流量制御装置並びにその上流側及び又は下流側に配設した各バルブの動作状態やシートリークのチェックを、各バルブ等を管路から取り外しすることなしに簡単且つ正確に行えるようにした、圧力センサを保有する流量制御装置を用いた流体供給系の異常検出方法を提供するものである。
【0010】
また、本願発明は、流量自己診断機構の診断値からバルブや流量制御装置自体の作動に異常があることが検出された場合に、その診断の基礎とした圧力降下特性の形態から異常の発生原因を特定、表示できるようにすることを発明の他の目的とするものである。
【0011】
更に、本願発明は、バルブのシートリーク異常が検出された場合に、発生しているリーク量を簡単に演算、表示できるようにすることを発明の更に他の目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0012】
請求項1の発明は、流量の設定機構と流量及び圧力の表示機構及び又は流量自己診断機構を備える圧力センサを保有する流量制御装置を備えた流体供給系において、前記流量制御装置並びにその上流側又は下流側に設けたバルブの異常を、前記流量制御装置の流量及び圧力の表示機構の表示値及び又は流量自己診断機構の診断値を用いて検出することを発明の基本構成とするものである。
【0013】
請求項2の発明は、請求項1の発明において、異常検出の対象とするバルブを、流量制御装置の上流側に設けたパージガス供給系のバルブとプロセスガス供給系のバルブ及び流量制御装置の下流側のプロセスガス使用系に設けたバルブとすると共に、検出する異常の種類をバルブの開閉動作及びシートリークとするようにしたものである。
【0014】
請求項3の発明は、請求項1又は請求項2の発明において、流量制御装置の流量自己診断機構を、初期設定した圧力降下特性と診断時の圧力降下特性とを対比して異常を診断する構成の機構とすると共に、プロセスガスとパージガスとの混合ガスが流入した際の前記診断値の変化から、プロセスガス供給系又はパージガス供給系のバルブのシートリークを検出するようにしたものである。
【0015】
請求項4の発明は、請求項1又は請求項2の発明において、流量自己診断機構による流量自己診断時の圧力降下特性の形態から検出された異常の原因を判定することを発明の基本構成とするものである。
【0016】
請求項5の発明は、請求項1の発明において、プロセスガス使用系の配管を通して流量制御装置の上流側及び下流側の配管内を真空引きし、前記流量制御装置の圧力の表示値から各バルブのシートリーク異常を検知するようにしたものである。
【0017】
請求項6の発明は、請求項1又は請求項2の発明において、バルブのシートリーク異常が検出されたときに、そのリーク量Q(sccm)を演算、表示することを発明の基本構成とするものである。
【0018】
請求項7の発明は、請求項6の発明において、バルブシートからのリーク量Q(sccm)を、Q=K・273・R/(273+T)(但し、Kは定数、Tは温度(℃)、Rは圧力降下率(Pa abs・m3/S)であり、且つRは、密閉配管系の内容積v(m3)及びΔt(sec)間の圧力指示値の変位がΔP(Pa abs)のとき、R=−ΔP×v/Δtにより与えられる値である。)により演算することを発明の基本構成とするものである。
【発明の効果】
【0019】
本発明においては、ガス供給系に組み込みされている圧力式流量制御装置FCSそのものを用いて、ガス供給系内のバルブの開閉動作やシートリーク、圧力式流量制御装置FCSの零点等の異常を、各バルブ類を配管路から取り外しすることなしに極めて容易に且つ正確にチェックすることができる。
【0020】
また、本発明ではバルブのシートリークやバルブの作動異常、圧力式流量制御装置の零点異常が生じた場合に、その異常発生の原因を圧力降下特性曲線の形態から正確に特定判断することができ、必要な機器等の補修、調整をより能率的に行えることになる。
【0021】
更に、本発明では、シートリーク異常の検出と共に、短時間内にそのリーク量を自動的に演算表示することができるため、機器装置等の運転継続の可否やシートリークの発生による影響を正確且つ迅速に判断することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0022】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。
図14(a)及び図14(b)は、従前の圧力式流量制御装置FCSの基本構成の一例を示すものであり、コントロール弁2、圧力検出器6、27、音速ノズルやオリフィスから成る絞り機構8、流量演算回路13、流量設定回路14、演算制御回路16、流量出力回路12等から圧力式流量制御装置FCSの要部が形成されている。尚、図14(a)及び図14(b)では絞り機構8にオリフィスが使用されている。
図14(a)及び図14(b)において、3はオリフィス上流側配管、4は弁駆動部、5はオリフィス下流側配管、9はバルブ、15は流量変換回路、10、11、22、28は増幅器、7は温度検出器、17、18、29はA/D変換器、19は温度補正回路、20、30は演算回路、21は比較回路、Qcは演算流量信号、Qfは切換演算流量信号、Qeは流量設定信号、Qoは流量出力信号、Qyは流量制御信号、P1はオリフィス上流側気体圧力、P2はオリフィス下流側気体圧力、kは流量変換率である
また、当該圧力式流量制御装置FCSは、図14(a)及び図14(b)に記載されている基本回路の他に、演算等に必要な処理プログラムやデータ等の記憶装置や各種の演算処理部が設けられていることは勿論である。
【0023】
前記図14(a)の圧力式流量制御装置FCSは、オリフィス上流側気体圧力P1とオリフィス下流側気体圧力P2との比P2/P1が流体の臨界値に等しいか若しくはこれより低い場合(所謂気体の流れが臨界状態下にあるとき)に、主として用いられるものであり、オリフィス8を流通する気体流量Qcは、Qc=KP1(但し、Kは比例定数)で与えられる。
また、前記図14(b)の圧力式流量制御装置FCSは、臨界状態と非臨界状態の両方の流れ状態となる気体の流量制御に主として用いられるものであり、オリフィス8を流れる気体の流量はQc=KP2m(P1−P2)n(Kは比例定数、mとnは定数)として与えられる。
【0024】
前記図14(a)の圧力式流量制御装置において、制御流量の設定値は、流量設定信号Qeとして電圧値で与えられ、例えば上流側圧力P1の圧力制御範囲0〜3(kgf/cm2abs)を電圧範囲0〜5Vで表示したとすると、Qe=5V(フルスケール値)は、3(kgf/cm2abs)の圧力P1における流量Qcに相当することとなる。
例えば、いま流量変換回路15の変換率が1に設定されているときに、流量設定信号Qe=5Vが入力されると、切換演算流量信号Qf(Qf=kQc)は5Vとなり、上流側圧力P1が3(kgf/cm2abs)になるまでコントロール弁2が開閉操作されることになり、P1=3(kgf/cm2abs)に対応する流量Qc=KP1の気体がオリフィス8を流通することになる。
【0025】
当該図14(a)及び図14(b)の圧力式流量制御装置FCSには、流量の設定機構に該当する流量設定回路14と、圧力の表示機構に該当する圧力表示機構(図示省略)と流量を表示する流量出力回路12等が設けられている。
また、当該圧力式流量制御装置FCSには、所謂流量自己診断機構(図示省略)が設けられており、後述するように初期設定した圧力降下特性と診断時の圧力降下特性とを対比して、異常状態を判定すると共にその判定結果を出力するよう構成されている。
【0026】
更に、圧力式流量制御装置FCSには、コントロール弁2へのガス供給源からの供給圧力が不足することにより、設定流量のガス流量が供給できなくなったり、或いは臨界条件が保持できなくなるような場合には、供給圧不足信号の発信機構が設けられている。
【0027】
図1は、本発明の実施対象である前記圧力式流量制御装置を用いた流体供給系の一例を示すものであり、当該流体供給系は、パージガス供給系Bとプロセスガス供給系Aと圧力式流量制御部Dとプロセスガス使用系C等とから構成されている。
【0028】
また、当該流体供給系の使用に際しては、通常は先ずパージガス供給系BからN2やAr等の不活性ガスをパージガスGoとして管路1a、圧力式流量制御装置FCS、管路1b等へ流し、流体供給系内をパージする。その後、パージガスGoに代えてプロセスガスGpを供給し、圧力式流量制御部Dにおいて所望の流量に調整しつつ、プロセスガスGpをプロセスガス使用系Cへ供給する。
尚、図1において、V1、V2、V3はバルブであり、流体圧駆動部や電動駆動部を備えた自動開閉弁が一般に使用されている。
【0029】
本発明を用いて点検されるバルブは、前記図1におけるバルブV1、V2及びV3等であり、当該バルブV1〜V3の所謂シートリークと動作異常が、圧力式流量制御装置(以下、FCSと呼ぶ)を用いて、プロセスチャンバEへのプロセスガスの供給開始の準備中又はプロセスガスの供給停止の準備中等に行われる。
【0030】
より具体的には、各バルブV1、V2、V3の動作異常は、圧力式流量制御装置FCSを用いた次の如き手順により点検される。
イ バルブV1の動作異常
a.所定の実ガス(プロセスガスGp)を流通せしめて、FCSにより所定の設定流量のガスを流通させる。この時、FCSの流量指示値や圧力指示値(配管路1a及び又は配管路1b)が0へと変化する場合には、バルブV1の動作に異常(不動作)があることになる。
b.FCSへ所定の実ガス(プロセスガスGp)を流通せしめて、FCSの実ガス制御流量が所定流量となっているか否かを診断中(以下、実ガス流量自己診断時と呼ぶ)に、FCSから供給圧不足のエラー信号が発信された場合には、バルブV1の動作に異常(不動作)があることになる。
【0031】
ロ バルブV2の動作異常
a.パージガスGとしてN2を流通せしめて、FCSにより所定の設定流量のガスを流通させる。この時FCSの流量指示値や圧力指示値が0へと変化する場合には、バルブV2の動作異常(不動作)があることになる。
b.FCSへN2ガスを流通せしめて、FCSのN2制御流量が設定流量となっているか否かを診断中(以下、N2流量自己診断時と呼ぶ)に、FCSから供給圧不足のエラー信号が発信された場合には、バルブV2の動作に異常(不動作)があることになる。
【0032】
ハ.バルブV3の動作異常
a.N2又は実ガスを流した状態下におけるN2流量自己診断時又は実ガス流量自己診断時に、FCSから流量自己診断エラー信号が発信された場合には、バルブV3の動作に異常(不動作)があることになる。
b.配管1c等の真空引きの際に、FCSの圧力出力表示が零に下降しない場合には、バルブV3の動作に異常(不動作)があることになる。
c.FCSの流量設定時に、前記流量設定値を適宜に変化させてもFCSの圧力表示値に変化がない場合には、バルブV3の動作異常(不動作)があることになる。
【0033】
また、各バルブV1、V2、V3のシートリークは、圧力式流量制御装置FCSを用いた次の手順により点検される。
イ バルブV1のシートリーク
a.N2によるFCSの流量自己診断時に、バルブV1にシートリークがあると、N2が実ガスGp側へ逆流し、バルブV1の上流側の実ガスGpがN2と実ガスGpとの混合ガスになる。
その後、FCSの実ガス流量自己診断を実施すると、当該実ガス流量自己診断が混合ガスで行われることになり、診断値が異常値となる。
この診断値が異常値となることにより、バルブV1にシートリークがあることが判明する。
【0034】
具体的には、実ガス(プロセスガスGp)のフローファクタF.F.>1の場合には、診断結果が−側に、また実ガス(プロセスガスGp)のF.F.<1の場合には、診断結果が+側に偏位することになる。
【0035】
尚、フローファクタF.F.は、FCSのオリフィス及びオリフィス上流側圧力P1が同一の場合に、実ガス流量が基準ガス(N2)流量の何倍になるかを示す値であり、F.F.=実ガス流量/N2流量でもって定義される値である(特開2000−66732号等参照)。
【0036】
ロ.バルブV2のシートリーク
実ガス流量自己診断時の診断値が異常値となった場合には、バルブV2にシートリークが発生していることになる。
何故なら、FCSの上流側配管1aの実ガスGp内へN2ガスが混入することになり、FCSでは混合ガスによる実ガス流量自己診断が行われるために、診断値が異常値となる。
【0037】
ハ.バルブV3のシートリーク
FCSによる流量制御の完了後、バルブV3を閉の状態に保持すると共に、FCSの流量設定を0(流量が零となるように設定)にする。
その後、FCSの圧力指示値が下降すれば、バルブV3にシートリークが発生していることになる。
【0038】
上記の如きFCSを用いた各操作を行うことにより、図1の構成の流体供給系にあっては、バルブV1、V2、V3の動作異常及びシートリークをFCSを用いて検出することができる。
【0039】
尚、図1の実施形態においては、3ヶのバルブを備えた流体供給系を本発明の適用対象としているが、プロセスガス供給系Aの数が複数であっても、或いはプロセスガス使用系Cの数が複数であっても、本発明の適用が可能なことは勿論である。
【0040】
図2は、図1に示した流体供給装置の各バルブV1、V2、V3の異常をチェックする場合のフローシートを示すものである。
尚、本フローシートは、図1においてイ.各バルブV1、V2、V3、FCS及び配管系1a、1b、1c等には、シートリーク以外の外部リーク(例えば継手やボンネット等からの漏れ)は無いこと、ロ.各バルブの駆動部は正常に動作すること、ハ.FCSは正常に動作すること、ニ.V1、V2は同時に開放することが無いこと等が前提となっている。
【0041】
先ず、ステップSoで異常チェックを開始する。引き続き、ステップS1でV1閉、V2開→閉(切換)、V3閉、FCSコントロールバルブ開の操作を行い、FCSの下流側配管1bにN2を充填する。
【0042】
ステップS2にて、FCSの圧力表示P1をチェックし、P1の増減ΔP1が0か否かを判断する。
【0043】
ΔP1が0でない場合であって、P1上昇の場合には、V1又はV2の何れか一方又は両方が異常(シートリーク又は動作不良)であり、また、P1が減少の場合には、V3が異常(シートリーク又は動作不良)であると判断する(ステップS3)。
【0044】
次に、ステップS4で、V1閉、V2閉、V3開、FCSコントロールバルブ開で配管内を真空引きした後、V1開、V2閉にしてプロセスガス(実ガス)GpをFCSへ流し、ステップS5でFCSの圧力表示P1をチェックする。P1の上昇があればV1の動作は正常(ステップS7)、P1の上昇が無ければV1の動作異常と判断して(ステップS6)、V1の動作状況を確認する。
【0045】
その後、ステップS8でV1閉、V2閉、V3開、FCSコントロールバルブ開で配管内を真空引きした後、V1閉、V2開とし、FCSの圧力表示P1をチェックする(ステップS9)。P1が上昇しなければ、V2の動作異常と判断して(ステップ10)としてV2の動作状況を確認する。
また、P1が上昇すれば、V2の動作は正常と判断される(ステップS11)。
【0046】
続いて、ステップS12で、前記ステップS2におけるバルブ類の異常がバルブV3の動作異常に該当するか否かを判断する。即ち、ステップS2の判断がNo(バルブV1、V2、V3の内の何れかが動作異常)であって、且つバルブV1及びV2の動作が正常であれば、バルブV3が動作異常と判断され(ステップS13)、また、ステップS2に於ける判断がyesの場合には、各バルブV1、V2、V3の動作が正常であると判断される(ステップS14)。
【0047】
次に、各バルブV1、V2、V3のシートリークのチェックが行われる。即ち、ステップS15において、V1閉、V2閉、V3開、FCSコントロールバルブ開で配管内を真空引きした後、ステップS1と同様にV1閉、V2開→閉(切替)、V3閉にして、FCSとバルブV3間の配管1bを加圧してFCSの圧力表示をP1に保持(コントロール弁2とバルブV3との間で圧力を保持)する。
【0048】
ステップS16で、前記P1の減圧をチェックし、減圧があればバルブV3にシートリークがあると判断する(ステップS17)。また、減圧が無ければ、バルブV3にシートリークなしと判断する(ステップS18)。
【0049】
次に、ステップS19で、V1閉、V2閉、V3開、FCSコントロールバルブ開で配管内を真空引きした後、バルブV1閉、V2閉、V3開として配管路1a、1b、1cを減圧(真空引き)したあと、バルブV3を閉にする(ステップS20)。
その後ステップS21でFCSの圧力表示P1をチェックし、圧力表示P1が増圧しなければ、ステップS22でバルブV1、V2にシートリークが無いと判断して、異常チェックを完了する(ステップS31)。
【0050】
また、ステップS21でP1に増圧があれば、バルブV1又V2の何れかにシートリークがあると判断し(ステップS23)、シートリークのあるバルブが何れであるかを判断する工程へ入る。
【0051】
ステップS24で、V1閉、V2閉、V3開、FCSコントロールバルブ開で配管内を真空引きした後、バルブV1開、V2閉にし、FCSの実ガス流量自己診断を行う。即ち、実ガス(プロセスガスGP)を流したときの圧力降下特性と初期設定圧力降下特性とを対比し、両者の間の差が許容値以下であれば診断値に異常が無いと判断する。また、逆に、前記両者の間の差が許容値以上となった場合には、診断値に異常があると判断する。
【0052】
ステップS24で、診断値に異常が無ければ、バルブV1のみにシートリークがあると判断する(ステップS26)。バルブV1にシートリークがあっても、バルブV2にシートリークが無ければ、FCSへ流入する流体はプロセスガスGpのみであり、従って前記実ガス流量自己診断の診断値には異常が出ないからである。
【0053】
一方、ステップS24において診断値に異常がある場合には、ステップS27においてバルブV1閉、バルブV2開とされ、FCSのN2流量自己診断が行われる。即ち、N2ガスを流したときの圧力降下特性と初期圧力降下特性とを対比し、両者の差が許容値以下であれば診断値に異常が無いと診断する。また、両者の差が許容値以上であれば、診断値が異常であると診断する。
【0054】
ステップS28において、N2流量自己診断の診断値に異常が無ければ、ステップS29でバルブV2のみがシートリークをしていると判断する。何故なら、バルブV1がシートリークを起しておれば、実ガスがN2内へ混入し、FCSの流量自己診断値に異常が出るからである。
【0055】
逆に、ステップS28において、N2流量自己診断値に異常がある場合には、バルブV1がシートリークを起し、N2と実ガスとの混合ガスがFCSへ流入することにより、前記診断値に異常を生じることになる。これにより、ステップS30において、バルブV1及びV2の両方がシートリークをしていると判断する。
【0056】
尚、図2の異常チェックフローシートにおいては、ステップS3においてバルブV1、V2、V3の異常を検出したあと、各バルブV1、V2、V3の動作異常と、シートリーク異常とを夫々順にチェックして行くフローとしている。しかし、ステップS3において異常が検出されれば、異常の変動度合から異常の種類がバルブの動作異常か又はシートリークの何れかであるかを先ず判定し、動作異常であればステップS4〜ステップS13までを、また、シートリーク異常であればステップS15〜ステップS30を、夫々実施するようにしてもよい。
【0057】
また、前記動作異常の判定は、ステップS3におけるP1の上昇率又はP1の減少率から判断可能である。例えばP1の上昇率が大きければバルブの開閉異常、P1の上昇率が小さければバルブのシートリーク異常と判断することができる。
【0058】
次に、流量自己診断時の圧力降下特性と、流量自己診断の結果が異常と判定された場合の異常原因等の関係について検証をした。
尚、流量自己診断とは、前記したように初期設定した圧力降下特性と診断時の圧力降下特性とを対比し、その差が予め定めた範囲外となった場合に異常と判断するものである。
【0059】
先ず、発明者等は、図1に示した基本的な流体供給系を構成し、故障(異常)を模擬的に発生させると共に、各異常時の圧力降下特性を調査した。また、得られた圧力降下特性とその発生要因の関係を解析し、その解析結果から、圧力降下特性の形態と異常発生の原因との間に密接な一定の関係が存在することを見出した。即ち、異常発生時の圧力降下特性の形態が判れば、異常発生の原因を知得できることを見出した。
【0060】
表1は、流量自己診断において模擬的に発生させた具体的な故障の種類A(故障の特定)と、それによって発生する現象Bと、発生した現象Bに直接結び付く故障の総括的な要因Cとの関係を調査し、これをまとめたものである。
また、圧力降下特性の形態の欄の数値(1〜4)は、後述するように具体的な故障Aに対して夫々発生する圧力降下特性の形態の類形を示すものである。
【0061】
【表1】
【0062】
図3乃至図9は、表1に示した夫々の具体的な故障を生ぜしめた場合の流量自己診断における圧力降下特性を示すものであり、横軸は時間を、また縦軸は圧力式流量制御装置FCSの検出圧力を夫々示すものである。
即ち、図3では、ガス供給源側からの供給圧不足のために、100%流量保持時に制御圧が不足することになり、圧力降下特性の形態が後述する類形4の形態となる。
【0063】
図4・(a)では、2次側(FCSの出力側)のエア作動バルブV3のエア作動が故障であるためオリフィス2次側圧力が上昇し、その結果、診断途中から圧力降下が遅れることになる(類形2の形態となる)。
また、図4・(b)では、オリフィス2次側の外部からリークガスが2次側へ流入するためオリフィス2次側圧力が上昇し、圧力降下特性の形態は上記図4・(a)の場合と同じ類形2の形態となる。
【0064】
図5・(a)では、フローファクタ(F.F.)の大きなガスが圧力式制御装置FCSの一次側へ流入するため、絞り機構(オリフィス)からガスが抜け易くなり、その結果圧力降下特性における圧力降下が早くなる(類形3の形態)。
逆に、図5・(b)では、フローファクタ(F.F.)の小さなガスが流入するため、絞り機構(オリフィス)からガスが抜け難くなり、圧力降下特性における圧力降下が遅れる(類形1の形態)。尚、以下の記述では、絞り機構をオリフィスでもって表現する。
【0065】
図6・(a)では、オリフィスが詰まることにより、オリフィスからガスが抜け難くなり、圧力降下特性における圧力降下が遅れることになる(類形1の形態)。
逆に、図6・(b)ではオリフィスが拡経するため、オリフィスからガスが抜け易くなり、圧力降下が早まることになる(類形3の形態)。
【0066】
図7では、コントロールバルブがシートリークを生じているため、流量自己診断時にコントロールバルブからガスが流入し、圧力降下特性における圧力降下が遅れることになる(類形1の形態)。
【0067】
図8では、コントロールバルブの駆動部の伝達系に異常があるため、コントロールバルブが円滑に開弁しない。その結果、ガスの供給が行われず、ガスが流れないため圧力降下特性が変化しないことになる(類形4の形態)。
【0068】
図9は、圧力式流量制御装置の零点調整が狂っている場合を示すものであり、零点がプラス側に変動しているときには圧力降下が遅れて、類形1の形態となる。
また、零点がマイナス側に変動しているときには、圧力降下が早まることになり、その圧力降下特性は類形3の形態となる。
【0069】
図10は、上記図3乃至図9で示した流量自己診断時における圧力降下特性の類形の形態をまとめて表示したものである。
【0070】
即ち、圧力降下特性は次の1〜4の4類形の形態(パターン)に大別される。
[類形1の圧力降下特性(診断直後から圧力降下が遅れる)]
フローファクターの小さなガスの混入、オリフィスへの生成物の付着・ゴミ詰まり、コントロールバルブのゴミの噛み、生成物付着(シートリーク)、ゼロ点のプラス変動等の故障の場合に発生する。
[類形2の圧力降下特性(診断途中から圧力降下が遅れる)]
2次側バルブのエアオペレーション機構の故障、2次側への外部からのリーク等の故障の場合に発生する。
[類形3の圧力降下特性(診断直後から圧力降下が早くなる)]
フローファクターの大きなガスの混入、不適切なゼロ点入力、腐食による穴(オリフィス)の詰まり、オリフィスプレートの破損、ゼロ点のマイナス変動等の故障の場合に発生する。
[類形4の圧力降下特性(診断時の初期が100%流量に達しない)]
供給圧力の不足、1次側バルブのエアオペレーション機構の故障、(プレフィルタの)ゴミ詰まり、コントロールバルブの駆動部の伝達系の異常(コントロールバルブの故障)等の場合に発生する。
【0071】
上記表1及び図4乃至図10の記載からも明らかなように、本発明では、流量自己診断時の圧力降下特性の形態が1〜4のどの類形に該当するかを検討することにより、故障の原因やその発生箇所を容易に知ることができ、ガス供給系の補修(又は点検)を能率よく迅速に行えることになる。
【0072】
一方、ガス供給系のバブルにシートリーク等の異常の存在することが判明したとき、その漏洩量を具体的に把握する必要がしばしば発生する。何故なら、漏洩量の大・小を知ることによって緊急補修が必要か或いは補修までに若干時間的な余裕を取ることが出来るか等の判断が出来るからである。
【0073】
図11は、圧力式流量制御装置の2次側バルブにシートリークが生じた場合に、その圧力降下特性からシートリークを現実に検知できるか否かを確認するために用いた試験装置の系統図であり、RGは圧力調整装置、MFCは流量モニタ装置(熱式質量流量計)、FCSは圧力式流量制御装置、V1は入口弁、V3は模擬リーク量発生弁、Vpは真空ポンプであり、圧力式流量制御装置FCSの配管系統を含む内容積vは、v=6.69×10-6m3に設定されている。尚、リーク量発生弁V3のリーク量は、4sccmと0.2sccm(供給圧力350kPa abs)の二種に切換え調整可能である。
【0074】
図11を参照して、先ず、供給圧力350kPa absでもってN2ガスを供給し、流量モニター装置MFCで供給流量をモニタリングし乍ら、模擬リーク量をリーク量発生弁V3の閉度調節により調整する(入り口弁V1は開、圧力式流量制御装置FCSは強制開とする)。
次に、入口弁V1を開、圧力式流量制御装置FCSを閉にする。
そして、入口弁V1を開放すると同時に、圧力式流量制御装置FCSを強制開放する(以後、FCSは強制開放を維持する)と共に、数秒後あとに入口弁V1を閉鎖する。
その後、圧力式流量制御装置FCSの圧力指示値と供給圧力Pを測定して、リーク量発生弁のシートリークによる圧力式流量制御装置を含むガス供給系の圧力降下特性を測定した。
【0075】
次に、圧力降下特性が求まれば、その圧力降下特性を利用してリーク量の算出を行った。
先ずリーク量の算式に先立って、FCSの圧力降下特性から圧力降下率R=ΔP/Δt×v(Pa abs・m3/s)・・・(1)
を計算する。但し、(1)式において、ΔP(Pa abs)は、時間Δt(s)間の圧力指示値の変位であり、v(m3)はFCS系の内容積(v=6.09×10-6m3)である。
【0076】
圧力降下率Rが求まれば、リーク量Q(sccm)を次の(2)式により算出する。
Q(sccm)=−1(atm)/{760(Torr)×133.3(Pa・abs/Torr)}×273(K)/(273+T)(K)×v(m3)×106(cc/m3)×ΔP(Pa・abs)/Δt(s)/60
=60×106/(760×133.3)×273/(273+T)×R
=K×273/(273+T)×R・・・・・(2)
但し、Tはガス温度(℃)である。
【0077】
尚、現実のリーク量の算定に於いては、圧力降下率Rを求めるためのΔtの起算点を、入口弁V1の閉鎖から何sec後にするかが問題となる。
図12の(a)は、定格流量10sccmの圧力式流量制御装置FCSのリーク発生弁V3のリーク量10sccmのときの圧力降下特性を示すものであり、また、図12の(b)は、定格流量2000sccmの圧力式流量制御装置FCSのリーク発生弁V3のリーク量が4sccmのときの圧力降下特性を示すものである。
【0078】
図12の(a)及び(b)やその他の同様な試験データの結果から、入口弁V1を閉にしてから圧力降下特性の傾が安定するまでの時間としては、15sec間ほどあれば十分であり、且つ圧力降下率Rを算定するためのΔt(s)は5sec間ほどで良いことが判明した。
【0079】
尚、図12の(a)における前記(2)式による演算値Qは0.15(sccm)であり、図12の(b)の場合の演算値は2.8(sccm)であった。但しガス湿度Tは21℃としている。リーク発生V3のリーク量が0.2(sccm)及び4(sccm)であるから、本発明の前記(2)式でもって、実用に耐えるレベルの精度でもってリーク量の算出が可能なことが判明した。
【産業上の利用可能性】
【0080】
本発明は、半導体製造産業や化学産業、食品産業等の圧力センサを保有する流量制御装置を用いた流体供給系全般に適用可能なものである。
【図面の簡単な説明】
【0081】
【図1】本発明を実施するための流体供給系の一例を示すブロック構成図である。
【図2】本発明による流体供給系のバルブの異常検出方法の一例を示すフローシートである。
【図3】圧力式流量制御装置の流量自己診断において、供給圧が不足する場合の圧力降下特性の代表例を示すものである。
【図4】(a)は、2次側のエアー駆動型バルブの駆動機構が故障時の、また(b)は2次側へ外部からリークがある場合の圧力降下特性の代表例を示すものである。
【図5】(a)はフローファクターの大きなガスが混入した場合の、また(b)はフローファクターの小さなガスが混入した場合の圧力降下特性の代表例を示すものである。
【図6】(a)のオリフィスに詰まりがある場合の、また(b)はオリフィスが拡大した場合の圧力降下特性の代表例を示すものである。
【図7】FCSのコントロールバルブにシートリークがある場合の圧力降下特性の代表例を示すものである。
【図8】FCSのコントロールバルブの駆動部に故障がある場合の圧力降下特性の代表例を示すものである。
【図9】FCSの零点変動時の圧力降下特性の代表例を示すものである。
【図10】図3から図9までの各圧力降下特性の形態(パターン)から導出した四つの圧力降下特性の類形を示すものである。
【図11】圧力式流量制御装置の流量自己診断における圧力降下特性の測定装置の系統図である。
【図12】図11の測定装置で測定した圧力降下特性の一例を示すものであり、(a)は小容量(10sccm)のFCSにおける少量のリーク発生(0.2sccm)時の、また(b)は大容量(2000sccm)のFCSにおける大量のリーク発生(4sccm)時の圧力降下特性の一例を示すものである。
【図13】従前の流量制御装置を備えた流体供給系の一例を示すブロック構成図である。
【図14】従前の圧力式流量制御装置の構成を示す概要図である。
【符号の説明】
【0082】
Aはプロセスガス供給系、A1は配管、Bはパージガス供給系、B1は配管、Cはプロセスガス使用系、1cは配管、Dは圧力式流量制御部、V1〜V3はバルブ、Goはパージガス、Gpはプロセスガス、1aは圧力式流量制御装置の上流側配管、FCSは圧力式流量制御装置、1bは圧力式流量制御装置の下流側配管、Eはプロセスチャンバ。
【技術分野】
【0001】
本発明は、圧力センサを保有する流量制御装置を用いて、流量制御装置並びにその上流側及び下流側に設けられたバルブの異常を検出する方法に関するものであり、主として半導体製造設備や化学関係設備において使用されるものである。
【背景技術】
【0002】
半導体製造設備や化学関係設備においては、一般に流体供給系の流量制御に圧力式流量制御装置(FCS)と熱式質量制御装置(MFC)が広く利用されている。
又、前記圧力式流量制御装置FCSには、音速ノズルやオリフィス等の絞り機構の上流側及び又は下流側の流体圧力を検出する圧力センサと、各検出圧力を外部へ表示するための手段が備えられており、この圧力センサにより流体が現実に圧力式流量制御装置FCSを通して流通していなくても、流体供給系の各部の圧力を容易に検知することができる。
【0003】
これに対して、前記熱式質量流量制御装置MFCの方は、圧力式流量制御装置FCSの如くガス供給系の各部の圧力を検知してこれを外部へ表示することが困難である。圧力式流量制御装置FCSと熱式質量流量制御装置MFCとは圧力センサの作動機構(圧力の検出機能)を基本的に異にするものだからである。
【0004】
図13は、前記圧力式流量制御装置FCSや熱式質量流量制御装置MFCから成る流量制御装置Dを用いた流体供給系の流量制御の基本的な回路構成を示すものであり、ここでは被制御流体をガス体としている。
図13を参照して、圧力式流量制御装置FCS又は熱式質量流量制御装置MFCから成る流量制御装置Dの上流側には、パージガス供給系Bとプロセスガス供給系Aが並列状に接続され、また流量制御装置Dの下流側にはプロセスガス使用系Cが接続されている。
更に、前記各ガス供給系A、B及びガス使用系Cには夫々バルブV1、V2及びV3が夫々介設されている。
【0005】
一方、当該図13の如き流体供給系においては、定期的にバルブV1〜V3の動作状況等を点検するのが一般的であり、この点検作業は、プロセスガス使用系Cを通して所要のプロセスガスを所定箇所へ安定して供給するうえで必要不可欠なものである。
【0006】
即ち、上記バルブV1〜V3の点検(以下チェックと呼ぶ)では、通常各バルブの動作状態(バルブアクチュエータの作動を含む)のチェックと、各バルブのシートリークのチェックとが行われる。
ところが、流量制御装置Dとして熱式質量流量制御装置MFCを利用している場合には、例えばこれを用いてプロセスガス使用系Cのガス圧力の変動を検出し、この検出値からバルブV3のシートリークを検出するようなことは出来ない。
【0007】
その結果、プロセスガス使用系CのバルブV3のシートリークチェックに際しては、バルブV3を管路から取り外し、これを別途に設けた試験装置を用いてチェックする必要があり、バルブV3のシートリークチェックに多くの手数と時間を要すると云う問題がある。
尚、このことは、流量制御装置Dの上流側のバルブV1及びバルブV2についても同様であり、通常これ等バルブV1,V2のシートリークは、各バルブV1、V2を管路より外し、別途に設けたシートリーク試験装置によってチェックをするようにしている。そのため、多くの手数と時間を必要とすると云う問題がある。
【0008】
【特許文献1】特開平8−338546号
【特許文献2】特開2000−66732号
【特許文献3】特開2000−322130号
【特許文献4】特開2003−195948号
【特許文献5】特開2004−199109号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
本発明は、従前の熱式質量流量制御装置やその他の機構の流量制御装置を用いたガス供給系における上述の如き問題、即ち流量制御装置の上流側及び下流側に設けたバルブのシートリーク等のチェックに際して、各バルブを管路から取り外ししなければならず、シートリークのチェックに多くの手数や時間を必要とすると云う問題を解決せんとするものであり、流量制御装置を、流量設定機構と流量及び圧力の表示機構及び又は流量自己診断機構とを備えた流量制御装置とすると共に、当該流量制御装置の圧力センサや前記各機構を用いて、流量制御装置並びにその上流側及び又は下流側に配設した各バルブの動作状態やシートリークのチェックを、各バルブ等を管路から取り外しすることなしに簡単且つ正確に行えるようにした、圧力センサを保有する流量制御装置を用いた流体供給系の異常検出方法を提供するものである。
【0010】
また、本願発明は、流量自己診断機構の診断値からバルブや流量制御装置自体の作動に異常があることが検出された場合に、その診断の基礎とした圧力降下特性の形態から異常の発生原因を特定、表示できるようにすることを発明の他の目的とするものである。
【0011】
更に、本願発明は、バルブのシートリーク異常が検出された場合に、発生しているリーク量を簡単に演算、表示できるようにすることを発明の更に他の目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0012】
請求項1の発明は、流量の設定機構と流量及び圧力の表示機構及び又は流量自己診断機構を備える圧力センサを保有する流量制御装置を備えた流体供給系において、前記流量制御装置並びにその上流側又は下流側に設けたバルブの異常を、前記流量制御装置の流量及び圧力の表示機構の表示値及び又は流量自己診断機構の診断値を用いて検出することを発明の基本構成とするものである。
【0013】
請求項2の発明は、請求項1の発明において、異常検出の対象とするバルブを、流量制御装置の上流側に設けたパージガス供給系のバルブとプロセスガス供給系のバルブ及び流量制御装置の下流側のプロセスガス使用系に設けたバルブとすると共に、検出する異常の種類をバルブの開閉動作及びシートリークとするようにしたものである。
【0014】
請求項3の発明は、請求項1又は請求項2の発明において、流量制御装置の流量自己診断機構を、初期設定した圧力降下特性と診断時の圧力降下特性とを対比して異常を診断する構成の機構とすると共に、プロセスガスとパージガスとの混合ガスが流入した際の前記診断値の変化から、プロセスガス供給系又はパージガス供給系のバルブのシートリークを検出するようにしたものである。
【0015】
請求項4の発明は、請求項1又は請求項2の発明において、流量自己診断機構による流量自己診断時の圧力降下特性の形態から検出された異常の原因を判定することを発明の基本構成とするものである。
【0016】
請求項5の発明は、請求項1の発明において、プロセスガス使用系の配管を通して流量制御装置の上流側及び下流側の配管内を真空引きし、前記流量制御装置の圧力の表示値から各バルブのシートリーク異常を検知するようにしたものである。
【0017】
請求項6の発明は、請求項1又は請求項2の発明において、バルブのシートリーク異常が検出されたときに、そのリーク量Q(sccm)を演算、表示することを発明の基本構成とするものである。
【0018】
請求項7の発明は、請求項6の発明において、バルブシートからのリーク量Q(sccm)を、Q=K・273・R/(273+T)(但し、Kは定数、Tは温度(℃)、Rは圧力降下率(Pa abs・m3/S)であり、且つRは、密閉配管系の内容積v(m3)及びΔt(sec)間の圧力指示値の変位がΔP(Pa abs)のとき、R=−ΔP×v/Δtにより与えられる値である。)により演算することを発明の基本構成とするものである。
【発明の効果】
【0019】
本発明においては、ガス供給系に組み込みされている圧力式流量制御装置FCSそのものを用いて、ガス供給系内のバルブの開閉動作やシートリーク、圧力式流量制御装置FCSの零点等の異常を、各バルブ類を配管路から取り外しすることなしに極めて容易に且つ正確にチェックすることができる。
【0020】
また、本発明ではバルブのシートリークやバルブの作動異常、圧力式流量制御装置の零点異常が生じた場合に、その異常発生の原因を圧力降下特性曲線の形態から正確に特定判断することができ、必要な機器等の補修、調整をより能率的に行えることになる。
【0021】
更に、本発明では、シートリーク異常の検出と共に、短時間内にそのリーク量を自動的に演算表示することができるため、機器装置等の運転継続の可否やシートリークの発生による影響を正確且つ迅速に判断することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0022】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。
図14(a)及び図14(b)は、従前の圧力式流量制御装置FCSの基本構成の一例を示すものであり、コントロール弁2、圧力検出器6、27、音速ノズルやオリフィスから成る絞り機構8、流量演算回路13、流量設定回路14、演算制御回路16、流量出力回路12等から圧力式流量制御装置FCSの要部が形成されている。尚、図14(a)及び図14(b)では絞り機構8にオリフィスが使用されている。
図14(a)及び図14(b)において、3はオリフィス上流側配管、4は弁駆動部、5はオリフィス下流側配管、9はバルブ、15は流量変換回路、10、11、22、28は増幅器、7は温度検出器、17、18、29はA/D変換器、19は温度補正回路、20、30は演算回路、21は比較回路、Qcは演算流量信号、Qfは切換演算流量信号、Qeは流量設定信号、Qoは流量出力信号、Qyは流量制御信号、P1はオリフィス上流側気体圧力、P2はオリフィス下流側気体圧力、kは流量変換率である
また、当該圧力式流量制御装置FCSは、図14(a)及び図14(b)に記載されている基本回路の他に、演算等に必要な処理プログラムやデータ等の記憶装置や各種の演算処理部が設けられていることは勿論である。
【0023】
前記図14(a)の圧力式流量制御装置FCSは、オリフィス上流側気体圧力P1とオリフィス下流側気体圧力P2との比P2/P1が流体の臨界値に等しいか若しくはこれより低い場合(所謂気体の流れが臨界状態下にあるとき)に、主として用いられるものであり、オリフィス8を流通する気体流量Qcは、Qc=KP1(但し、Kは比例定数)で与えられる。
また、前記図14(b)の圧力式流量制御装置FCSは、臨界状態と非臨界状態の両方の流れ状態となる気体の流量制御に主として用いられるものであり、オリフィス8を流れる気体の流量はQc=KP2m(P1−P2)n(Kは比例定数、mとnは定数)として与えられる。
【0024】
前記図14(a)の圧力式流量制御装置において、制御流量の設定値は、流量設定信号Qeとして電圧値で与えられ、例えば上流側圧力P1の圧力制御範囲0〜3(kgf/cm2abs)を電圧範囲0〜5Vで表示したとすると、Qe=5V(フルスケール値)は、3(kgf/cm2abs)の圧力P1における流量Qcに相当することとなる。
例えば、いま流量変換回路15の変換率が1に設定されているときに、流量設定信号Qe=5Vが入力されると、切換演算流量信号Qf(Qf=kQc)は5Vとなり、上流側圧力P1が3(kgf/cm2abs)になるまでコントロール弁2が開閉操作されることになり、P1=3(kgf/cm2abs)に対応する流量Qc=KP1の気体がオリフィス8を流通することになる。
【0025】
当該図14(a)及び図14(b)の圧力式流量制御装置FCSには、流量の設定機構に該当する流量設定回路14と、圧力の表示機構に該当する圧力表示機構(図示省略)と流量を表示する流量出力回路12等が設けられている。
また、当該圧力式流量制御装置FCSには、所謂流量自己診断機構(図示省略)が設けられており、後述するように初期設定した圧力降下特性と診断時の圧力降下特性とを対比して、異常状態を判定すると共にその判定結果を出力するよう構成されている。
【0026】
更に、圧力式流量制御装置FCSには、コントロール弁2へのガス供給源からの供給圧力が不足することにより、設定流量のガス流量が供給できなくなったり、或いは臨界条件が保持できなくなるような場合には、供給圧不足信号の発信機構が設けられている。
【0027】
図1は、本発明の実施対象である前記圧力式流量制御装置を用いた流体供給系の一例を示すものであり、当該流体供給系は、パージガス供給系Bとプロセスガス供給系Aと圧力式流量制御部Dとプロセスガス使用系C等とから構成されている。
【0028】
また、当該流体供給系の使用に際しては、通常は先ずパージガス供給系BからN2やAr等の不活性ガスをパージガスGoとして管路1a、圧力式流量制御装置FCS、管路1b等へ流し、流体供給系内をパージする。その後、パージガスGoに代えてプロセスガスGpを供給し、圧力式流量制御部Dにおいて所望の流量に調整しつつ、プロセスガスGpをプロセスガス使用系Cへ供給する。
尚、図1において、V1、V2、V3はバルブであり、流体圧駆動部や電動駆動部を備えた自動開閉弁が一般に使用されている。
【0029】
本発明を用いて点検されるバルブは、前記図1におけるバルブV1、V2及びV3等であり、当該バルブV1〜V3の所謂シートリークと動作異常が、圧力式流量制御装置(以下、FCSと呼ぶ)を用いて、プロセスチャンバEへのプロセスガスの供給開始の準備中又はプロセスガスの供給停止の準備中等に行われる。
【0030】
より具体的には、各バルブV1、V2、V3の動作異常は、圧力式流量制御装置FCSを用いた次の如き手順により点検される。
イ バルブV1の動作異常
a.所定の実ガス(プロセスガスGp)を流通せしめて、FCSにより所定の設定流量のガスを流通させる。この時、FCSの流量指示値や圧力指示値(配管路1a及び又は配管路1b)が0へと変化する場合には、バルブV1の動作に異常(不動作)があることになる。
b.FCSへ所定の実ガス(プロセスガスGp)を流通せしめて、FCSの実ガス制御流量が所定流量となっているか否かを診断中(以下、実ガス流量自己診断時と呼ぶ)に、FCSから供給圧不足のエラー信号が発信された場合には、バルブV1の動作に異常(不動作)があることになる。
【0031】
ロ バルブV2の動作異常
a.パージガスGとしてN2を流通せしめて、FCSにより所定の設定流量のガスを流通させる。この時FCSの流量指示値や圧力指示値が0へと変化する場合には、バルブV2の動作異常(不動作)があることになる。
b.FCSへN2ガスを流通せしめて、FCSのN2制御流量が設定流量となっているか否かを診断中(以下、N2流量自己診断時と呼ぶ)に、FCSから供給圧不足のエラー信号が発信された場合には、バルブV2の動作に異常(不動作)があることになる。
【0032】
ハ.バルブV3の動作異常
a.N2又は実ガスを流した状態下におけるN2流量自己診断時又は実ガス流量自己診断時に、FCSから流量自己診断エラー信号が発信された場合には、バルブV3の動作に異常(不動作)があることになる。
b.配管1c等の真空引きの際に、FCSの圧力出力表示が零に下降しない場合には、バルブV3の動作に異常(不動作)があることになる。
c.FCSの流量設定時に、前記流量設定値を適宜に変化させてもFCSの圧力表示値に変化がない場合には、バルブV3の動作異常(不動作)があることになる。
【0033】
また、各バルブV1、V2、V3のシートリークは、圧力式流量制御装置FCSを用いた次の手順により点検される。
イ バルブV1のシートリーク
a.N2によるFCSの流量自己診断時に、バルブV1にシートリークがあると、N2が実ガスGp側へ逆流し、バルブV1の上流側の実ガスGpがN2と実ガスGpとの混合ガスになる。
その後、FCSの実ガス流量自己診断を実施すると、当該実ガス流量自己診断が混合ガスで行われることになり、診断値が異常値となる。
この診断値が異常値となることにより、バルブV1にシートリークがあることが判明する。
【0034】
具体的には、実ガス(プロセスガスGp)のフローファクタF.F.>1の場合には、診断結果が−側に、また実ガス(プロセスガスGp)のF.F.<1の場合には、診断結果が+側に偏位することになる。
【0035】
尚、フローファクタF.F.は、FCSのオリフィス及びオリフィス上流側圧力P1が同一の場合に、実ガス流量が基準ガス(N2)流量の何倍になるかを示す値であり、F.F.=実ガス流量/N2流量でもって定義される値である(特開2000−66732号等参照)。
【0036】
ロ.バルブV2のシートリーク
実ガス流量自己診断時の診断値が異常値となった場合には、バルブV2にシートリークが発生していることになる。
何故なら、FCSの上流側配管1aの実ガスGp内へN2ガスが混入することになり、FCSでは混合ガスによる実ガス流量自己診断が行われるために、診断値が異常値となる。
【0037】
ハ.バルブV3のシートリーク
FCSによる流量制御の完了後、バルブV3を閉の状態に保持すると共に、FCSの流量設定を0(流量が零となるように設定)にする。
その後、FCSの圧力指示値が下降すれば、バルブV3にシートリークが発生していることになる。
【0038】
上記の如きFCSを用いた各操作を行うことにより、図1の構成の流体供給系にあっては、バルブV1、V2、V3の動作異常及びシートリークをFCSを用いて検出することができる。
【0039】
尚、図1の実施形態においては、3ヶのバルブを備えた流体供給系を本発明の適用対象としているが、プロセスガス供給系Aの数が複数であっても、或いはプロセスガス使用系Cの数が複数であっても、本発明の適用が可能なことは勿論である。
【0040】
図2は、図1に示した流体供給装置の各バルブV1、V2、V3の異常をチェックする場合のフローシートを示すものである。
尚、本フローシートは、図1においてイ.各バルブV1、V2、V3、FCS及び配管系1a、1b、1c等には、シートリーク以外の外部リーク(例えば継手やボンネット等からの漏れ)は無いこと、ロ.各バルブの駆動部は正常に動作すること、ハ.FCSは正常に動作すること、ニ.V1、V2は同時に開放することが無いこと等が前提となっている。
【0041】
先ず、ステップSoで異常チェックを開始する。引き続き、ステップS1でV1閉、V2開→閉(切換)、V3閉、FCSコントロールバルブ開の操作を行い、FCSの下流側配管1bにN2を充填する。
【0042】
ステップS2にて、FCSの圧力表示P1をチェックし、P1の増減ΔP1が0か否かを判断する。
【0043】
ΔP1が0でない場合であって、P1上昇の場合には、V1又はV2の何れか一方又は両方が異常(シートリーク又は動作不良)であり、また、P1が減少の場合には、V3が異常(シートリーク又は動作不良)であると判断する(ステップS3)。
【0044】
次に、ステップS4で、V1閉、V2閉、V3開、FCSコントロールバルブ開で配管内を真空引きした後、V1開、V2閉にしてプロセスガス(実ガス)GpをFCSへ流し、ステップS5でFCSの圧力表示P1をチェックする。P1の上昇があればV1の動作は正常(ステップS7)、P1の上昇が無ければV1の動作異常と判断して(ステップS6)、V1の動作状況を確認する。
【0045】
その後、ステップS8でV1閉、V2閉、V3開、FCSコントロールバルブ開で配管内を真空引きした後、V1閉、V2開とし、FCSの圧力表示P1をチェックする(ステップS9)。P1が上昇しなければ、V2の動作異常と判断して(ステップ10)としてV2の動作状況を確認する。
また、P1が上昇すれば、V2の動作は正常と判断される(ステップS11)。
【0046】
続いて、ステップS12で、前記ステップS2におけるバルブ類の異常がバルブV3の動作異常に該当するか否かを判断する。即ち、ステップS2の判断がNo(バルブV1、V2、V3の内の何れかが動作異常)であって、且つバルブV1及びV2の動作が正常であれば、バルブV3が動作異常と判断され(ステップS13)、また、ステップS2に於ける判断がyesの場合には、各バルブV1、V2、V3の動作が正常であると判断される(ステップS14)。
【0047】
次に、各バルブV1、V2、V3のシートリークのチェックが行われる。即ち、ステップS15において、V1閉、V2閉、V3開、FCSコントロールバルブ開で配管内を真空引きした後、ステップS1と同様にV1閉、V2開→閉(切替)、V3閉にして、FCSとバルブV3間の配管1bを加圧してFCSの圧力表示をP1に保持(コントロール弁2とバルブV3との間で圧力を保持)する。
【0048】
ステップS16で、前記P1の減圧をチェックし、減圧があればバルブV3にシートリークがあると判断する(ステップS17)。また、減圧が無ければ、バルブV3にシートリークなしと判断する(ステップS18)。
【0049】
次に、ステップS19で、V1閉、V2閉、V3開、FCSコントロールバルブ開で配管内を真空引きした後、バルブV1閉、V2閉、V3開として配管路1a、1b、1cを減圧(真空引き)したあと、バルブV3を閉にする(ステップS20)。
その後ステップS21でFCSの圧力表示P1をチェックし、圧力表示P1が増圧しなければ、ステップS22でバルブV1、V2にシートリークが無いと判断して、異常チェックを完了する(ステップS31)。
【0050】
また、ステップS21でP1に増圧があれば、バルブV1又V2の何れかにシートリークがあると判断し(ステップS23)、シートリークのあるバルブが何れであるかを判断する工程へ入る。
【0051】
ステップS24で、V1閉、V2閉、V3開、FCSコントロールバルブ開で配管内を真空引きした後、バルブV1開、V2閉にし、FCSの実ガス流量自己診断を行う。即ち、実ガス(プロセスガスGP)を流したときの圧力降下特性と初期設定圧力降下特性とを対比し、両者の間の差が許容値以下であれば診断値に異常が無いと判断する。また、逆に、前記両者の間の差が許容値以上となった場合には、診断値に異常があると判断する。
【0052】
ステップS24で、診断値に異常が無ければ、バルブV1のみにシートリークがあると判断する(ステップS26)。バルブV1にシートリークがあっても、バルブV2にシートリークが無ければ、FCSへ流入する流体はプロセスガスGpのみであり、従って前記実ガス流量自己診断の診断値には異常が出ないからである。
【0053】
一方、ステップS24において診断値に異常がある場合には、ステップS27においてバルブV1閉、バルブV2開とされ、FCSのN2流量自己診断が行われる。即ち、N2ガスを流したときの圧力降下特性と初期圧力降下特性とを対比し、両者の差が許容値以下であれば診断値に異常が無いと診断する。また、両者の差が許容値以上であれば、診断値が異常であると診断する。
【0054】
ステップS28において、N2流量自己診断の診断値に異常が無ければ、ステップS29でバルブV2のみがシートリークをしていると判断する。何故なら、バルブV1がシートリークを起しておれば、実ガスがN2内へ混入し、FCSの流量自己診断値に異常が出るからである。
【0055】
逆に、ステップS28において、N2流量自己診断値に異常がある場合には、バルブV1がシートリークを起し、N2と実ガスとの混合ガスがFCSへ流入することにより、前記診断値に異常を生じることになる。これにより、ステップS30において、バルブV1及びV2の両方がシートリークをしていると判断する。
【0056】
尚、図2の異常チェックフローシートにおいては、ステップS3においてバルブV1、V2、V3の異常を検出したあと、各バルブV1、V2、V3の動作異常と、シートリーク異常とを夫々順にチェックして行くフローとしている。しかし、ステップS3において異常が検出されれば、異常の変動度合から異常の種類がバルブの動作異常か又はシートリークの何れかであるかを先ず判定し、動作異常であればステップS4〜ステップS13までを、また、シートリーク異常であればステップS15〜ステップS30を、夫々実施するようにしてもよい。
【0057】
また、前記動作異常の判定は、ステップS3におけるP1の上昇率又はP1の減少率から判断可能である。例えばP1の上昇率が大きければバルブの開閉異常、P1の上昇率が小さければバルブのシートリーク異常と判断することができる。
【0058】
次に、流量自己診断時の圧力降下特性と、流量自己診断の結果が異常と判定された場合の異常原因等の関係について検証をした。
尚、流量自己診断とは、前記したように初期設定した圧力降下特性と診断時の圧力降下特性とを対比し、その差が予め定めた範囲外となった場合に異常と判断するものである。
【0059】
先ず、発明者等は、図1に示した基本的な流体供給系を構成し、故障(異常)を模擬的に発生させると共に、各異常時の圧力降下特性を調査した。また、得られた圧力降下特性とその発生要因の関係を解析し、その解析結果から、圧力降下特性の形態と異常発生の原因との間に密接な一定の関係が存在することを見出した。即ち、異常発生時の圧力降下特性の形態が判れば、異常発生の原因を知得できることを見出した。
【0060】
表1は、流量自己診断において模擬的に発生させた具体的な故障の種類A(故障の特定)と、それによって発生する現象Bと、発生した現象Bに直接結び付く故障の総括的な要因Cとの関係を調査し、これをまとめたものである。
また、圧力降下特性の形態の欄の数値(1〜4)は、後述するように具体的な故障Aに対して夫々発生する圧力降下特性の形態の類形を示すものである。
【0061】
【表1】
【0062】
図3乃至図9は、表1に示した夫々の具体的な故障を生ぜしめた場合の流量自己診断における圧力降下特性を示すものであり、横軸は時間を、また縦軸は圧力式流量制御装置FCSの検出圧力を夫々示すものである。
即ち、図3では、ガス供給源側からの供給圧不足のために、100%流量保持時に制御圧が不足することになり、圧力降下特性の形態が後述する類形4の形態となる。
【0063】
図4・(a)では、2次側(FCSの出力側)のエア作動バルブV3のエア作動が故障であるためオリフィス2次側圧力が上昇し、その結果、診断途中から圧力降下が遅れることになる(類形2の形態となる)。
また、図4・(b)では、オリフィス2次側の外部からリークガスが2次側へ流入するためオリフィス2次側圧力が上昇し、圧力降下特性の形態は上記図4・(a)の場合と同じ類形2の形態となる。
【0064】
図5・(a)では、フローファクタ(F.F.)の大きなガスが圧力式制御装置FCSの一次側へ流入するため、絞り機構(オリフィス)からガスが抜け易くなり、その結果圧力降下特性における圧力降下が早くなる(類形3の形態)。
逆に、図5・(b)では、フローファクタ(F.F.)の小さなガスが流入するため、絞り機構(オリフィス)からガスが抜け難くなり、圧力降下特性における圧力降下が遅れる(類形1の形態)。尚、以下の記述では、絞り機構をオリフィスでもって表現する。
【0065】
図6・(a)では、オリフィスが詰まることにより、オリフィスからガスが抜け難くなり、圧力降下特性における圧力降下が遅れることになる(類形1の形態)。
逆に、図6・(b)ではオリフィスが拡経するため、オリフィスからガスが抜け易くなり、圧力降下が早まることになる(類形3の形態)。
【0066】
図7では、コントロールバルブがシートリークを生じているため、流量自己診断時にコントロールバルブからガスが流入し、圧力降下特性における圧力降下が遅れることになる(類形1の形態)。
【0067】
図8では、コントロールバルブの駆動部の伝達系に異常があるため、コントロールバルブが円滑に開弁しない。その結果、ガスの供給が行われず、ガスが流れないため圧力降下特性が変化しないことになる(類形4の形態)。
【0068】
図9は、圧力式流量制御装置の零点調整が狂っている場合を示すものであり、零点がプラス側に変動しているときには圧力降下が遅れて、類形1の形態となる。
また、零点がマイナス側に変動しているときには、圧力降下が早まることになり、その圧力降下特性は類形3の形態となる。
【0069】
図10は、上記図3乃至図9で示した流量自己診断時における圧力降下特性の類形の形態をまとめて表示したものである。
【0070】
即ち、圧力降下特性は次の1〜4の4類形の形態(パターン)に大別される。
[類形1の圧力降下特性(診断直後から圧力降下が遅れる)]
フローファクターの小さなガスの混入、オリフィスへの生成物の付着・ゴミ詰まり、コントロールバルブのゴミの噛み、生成物付着(シートリーク)、ゼロ点のプラス変動等の故障の場合に発生する。
[類形2の圧力降下特性(診断途中から圧力降下が遅れる)]
2次側バルブのエアオペレーション機構の故障、2次側への外部からのリーク等の故障の場合に発生する。
[類形3の圧力降下特性(診断直後から圧力降下が早くなる)]
フローファクターの大きなガスの混入、不適切なゼロ点入力、腐食による穴(オリフィス)の詰まり、オリフィスプレートの破損、ゼロ点のマイナス変動等の故障の場合に発生する。
[類形4の圧力降下特性(診断時の初期が100%流量に達しない)]
供給圧力の不足、1次側バルブのエアオペレーション機構の故障、(プレフィルタの)ゴミ詰まり、コントロールバルブの駆動部の伝達系の異常(コントロールバルブの故障)等の場合に発生する。
【0071】
上記表1及び図4乃至図10の記載からも明らかなように、本発明では、流量自己診断時の圧力降下特性の形態が1〜4のどの類形に該当するかを検討することにより、故障の原因やその発生箇所を容易に知ることができ、ガス供給系の補修(又は点検)を能率よく迅速に行えることになる。
【0072】
一方、ガス供給系のバブルにシートリーク等の異常の存在することが判明したとき、その漏洩量を具体的に把握する必要がしばしば発生する。何故なら、漏洩量の大・小を知ることによって緊急補修が必要か或いは補修までに若干時間的な余裕を取ることが出来るか等の判断が出来るからである。
【0073】
図11は、圧力式流量制御装置の2次側バルブにシートリークが生じた場合に、その圧力降下特性からシートリークを現実に検知できるか否かを確認するために用いた試験装置の系統図であり、RGは圧力調整装置、MFCは流量モニタ装置(熱式質量流量計)、FCSは圧力式流量制御装置、V1は入口弁、V3は模擬リーク量発生弁、Vpは真空ポンプであり、圧力式流量制御装置FCSの配管系統を含む内容積vは、v=6.69×10-6m3に設定されている。尚、リーク量発生弁V3のリーク量は、4sccmと0.2sccm(供給圧力350kPa abs)の二種に切換え調整可能である。
【0074】
図11を参照して、先ず、供給圧力350kPa absでもってN2ガスを供給し、流量モニター装置MFCで供給流量をモニタリングし乍ら、模擬リーク量をリーク量発生弁V3の閉度調節により調整する(入り口弁V1は開、圧力式流量制御装置FCSは強制開とする)。
次に、入口弁V1を開、圧力式流量制御装置FCSを閉にする。
そして、入口弁V1を開放すると同時に、圧力式流量制御装置FCSを強制開放する(以後、FCSは強制開放を維持する)と共に、数秒後あとに入口弁V1を閉鎖する。
その後、圧力式流量制御装置FCSの圧力指示値と供給圧力Pを測定して、リーク量発生弁のシートリークによる圧力式流量制御装置を含むガス供給系の圧力降下特性を測定した。
【0075】
次に、圧力降下特性が求まれば、その圧力降下特性を利用してリーク量の算出を行った。
先ずリーク量の算式に先立って、FCSの圧力降下特性から圧力降下率R=ΔP/Δt×v(Pa abs・m3/s)・・・(1)
を計算する。但し、(1)式において、ΔP(Pa abs)は、時間Δt(s)間の圧力指示値の変位であり、v(m3)はFCS系の内容積(v=6.09×10-6m3)である。
【0076】
圧力降下率Rが求まれば、リーク量Q(sccm)を次の(2)式により算出する。
Q(sccm)=−1(atm)/{760(Torr)×133.3(Pa・abs/Torr)}×273(K)/(273+T)(K)×v(m3)×106(cc/m3)×ΔP(Pa・abs)/Δt(s)/60
=60×106/(760×133.3)×273/(273+T)×R
=K×273/(273+T)×R・・・・・(2)
但し、Tはガス温度(℃)である。
【0077】
尚、現実のリーク量の算定に於いては、圧力降下率Rを求めるためのΔtの起算点を、入口弁V1の閉鎖から何sec後にするかが問題となる。
図12の(a)は、定格流量10sccmの圧力式流量制御装置FCSのリーク発生弁V3のリーク量10sccmのときの圧力降下特性を示すものであり、また、図12の(b)は、定格流量2000sccmの圧力式流量制御装置FCSのリーク発生弁V3のリーク量が4sccmのときの圧力降下特性を示すものである。
【0078】
図12の(a)及び(b)やその他の同様な試験データの結果から、入口弁V1を閉にしてから圧力降下特性の傾が安定するまでの時間としては、15sec間ほどあれば十分であり、且つ圧力降下率Rを算定するためのΔt(s)は5sec間ほどで良いことが判明した。
【0079】
尚、図12の(a)における前記(2)式による演算値Qは0.15(sccm)であり、図12の(b)の場合の演算値は2.8(sccm)であった。但しガス湿度Tは21℃としている。リーク発生V3のリーク量が0.2(sccm)及び4(sccm)であるから、本発明の前記(2)式でもって、実用に耐えるレベルの精度でもってリーク量の算出が可能なことが判明した。
【産業上の利用可能性】
【0080】
本発明は、半導体製造産業や化学産業、食品産業等の圧力センサを保有する流量制御装置を用いた流体供給系全般に適用可能なものである。
【図面の簡単な説明】
【0081】
【図1】本発明を実施するための流体供給系の一例を示すブロック構成図である。
【図2】本発明による流体供給系のバルブの異常検出方法の一例を示すフローシートである。
【図3】圧力式流量制御装置の流量自己診断において、供給圧が不足する場合の圧力降下特性の代表例を示すものである。
【図4】(a)は、2次側のエアー駆動型バルブの駆動機構が故障時の、また(b)は2次側へ外部からリークがある場合の圧力降下特性の代表例を示すものである。
【図5】(a)はフローファクターの大きなガスが混入した場合の、また(b)はフローファクターの小さなガスが混入した場合の圧力降下特性の代表例を示すものである。
【図6】(a)のオリフィスに詰まりがある場合の、また(b)はオリフィスが拡大した場合の圧力降下特性の代表例を示すものである。
【図7】FCSのコントロールバルブにシートリークがある場合の圧力降下特性の代表例を示すものである。
【図8】FCSのコントロールバルブの駆動部に故障がある場合の圧力降下特性の代表例を示すものである。
【図9】FCSの零点変動時の圧力降下特性の代表例を示すものである。
【図10】図3から図9までの各圧力降下特性の形態(パターン)から導出した四つの圧力降下特性の類形を示すものである。
【図11】圧力式流量制御装置の流量自己診断における圧力降下特性の測定装置の系統図である。
【図12】図11の測定装置で測定した圧力降下特性の一例を示すものであり、(a)は小容量(10sccm)のFCSにおける少量のリーク発生(0.2sccm)時の、また(b)は大容量(2000sccm)のFCSにおける大量のリーク発生(4sccm)時の圧力降下特性の一例を示すものである。
【図13】従前の流量制御装置を備えた流体供給系の一例を示すブロック構成図である。
【図14】従前の圧力式流量制御装置の構成を示す概要図である。
【符号の説明】
【0082】
Aはプロセスガス供給系、A1は配管、Bはパージガス供給系、B1は配管、Cはプロセスガス使用系、1cは配管、Dは圧力式流量制御部、V1〜V3はバルブ、Goはパージガス、Gpはプロセスガス、1aは圧力式流量制御装置の上流側配管、FCSは圧力式流量制御装置、1bは圧力式流量制御装置の下流側配管、Eはプロセスチャンバ。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
流量の設定機構と流量及び圧力の表示機構及び又は流量自己診断機構とで構成される圧力センサを保有する圧力式流量制御装置を備えた流体供給系において、前記流量制御装置並にその上流側及び又は下流側に設けたバルブの異常を前記流量制御装置の圧力の表示値及び又は流量自己診断機構の診断値を用いて検出する構成とした圧力センサを保有する流量制装置を用いた流体供給系の異常検出方法。
【請求項2】
異常検出の対象とするバルブを、流量制御装置の上流側に設けたパージガス供給系のバルブとプロセスガス供給系のバルブ及び流量制御装置の下流側のプロセスガス使用系に設けたバルブとすると共に、検出する異常の種類をバルブの開閉動作及びシートリークとするようにした請求項1に記載の流量制御装置を用いた流体供給系の異常検出方法。
【請求項3】
流量制御装置の流量自己診断機構を、初期設定をした圧力降下特性と診断時の圧力降下特性とを対比して異常を診断する構成の機構とすると共に、プロセスガスとパージガスとの混合ガスが流入した際の前記診断値の変化から、プロセスガス供給系又はパージガス供給系のバルブのシートリークを検出するようにした請求項1又は請求項2に記載の流量制御装置を用いた流体供給系の異常検出方法。
【請求項4】
流量自己診断機構による流量自己診断時の圧力降下特性の形態から検出された異常の原因を判定するようにした請求項1・請求項2又は請求項3に記載の流量制御装置を用いた流体供給系の異常検出方法。
【請求項5】
プロセスガス使用系の配管を通して流量制御装置の上流側及び下流側の配管内を真空引きし、前記流量制御装置の圧力の表示値から各バルブのシートリーク異常を検知するようにした請求項1に記載の流量制御装置を用いた流体供給系の異常検出方法。
【請求項6】
バルブのシートリーク異常が検出されたときに、そのリーク量Q(sccm)を演算、表示するようにした請求項1又は請求項2に記載の流量制御装置を用いた流体供給系の異常検出方法。
【請求項7】
バルブシートからのリーク量Q(sccm)を、Q=K・273・R/(273+T)(但し、Kは定数、Tは温度(℃)、Rは圧力降下率(Pa abs・m3/s)であり、且つRは、密閉配管系の内容積v(m3)及びΔt(sec)間の圧力指示値の変位がΔP(Pa abs)のとき、R=−ΔP×v/Δtにより与えられる値である。)により演算するようにした請求項6に記載の流量制御装置を用いた流体供給系の異常検出方法。
【請求項1】
流量の設定機構と流量及び圧力の表示機構及び又は流量自己診断機構とで構成される圧力センサを保有する圧力式流量制御装置を備えた流体供給系において、前記流量制御装置並にその上流側及び又は下流側に設けたバルブの異常を前記流量制御装置の圧力の表示値及び又は流量自己診断機構の診断値を用いて検出する構成とした圧力センサを保有する流量制装置を用いた流体供給系の異常検出方法。
【請求項2】
異常検出の対象とするバルブを、流量制御装置の上流側に設けたパージガス供給系のバルブとプロセスガス供給系のバルブ及び流量制御装置の下流側のプロセスガス使用系に設けたバルブとすると共に、検出する異常の種類をバルブの開閉動作及びシートリークとするようにした請求項1に記載の流量制御装置を用いた流体供給系の異常検出方法。
【請求項3】
流量制御装置の流量自己診断機構を、初期設定をした圧力降下特性と診断時の圧力降下特性とを対比して異常を診断する構成の機構とすると共に、プロセスガスとパージガスとの混合ガスが流入した際の前記診断値の変化から、プロセスガス供給系又はパージガス供給系のバルブのシートリークを検出するようにした請求項1又は請求項2に記載の流量制御装置を用いた流体供給系の異常検出方法。
【請求項4】
流量自己診断機構による流量自己診断時の圧力降下特性の形態から検出された異常の原因を判定するようにした請求項1・請求項2又は請求項3に記載の流量制御装置を用いた流体供給系の異常検出方法。
【請求項5】
プロセスガス使用系の配管を通して流量制御装置の上流側及び下流側の配管内を真空引きし、前記流量制御装置の圧力の表示値から各バルブのシートリーク異常を検知するようにした請求項1に記載の流量制御装置を用いた流体供給系の異常検出方法。
【請求項6】
バルブのシートリーク異常が検出されたときに、そのリーク量Q(sccm)を演算、表示するようにした請求項1又は請求項2に記載の流量制御装置を用いた流体供給系の異常検出方法。
【請求項7】
バルブシートからのリーク量Q(sccm)を、Q=K・273・R/(273+T)(但し、Kは定数、Tは温度(℃)、Rは圧力降下率(Pa abs・m3/s)であり、且つRは、密閉配管系の内容積v(m3)及びΔt(sec)間の圧力指示値の変位がΔP(Pa abs)のとき、R=−ΔP×v/Δtにより与えられる値である。)により演算するようにした請求項6に記載の流量制御装置を用いた流体供給系の異常検出方法。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【公開番号】特開2007−95042(P2007−95042A)
【公開日】平成19年4月12日(2007.4.12)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−228526(P2006−228526)
【出願日】平成18年8月25日(2006.8.25)
【出願人】(390033857)株式会社フジキン (148)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成19年4月12日(2007.4.12)
【国際特許分類】
【出願日】平成18年8月25日(2006.8.25)
【出願人】(390033857)株式会社フジキン (148)
【Fターム(参考)】
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