流量制御装置、その検定方法及び流量制御方法
【課題】 半導体製造装置等の稼働中において、流路を流れるプロセスガスの流量制御の検定処理を行なうことができる流量制御装置及びその検定方法を提供する。
【解決手段】 流路４の流量を流量設定値になるように流量を制御しているときに、プロセスガスの流量検出値と、圧力検出値と、流量制御弁機構７に出力したバルブ駆動制御情報とから構成される検定サンプリング情報の所定数を収集してこの流量設定値と関連付けて記憶する。そして、検定サンプリング情報として記憶された所定数の流量検出値とバルブ駆動制御情報について、その関連を示す関連係数（Ａ）を順次求め、この関連係数（Ａ）の値が予め設定した閾値の範囲を超えていると、新たに入力した流量検出値に基づいて求めてバルブ駆動制御情報と、予め検定処理用に登録したバルブ特性情報テーブルＫ１を参照して求めた基準となるバルブ駆動制御情報との差異量を求め、この差異量を検定情報としている。
【解決手段】 流路４の流量を流量設定値になるように流量を制御しているときに、プロセスガスの流量検出値と、圧力検出値と、流量制御弁機構７に出力したバルブ駆動制御情報とから構成される検定サンプリング情報の所定数を収集してこの流量設定値と関連付けて記憶する。そして、検定サンプリング情報として記憶された所定数の流量検出値とバルブ駆動制御情報について、その関連を示す関連係数（Ａ）を順次求め、この関連係数（Ａ）の値が予め設定した閾値の範囲を超えていると、新たに入力した流量検出値に基づいて求めてバルブ駆動制御情報と、予め検定処理用に登録したバルブ特性情報テーブルＫ１を参照して求めた基準となるバルブ駆動制御情報との差異量を求め、この差異量を検定情報としている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管路などの流路を流れる比較的小流量の流体の流量を制御する流量制御装置、この流量制御装置が流路の流量を制御しているときにその流量制御の精度を検定する方法、及び流量制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
各種の半導体製品や電子部品を製造するときには、例えば、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）装置のチャンバーにウエハを載置し、このチャンバー内に成膜に必要な原料や化学反応物質を含むプロセスガスを供給してウエハの表面に半導体集積回路が形成される。この原料ガスとしては、ＳｉＨ４、ＷＦ６、ＮＨ３、等が使用され、さらに成膜後のエッチング処理においてはこのエッチング用ガスとして、ＣＨ４、Ｃｌ２、等が使用されている。
【０００３】
近年、半導体製品や電子部品の小型化、高機能化の要求によりウエハに形成する半導体集積回路は一層微細化している。このため、ＣＶＤ装置等の半導体製造装置に供給するプロセスガスは、その流量を精密、かつ高速な流量制御を実施しないと、半導体集積回路の品質が低下することになる。また、ＣＶＤ装置等の製造装置を備えた半導体製造ラインは、多額の設備投資を必要とするため、これら半導体製造装置の稼働率を向上させることも強く要求されている。
【０００４】
このような半導体製造装置にプロセスガスを高い流量精度で供給するために、従来からプロセスガスを流す管路（流路）に質量流量制御装置（マスフローコントローラ）を設けて、プロセスガスの流量を目標値になるように制御することが実施されている。
【０００５】
従来から実施されている質量流量制御装置（以下、流量制御装置という）は、流路の流量を測定する流量センサと流路の流量を調整するための流量制御弁機構を備えるとともに、流量が外部システム等から指示された目標流量値（以下、流量設定値という）になるようにこの流量制御弁機構の弁開度を制御するための制御装置を備えた構成となっている。そして、この制御装置は、流量センサから入力した流量検出値と流量設定値との差異量（ズレ量）を算出し、このズレ量に基づいて、流路を流れる流量を指示された流量設定値にするためにＰＩＤ演算処理により求めた制御量（制御信号）を、流量制御弁機構に出力してその弁開度を調節することにより、流量を流量設定値になるように制御している。
【０００６】
このような構成の流量制御装置においては、例えば、半導体製造ラインの稼働を統括して制御と監視を行なう上位制御システム（外部システム）から流量設定信号により指示された流量設定値に対して、流路を流れる流量をこの流量設定値に高精度で一致するように流量制御を実施することが必要になる。しかし、半導体製造ラインを構成する半導体製造装置を含む各種の装置及び流量制御装置は、この製造ラインの稼働開始時から稼働日数の経過とともにこれら装置を構成する各部材に、異物の付着、又はこれら装置を構成する部材自体の性能や特性が微小に変化する現象、すなわち、経年変化による性能変化(以下、装置の経年変化という)が発生する。
【０００７】
この装置の経年変化の例としては、プロセスガスを供給する管路内への生成物の付着、流量センサを構成するセンサ管やバイパス管への生成物の付着、あるいは流量制御弁機構に設けられているアクチュエータの性能低下、等を挙げることができる。このような装置の経年変化が発生すると、半導体製造装置の導入初期と同じバルブ駆動制御情報（例えば、バルブ駆動電圧）を、流量制御装置の流量制御弁機構が備えているアクチュエータに印加（出力）しても、その弁開度は導入初期と比較して微小な差異が発生する。その結果、流量制御装置が流路の流量を流量設定値になるように制御しても、制御した実際の流量にはこの流量設定値に対してズレが発生することになる。
【０００８】
従来から、このような装置の経年変化に対する課題を解決するために、流路に設置した流量制御装置が設計仕様通りに流量を制御することができているか否か、すなわち、流量制御の精度を検定する操作が、定期的、あるいは不定期に、該当する半導体製造装置の稼働を停止させて実施されている。
【０００９】
この流量検定の操作は、例えば、次のようにして実施されている。
流量制御装置の上流側であってプロセスガスを供給する流路（管路）に容量が既知の検定用タンクを接続する。続いて、所定の流量のプロセスガスを安定的にこの流路に流して検定用タンクにこのガスを充填した後、ガスの供給を停止する。次に、この検定用タンク内に蓄積されたガスが流路の下流側に流れ出るときのガス圧を所定の時間間隔で測定して得たガス圧の時間変化に係る情報（Ｈ１）を求める。続いて、この流量制御装置を製造ラインに導入した初期に上記と同じ操作で測定して得たガス圧の時間変化に係る情報（Ｈ０）と、上記操作で取得した時間変化に係る情報（Ｈ１）とを比較してそのズレ量等を求める。そして、このズレ量を解析して、流量を制御する流量制御弁機構のアクチュエータに出力する基準となる電圧値（バルブ駆動制御情報）等の流量制御に係るデータを補正する操作を行なっていた。
【００１０】
このような流量の検定処理の機能を備えた流量制御装置としては、例えば、本出願人が先に出願した下記特許文献１に記載の発明が提案されている。
【００１１】
【特許文献１】特開２００６−３８８３２号公報
【００１２】
特許文献１には、流路を開閉する検定用バルブと、所定の容量を有する検定用タンクと、流路を流れる流体の圧力を検出して圧力検出信号を出力する圧力検出手段を設け、これら検定用バルブと検定用タンクと圧力検出手段とを用いて流量検定動作を行なうように制御する検定制御手段を備えた流量制御装置が提案されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
特許文献１に記載の流量制御装置は、流量制御装置の流量の検定操作を行なうときには、半導体製造装置に連結された管路からこの流量制御装置を取り外すことなく、流路を流れる現在の流量の制御について、この流量制御装置をラインに設置した初期時点と比較したズレ量を検定することが可能である。そして、この検定結果に基づいて、流量を制御するための基準となる制御データを補正することを可能にしている。しかし、この検定処理の操作を行なう際には、半導体製造装置の稼働を必ず停止する必要があった。別の表現をすれば、半導体製造装置、例えば、ＣＶＤ装置によりウエハ上に成膜を行なっているときにはこの検定操作を行なうことができなかった。さらに、流量の検定操作を行なうときには、半導体製造装置の稼働を停止すると共に、プロセスガスを供給する流路の他に、検定操作用にプロセスガスを流路の外部に排出するための捨てガスラインを別途設ける必要があった。
【００１４】
そこで、本発明の目的は、半導体製造装置にプロセスガスを供給するガス管等の流路に設置されている流量制御装置をこのガス管から取り外すことなく、かつ、半導体製造装置の稼働中においても、装置の経年変化を考慮した流量制御の精度に関する検定処理を行なうことができる検定処理機能を備えた流量制御装置、その検定方法及び流路の流量の制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、流路を流れる流体の流量を検出する流量検出手段と、前記流路に設けられ、バルブ駆動制御情報により弁開度を変えることにより前記流量を制御する流量制御弁機構と、外部システムから少なくとも１種の流量設定値を受信し、前記流路の流量を前記受信した流量設定値になるように前記流量制御弁機構に前記バルブ駆動制御情報を出力して前記弁開度を制御する制御手段と、を備えた流量制御装置であって、
予め、前記流路に前記流体を流して前記流量制御弁機構に基準となる前記バルブ駆動制御情報を出力したときに、前記基準となるバルブ駆動制御情報と前記流量検出手段が検出した基準となる流量検出値との関係を示す情報を、前記流体の圧力検出値と関連付けして前記制御手段の記憶手段に記憶したバルブ特性情報を備え、
前記制御手段が前記外部システムから新たな流量設定値（Ｒ０）を受信して、所定の時間間隔で前記流量検出手段から入力した流量検出値に基づいて求めた前記バルブ駆動制御情報を前記流量制御弁機構に出力して、前記流量を前記流量設定値（Ｒ０）になるように制御しているときに、前記制御手段は、
前記新たに受信した流量設定値（Ｒ０）ごとに、前記流量検出手段から入力した前記流量検出値（Ｒ１）と、該流量検出値（Ｒ１）を入力したときの前記流体の圧力検出値（Ｐ１）と、該流量検出値（Ｒ１）に基づいて求めて前記流量制御弁機構に出力したバルブ駆動制御情報（Ｖ１）とから構成される検定サンプリング情報を、前記流量設定値（Ｒ０）と関連付けして前記記憶手段に記憶する検定情報サンプリング手段と、
前記流量設定値（Ｒ０）と関連付けして前記記憶手段に記憶した前記検定サンプリング情報の所定数について、該検定サンプリング情報を構成する前記流量検出値（Ｒ１）と前記バルブ駆動制御情報（V１）との関連を示す関連係数（Ａ）を、前記記憶の時系列順に対応する前記流量検出値（Ｒ１）と前記バルブ駆動制御情報（V１）とから順次求めるバルブ制御情報傾き算出手段と、
前記バルブ制御情報傾き算出手段の実行後に、新たに入力した前記流量検出値（Ｒ１）に基づいて求めて出力した新たなバルブ駆動制御情報（Ｖ１）と、前記バルブ特性情報を参照して求めた情報であって前記新たに入力した流量検出値（Ｒ１）と新たに入力した圧力検出値（Ｐ１）との双方に関連付けされる基準となるバルブ駆動制御情報と、の差異となるバルブ制御差異量を流量制御の検定情報として求める流量検定手段と、
を備えていることを特徴としている。
【００１６】
さらに、本発明の流量制御装置において、前記バルブ制御情報傾き算出手段は、前記関連係数（Ａ）を、前記流量設定値のいずれか２種に関連付けされた前記検定サンプリング情報を構成する前記流量検出値（Ｒ１）と前記バルブ駆動制御情報（Ｖ１）のそれぞれを、その記憶の時系列順に２次元座標軸上に対応させたときの交点座標を結ぶ直線の傾きとして求める第１の傾き算出手段を備えていることを特徴としている。
【００１７】
さらに、本発明の流量制御装置において、前記バルブ制御情報傾き算出手段は、前記関連係数（Ａ）を、前記流量設定値のいずれか１種に関連付けされた前記検定サンプリング情報を構成する前記流量検出値（Ｒ１）と前記バルブ駆動制御情報（Ｖ１）のそれぞれを、その記憶の時系列順に２次元座標軸上に対応させたときの交点座標と原点座標とを結ぶ直線の傾きとして求める第２の傾き算出手段を備えていることを特徴としている。
【００１８】
さらに、本発明の流量制御装置において、前記検定情報サンプリング手段は、前記新たに受信した流量設定値（Ｒ０）ごとに一つの前記検定サンプリング情報を該流量設定値（Ｒ０）と関連付けして前記記憶手段に記憶するとともに、予め設定された記憶数の上限値に達するまで前記検定サンプリング情報を前記流量設定値（Ｒ０）と関連付けして前記記憶手段に記憶する手段を備えていることを特徴としている。
【００１９】
さらに、本発明の流量制御装置において、前記検定情報サンプリング手段は、前記新たに受信した流量設定値（Ｒ０）ごとに複数の前記検定サンプリング情報を該流量設定値（Ｒ０）と関連付けして前記記憶手段に記憶するとともに、予め設定された記憶数の上限値に達するまで前記検定サンプリング情報を前記流量設定値（Ｒ０）と関連付けして前記記憶手段に記憶する手段を備えていることを特徴としている。
【００２０】
さらに、本発明の流量制御装置において、前記流量検定手段は、前記新たなバルブ駆動制御情報（Ｖ１）を出力したときに、
前記新たな流量検出値（Ｒ１）と、前記バルブ特性情報を参照して求めた情報であって前記新たなバルブ駆動制御情報（Ｖ１）と該流量検出値（Ｒ１）を入力したときの新たな圧力検出値（Ｐ１）との双方に関連付けされる基準となる流量検出値と、の差異となる流量差異量を流量制御の検定情報として求める第２の流量検定手段を備えていることを特徴としている。
【００２１】
さらに、本発明の流量制御装置において、前記制御手段は、前記バルブ制御情報傾き算出手段が順次算出した前記関連係数（Ａ）の値が、予め設定した閾値の範囲を超えているか否かを判定する手段を有し、
前記関連係数（Ａ）の値が前記閾値の範囲を超えていると判定されたときに、前記流量検定手段を実行させるように制御することを特徴としている。
【００２２】
さらに、本発明の流量制御装置において、前記制御手段は、前記流量検定手段が実行されて前記新たに入力した流量検出値（Ｒ１）に基づいて求めた前記新たなバルブ駆動制御情報（Ｖ１）を出力した後に、
前記バルブ特性情報を参照して求めた情報であって該新たに入力した流量検出値（Ｒ１）と新たに入力した前記圧力検出値（Ｐ１）との双方に関連付けされる基準となるバルブ駆動制御情報を求める流量補正手段を備え、
前記流量補正手段が求めた前記基準となるバルブ駆動制御情報を、前記流量制御弁機構に出力することを特徴としている。
【００２３】
さらに、本発明の流量制御装置において、前記制御手段は、前記流量設定値のいずれか２種に関連付けされた前記検定サンプリング情報を構成する所定数の前記バルブ駆動制御情報（Ｖ１）と前記圧力検出値（Ｐ１）について、前記記憶の時系列順に隣り合う前記バルブ駆動制御情報（Ｖ１）の差分値（Ｓｖ）の正負と、同じく前記圧力検出値（Ｐ１）の差分値（Ｐｖ）の正負を判定する検定サンプリング情報増減傾向判定手段を備え、
前記差分値（Ｓｖ）と前記差分値（Ｐｖ）の双方の全てが「正」又は「負」と判定されたときに、前記バルブ制御情報傾き算出手段を実行させることを特徴としている。
【００２４】
さらに、本発明の流量制御装置において、前記制御手段は、前記流量検定手段の実行後に、
前記流路の流量の補正可否の問合せに係る問合せ制御コマンドを前記外部システムに送信する手段と、前記問合せ制御コマンドに対する応答を受信する手段を備えた流量補正問合せ手段を備え、
前記問合せ制御コマンドの応答として流量補正可に係る制御コマンドを受信した後に、前記流量補正手段を実行させることを特徴としている。
【００２５】
また、本発明は、流路を流れる流体の流量を検出する流量検出手段と、前記流路に設けられ、バルブ駆動制御情報により弁開度を変えることにより前記流量を制御する流量制御弁機構と、外部システムから少なくとも１種の流量設定値を受信し、前記流路の流量を前記受信した流量設定値になるように前記流量制御弁機構に前記バルブ駆動制御情報を出力して前記弁開度を制御する制御手段と、を備えた流量制御装置の検定方法であって、
予め、前記流路に前記流体を流して前記流量制御弁機構に基準となる前記バルブ駆動制御情報を出力したときに、前記基準となるバルブ駆動制御情報と前記流量検出手段が検出した基準となる流量検出値との関係を示す情報を、前記流体の圧力検出値と関連付けして前記制御手段の記憶手段にバルブ特性情報として記憶するステップと、
前記制御手段が前記外部システムから新たな流量設定値（Ｒ０）を受信して、所定の時間間隔で前記流量検出手段から入力した流量検出値に基づいて求めた前記バルブ駆動制御情報を前記流量制御弁機構に出力して、前記流量を前記流量設定値（Ｒ０）になるように制御しているときに、
前記新たに受信した流量設定値（Ｒ０）ごとに、前記流量検出手段から入力した前記流量検出値（Ｒ１）と、該流量検出値（Ｒ１）を入力したときの前記流体の圧力検出値（Ｐ１）と、該流量検出値（Ｒ１）に基づいて求めて前記流量制御弁機構に出力したバルブ駆動制御情報（Ｖ１）とから構成される検定サンプリング情報を、前記流量設定値（Ｒ０）と関連付けして前記記憶手段に記憶する検定情報サンプリングステップと、
前記流量設定値（Ｒ０）と関連付けして前記記憶手段に記憶した前記検定サンプリング情報の所定数について、該検定サンプリング情報を構成する前記流量検出値（Ｒ１）と前記バルブ駆動制御情報（V１）との関連を示す関連係数（Ａ）を、前記記憶の時系列順に対応する前記流量検出値（Ｒ１）と前記バルブ駆動制御情報（V１）とから順次求めるバルブ制御情報傾き算出ステップと、
前記バルブ制御情報傾き算出ステップの実行後に、新たに入力した前記流量検出値（Ｒ１）に基づいて求めて出力した新たなバルブ駆動制御情報（Ｖ１）と、前記バルブ特性情報を参照して求めた情報であって前記新たに入力した流量検出値（Ｒ１）と新たに入力した圧力検出値（Ｐ１）との双方に関連付けされる基準となるバルブ駆動制御情報と、の差異となるバルブ制御差異量を流量制御の検定情報として求める流量検定ステップと、
を備えていることを特徴としている。
【００２６】
さらに、本発明の流量制御装置の検定方法において、前記バルブ制御情報傾き算出ステップは、前記関連係数（Ａ）を、前記流量設定値のいずれか２種に関連付けされた前記検定サンプリング情報を構成する前記流量検出値（Ｒ１）と前記バルブ駆動制御情報（Ｖ１）のそれぞれを、その記憶の時系列順に２次元座標軸上に対応させたときの交点座標を結ぶ直線の傾きとして求める第１の傾き算出ステップを備えていることを特徴とする請求項１２記載の流量制御装置の検定方法。
【００２７】
さらに、本発明の流量制御装置の検定方法において、前記バルブ制御情報傾き算出ステップは、前記関連係数（Ａ）を、前記流量設定値のいずれか１種に関連付けされた前記検定サンプリング情報を構成する前記流量検出値（Ｒ１）と前記バルブ駆動制御情報（Ｖ１）のそれぞれを、その記憶の時系列順に２次元座標軸上に対応させたときの交点座標と原点座標とを結ぶ直線の傾きとして求める第２の傾き算出ステップを備えていることを特徴としている。
【００２８】
さらに、本発明の流量制御装置の検定方法において、前記検定情報サンプリングステップは、前記新たに受信した流量設定値（Ｒ０）ごとに一つの前記検定サンプリング情報を該流量設定値（Ｒ０）と関連付けして前記記憶手段に記憶するとともに、予め設定された記憶数の上限値に達するまで前記検定サンプリング情報を前記流量設定値（Ｒ０）と関連付けして前記記憶手段に記憶するステップを備えていることを特徴としている。
【００２９】
さらに、本発明の流量制御装置の検定方法において、前記検定情報サンプリングステップは、前記新たに受信した流量設定値（Ｒ０）ごとに複数の前記検定サンプリング情報を該流量設定値（Ｒ０）と関連付けして前記記憶手段に記憶するとともに、予め設定された記憶数の上限値に達するまで前記検定サンプリング情報を前記流量設定値（Ｒ０）と関連付けして前記記憶手段に記憶するステップを備えていることを特徴としている。
【００３０】
さらに、本発明の流量制御装置の検定方法において、前記流量検定ステップは、前記新たなバルブ駆動制御情報（Ｖ１）を出力したときに、
前記新たな流量検出値（Ｒ１）と、前記バルブ特性情報を参照して求めた情報であって前記新たなバルブ駆動制御情報（Ｖ１）と該流量検出値（Ｒ１）を入力したときの新たな圧力検出値（Ｐ１）との双方に関連付けされる基準となる流量検出値と、の差異となる流量差異量を流量制御の検定情報として求める第２の流量検定ステップを備えていることを特徴としている。
【００３１】
さらに、本発明の流量制御装置の検定方法は、前記バルブ制御情報傾き算出ステップが順次算出した前記関連係数（Ａ）の値が、予め設定した閾値の範囲を超えているか否かを判定するステップを有し、
前記関連係数（Ａ）の値が前記閾値の範囲を超えていると判定されたときに、前記流量検定ステップが実行されることを特徴としている。
【００３２】
さらに、本発明の流量制御装置の検定方法は、前記流量設定値のいずれか２種に関連付けされた前記検定サンプリング情報を構成する所定数の前記バルブ駆動制御情報（Ｖ１）と前記圧力検出値（Ｐ１）について、前記記憶の時系列順に隣り合う前記バルブ駆動制御情報（Ｖ１）の差分値（Ｓｖ）の正負と、同じく前記圧力検出値（Ｐ１）の差分値（Ｐｖ）の正負を判定する検定サンプリング情報増減傾向判定ステップを備え、
前記差分値（Ｓｖ）と前記差分値（Ｐｖ）の双方の全てが「正」又は「負」と判定されたときに、前記バルブ制御情報傾き算出ステップが実行されることを特徴としている。
【００３３】
また、本発明は、流路を流れる流体の流量を検出する流量検出手段と、前記流路に設けられ、バルブ駆動制御情報により弁開度を変えることにより前記流量を制御する流量制御弁機構と、外部システムから少なくとも１種の流量設定値を受信し、前記流路の流量を前記受信した流量設定値になるように前記流量制御弁機構に前記バルブ駆動制御情報を出力して前記弁開度を制御する制御手段と、を備えた流量制御装置が前記流路の流量を制御する方法であって、
予め、前記流路に前記流体を流して前記流量制御弁機構に基準となる前記バルブ駆動制御情報を出力したときに、前記基準となるバルブ駆動制御情報と前記流量検出手段が検出した基準となる流量検出値との関係を示す情報を、前記流体の圧力検出値と関連付けして前記制御手段の記憶手段にバルブ特性情報として記憶するステップと、
前記制御手段が前記外部システムから新たな流量設定値（Ｒ０）を受信して、所定の時間間隔で前記流量検出手段から入力した流量検出値に基づいて求めた前記バルブ駆動制御情報を前記流量制御弁機構に出力して、前記流量を前記流量設定値（Ｒ０）になるように制御しているときに、
前記新たに受信した流量設定値（Ｒ０）ごとに、前記流量検出手段から入力した前記流量検出値（Ｒ１）と、該流量検出値（Ｒ１）を入力したときの前記流体の圧力検出値（Ｐ１）と、該流量検出値（Ｒ１）に基づいて求めて前記流量制御弁機構に出力したバルブ駆動制御情報（Ｖ１）とから構成される検定サンプリング情報を、前記流量設定値（Ｒ０）と関連付けして前記記憶手段に記憶する検定情報サンプリングステップと、
前記流量設定値（Ｒ０）と関連付けして前記記憶手段に記憶した前記検定サンプリング情報の所定数について、該検定サンプリング情報を構成する前記流量検出値（Ｒ１）と前記バルブ駆動制御情報（V１）との関連を示す関連係数（Ａ）を、前記記憶の時系列順に対応する前記流量検出値（Ｒ１）と前記バルブ駆動制御情報（V１）とから順次求めるバルブ制御情報傾き算出ステップと、
前記バルブ制御情報傾き算出ステップの実行後に、新たに入力した前記流量検出値（Ｒ１）に基づいて求めて出力した新たなバルブ駆動制御情報（Ｖ１）と、前記バルブ特性情報を参照して求めた情報であって前記新たに入力した流量検出値（Ｒ１）と新たに入力した圧力検出値（Ｐ１）との双方に関連付けされる基準となるバルブ駆動制御情報と、の差異となるバルブ制御差異量を流量制御の検定情報として求める流量検定ステップと、
前記流量検定ステップが実行されて新たに入力した前記流量検出値（Ｒ１）に基づいて求めた新たな前記バルブ駆動制御情報（Ｖ１）を出力した後に、
前記バルブ特性情報を参照して求めた情報であって該新たに入力した流量検出値（Ｒ１）と新たに入力した前記圧力検出値（Ｐ１）との双方に関連付けされる基準となるバルブ駆動制御情報を求める流量補正ステップを備え、
前記流量補正ステップにより求めた前記基準となるバルブ駆動制御情報を、前記流量制御弁機構に出力するステップを備えていることを特徴としている。
【００３４】
さらに、本発明の流量制御方法において、前記バルブ制御情報傾き算出ステップは、前記関連係数（Ａ）を、前記流量設定値のいずれか２種に関連付けされた前記検定サンプリング情報を構成する前記流量検出値（Ｒ１）と前記バルブ駆動制御情報（Ｖ１）のそれぞれを、その記憶の時系列順に２次元座標軸上に対応させたときの交点座標を結ぶ直線の傾きとして求める第１の傾き算出ステップを備えていることを特徴としている。
【００３５】
さらに、本発明の流量制御方法において、前記バルブ制御情報傾き算出ステップは、前記関連係数（Ａ）を、前記流量設定値のいずれか１種に関連付けされた前記検定サンプリング情報を構成する前記流量検出値（Ｒ１）と前記バルブ駆動制御情報（Ｖ１）のそれぞれを、その記憶の時系列順に２次元座標軸上に対応させたときの交点座標と原点座標とを結ぶ直線の傾きとして求める第２の傾き算出ステップを備えていることを特徴としている。
【００３６】
さらに、本発明の流量制御方法において、前記検定情報サンプリングステップは、前記新たに受信した流量設定値（Ｒ０）ごとに一つの前記検定サンプリング情報を該流量設定値（Ｒ０）と関連付けして前記記憶手段に記憶するとともに、予め設定された記憶数の上限値に達するまで前記検定サンプリング情報を前記流量設定値（Ｒ０）と関連付けして前記記憶手段に記憶するステップを備えていることを特徴としている。。
【００３７】
さらに、本発明の流量制御方法において、前記検定情報サンプリングステップは、前記新たに受信した流量設定値（Ｒ０）ごとに複数の前記検定サンプリング情報を該流量設定値（Ｒ０）と関連付けして前記記憶手段に記憶するとともに、予め設定された記憶数の上限値に達するまで前記検定サンプリング情報を前記流量設定値（Ｒ０）と関連付けして前記記憶手段に記憶するステップを備えていることを特徴としている。
【００３８】
さらに、本発明の流量制御方法において、前記流量設定値のいずれか２種に関連付けされた前記検定サンプリング情報を構成する所定数の前記バルブ駆動制御情報（Ｖ１）と前記圧力検出値（Ｐ１）について、前記記憶の時系列順に隣り合う前記バルブ駆動制御情報（Ｖ１）の差分値（Ｓｖ）の正負と、同じく前記圧力検出値（Ｐ１）の差分値（Ｐｖ）の正負を判定する検定サンプリング情報増減傾向判定ステップを備え、
前記差分値（Ｓｖ）と前記差分値（Ｐｖ）の双方全てが「正」又は「負」と判定されたときに、前記バルブ制御情報傾き算出ステップが実行されることを特徴としている。
【発明の効果】
【００３９】
本発明は、下記の効果を有している。
（１）流量設定値（Ｒ０）ごとに、制御手段８が流量制御弁機構７に出力したバルブ駆動制御情報（Ｖ１）と、このバルブ駆動制御情報（Ｖ１）を出力したときの流量検出値（Ｒ１）と、圧力検出値（Ｐ１）との３種の情報から構成される検定サンプリング情報の所定数を時系列的に収集し、これら収集した３種の情報を解析して、本発明の流量制御装置を含む製造ラインの経時変化により、この流量制御装置の流量設定値（Ｒ０）に対する流量制御に無視できないズレが発生しているか否かを判定するようにしている。
【００４０】
この判定の結果、無視できないズレが発生していると判定されると、流量検定手段を実行して、制御手段８が新たに流量制御弁機構７に出力したバルブ駆動制御情報（Ｖ１）と、検定用の基準情報として予め記憶手段に登録させたバルブ特性情報を参照して求めた基準となるバルブ駆動制御情報と、の差異となるバルブ制御差異量を流量制御の検定情報として求めるようにしている。また、流量検定手段は、この新たなバルブ駆動制御情報（Ｖ１）を出力したときに、新たな流量検出値（Ｒ１）と、検定用の基準情報となるバルブ特性情報を参照して求めた基準となる流量検出値と、の差異となる流量差異量を流量制御の検定情報として求めるようにしている。
【００４１】
これにより、本発明は、数日間又は数週間の期間にわたって収集した流量制御の実績データに基づいて、流量制御に無視できないズレが発生しているか否かを判定しているので、装置の経時変化による流量制御の精度低下を確実に把握して、この精度低下に対して適切な対策を行なうことが可能になる流量制御装置を提供することが可能になる。
【００４２】
（２）本発明において、流量制御に無視できないズレが発生しているか否かを判定するバルブ制御情報傾き算出手段は、流量設定値のいずれか２種に関連付けされた検定サンプリング情報を構成する流量検出値（Ｒ１）とバルブ駆動制御情報（Ｖ１）のそれぞれを、その記憶の時系列順に２次元座標軸上に対応させたときの交点座標を結ぶ直線の傾き（関連係数（Ａ））を順次求め、この関連係数（Ａ）の値に基づいて流量制御に無視できないズレが発生しているか否かを判定するようにしている。すなわち、外部システム９から指示されるいずれか２種の流量設定値（Ｒ０）に基づいて算出した上記直線の傾きにより流量制御に無視できないズレが発生しているか否かを判定するので、装置の経時変化による流量制御の精度低下をより確実に把握する可能になる流量制御装置を提供することができるようになる。
【００４３】
（３）本発明は、流量検定手段を実行した後に、流路４の流量を自動的に、又は外部システム９への流量補正許可の問合せ処理の結果に基づいて、流量を補正するためのバルブ駆動制御情報を流量制御弁機構７に出力するようにしている。これにより、流量設定値（Ｒ０）に対して無視できないズレが発生したときには、直ちに流路４の流量を流量設定値（Ｒ０）になるように補正することができる流量制御装置を提供することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照して説明する。図１は、本発明の流量制御装置に係る実施形態の一例を示す構成図、図２は図１に示す制御手段のハードウエアの構成例を示す図である。なお、以下に説明する本発明の実施形態は、ＣＶＤ装置等の半導体製造装置に供給するプロセスガス等の流体の流量を制御する場合を例にして説明する。
【００４５】
[流量制御装置の構成]
図１において、本発明の一実施形態を示す流量制御装置１は、例えば、半導体製造装置２のチャンバー（図示せず）にプロセスガス等のガス流体（以下、単に流体という）を矢印Ｆ方向に流す流路４、例えば材質がステンレススチール製のガス管３内に形成されている流路４の途中に設置される。図１に示すように、流量制御装置１は本体ブロック部１ａを備え、本体ブロック部１ａ内には流路４に通じる流路が形成されている。また、本体ブロック部１ａの一方の端部は上流側のガス管３に接続され、他方の端部は半導体製造装置２に通じる下流側のガス管３に接続される。
【００４６】
流量制御装置１は半導体製造装置２のチャンバー（図示せず）に供給する流体の流量を制御するために使用される。半導体製造装置２が成膜処理等を行なう稼働中においては、チャンバーは真空引きされて所定の減圧雰囲気の状態に設定され、この減圧雰囲気中のチャンバーに流体が供給される。なお、図１には示していないが、流路４の上流には半導体製造装置２に供給する流体を収容したタンク等のガス供給源が接続されている。さらに、このガス供給源と流量制御装置１とを連結するガス管３の適所にこのガス供給源から供給される流体の圧力を適度な値に調整するための圧力制御装置が設置されている。
【００４７】
本体ブロック部１ａを有する流量制御装置１は、流路４を流れる流体の流量を検出してその流量検出値を入力するための流量検出手段５と、流路４を流れる流体の圧力を検出しその圧力検出値を入力するための圧力検出手段６と、流路４の流体の流量を制御する流量制御弁機構７と、流量制御装置１の動作を制御する制御手段（制御装置）８、等を備えている。なお、圧力検出手段６は必ずしも流量制御装置１と一体に設ける必要はない。例えば、ガス管３が形成する流路４の適所に圧力検出手段６を設置し、制御手段８はその圧力検出値を入力するための圧力検出値入力手段を備えるようにしてもよい。
【００４８】
一般に、半導体製造ラインにおいては、ラインに設置されているＣＶＤ装置などの半導体製造装置２の稼働の制御と稼働監視を行なうホストコンピュータ等の外部制御装置（以下、外部システムという）９を備えている。そして、半導体製造（ＣＶＤ）装置２が成膜処理等を行なうときには、外部システム９は半導体製造装置２に供給すべき流体の流量を示す流量設定値（目標流量値）を流量設定信号Ｓ０として流量制御装置１の制御手段８に送信する。そして、制御手段８はこの流量設定信号Ｓ０を受信すると、予め備えている流量制御用ソフトウエア（以下、単に制御プログラムという）を作動させて、流路４を流れる流量が流量設定信号Ｓ０で指示された流量設定値に一致するように、ＰＩＤ演算処理等によりバルブ駆動制御情報（バルブ駆動制御電圧）を所定の時間間隔ごとに、例えば１０ミリ秒（ｍSec）ごとに求め、この求めたバルブ駆動制御情報を流量制御弁機構７に出力する。
【００４９】
また、制御手段８は、流量検出手段５や圧力検出手段６等が検出した検出値及び演算処理して求めた流量検定に係る各種の情報を、出力信号ＳＯＵＴとして外部システム９に送信する処理を行なう。なお、上記した外部システム９は、必ずしも、製造ライン全体の稼働を制御するホストコンピュータ等の上位制御装置でなくてもよく、例えば、流量制御装置１に接続されてこの流量制御装置１に流量設定値の入力を行なうための入力装置であってもよい。
【００５０】
外部システム９から制御手段８に流量設定信号Ｓ０として送信される流量設定値の情報は、アナログ信号、又はデジタル信号として送信される。また流量設定信号Ｓ０として送信される流量設定値の種別は、電圧値（Ｖ）、又は流量値（ｃｃ／ｍｉｎ）として送信される。流量設定値として電圧値（Ｖ）が送信される場合には、例えば「０Ｖ〜５Ｖ」の範囲の所定値、また流量値が送信される場合には例えば「０ｃｃ／ｍｉｎ〜１００ｃｃ／ｍｉｎ」の範囲の所定値が、アナログ信号又はデジタル信号として送信される。
【００５１】
例えば、外部システム９から制御手段８に上記した流量設定値が電圧値（Ｖ）として送信される場合、「０Ｖ」は流路４を流れる流体の流量を「０」に制御することを示し、「５Ｖ」は流量制御装置１が流路４に流すことができる最大の流量（フルスケール流量）、例えば、１００ｃｃ／ｍｉｎに制御することを示す。
【００５２】
図１には、流路４の上流側４ａ方向から下流側４ｂ方向に、圧力検出手段６、流量検出手段５、流量制御弁機構７をこの順序で配置した例を示しているが、流量検出手段５と圧力検出手段６は流量制御弁機構７の下流側４ｂに配置してもよい。
【００５３】
流量検出手段５は、流路４の上流側４ａから下流側４ｂ方向に設けられた複数のバイパス管を束ねて構成された所定の長さを有するバイパス管群１０と、このバイパス管群１０の両端の開口部側にバイパス管群１０を迂回するように配置したセンサ管１１ａを備えている。これにより、流路４を流れる流体のうちセンサ管１１ａに流れる流量を、バイパス管群１０を流れる流量と比較して少量、かつ一定の比率で流すことができるようになる。すなわち、このセンサ管１１ａには流路４を流れる流量に対して、常に一定比率の流量を流すことが可能になる。
【００５４】
また、センサ管１１ａが流路４の外側に位置する部分には、直列に接続された一対の電気抵抗線Ｒ１、Ｒ４が巻回されている。また、図示していない２つの基準電気抵抗線Ｒ２、Ｒ３と電気抵抗線Ｒ１、Ｒ４とは、いわゆるブリッジ回路を形成している。電気抵抗線Ｒ１、Ｒ４は、温度によってその電気抵抗値が変化する材質から構成されている。そして、このブリッジ回路に一定の電流を流したときの電位差をセンサ回路１１ｂにより求め、この電位差を流量検出信号Ｓ１として、例えば、０Ｖ〜５Ｖの電圧値として制御手段８に出力するようになっている。なお、センサ回路１１ｂで求めた電圧値は、増幅回路２８（図２参照）で増幅処理を行なってＡ／Ｄ変換回路２４ａ（図２参照）を介して制御手段８に入力する。
【００５５】
制御手段８は、流量検出手段５から流量検出信号Ｓ１で表される流量検出値、すなわち、流路４に流れている現時点の流体の流量値に係る情報（電圧値）を所定の時間間隔（例えば、１０ｍSec）で入力する処理を行ない、この入力した情報に基づいて現在流路４に流れている流体の流量検出値（Ｒ１）を、例えば、「０ｃｃ／ｍｉｎ〜１００ｃｃ／ｍｉｎ」の範囲の流量に換算した値を求める処理を行なう。そして、制御手段８は、この流量検出値（Ｒ１）と外部システム９から受信した流量設定信号Ｓ０で表される流量設定値（例えば、６０ｃｃ／ｍｉｎ）との偏差量に基づいて、流路４を流れる流量がこの流量設定値に一致するように、流量制御弁機構７が備えている流量制御弁の弁開度を制御するためのバルブ駆動制御情報（バルブ駆動電圧）を、例えばＰＩＤ演算処理により求め、この求めたバルブ駆動制御情報を流量制御弁機構７に出力する。
【００５６】
圧力検出手段６は、例えば、圧力トランデューサから構成されている。そして、圧力検出手段６は、制御手段８の制御により、流路４を流れる流体の圧力を検出した圧力検出値に係る情報を圧力検出信号Ｓ２として、Ａ／Ｄ変換回路を介して制御手段８に出力するようになっている。
【００５７】
流量制御弁機構７は、上記したバイパス管群１０の下流側４ｂに設けた流量制御弁１２を有している。この流量制御弁１２は、流路４を流れる流体の流量を直接的に制御するための弁体としての機能を発揮するために、例えば、Ｎｉ−Ｃｏ合金からなる金属薄板であって屈曲可能なダイヤフラム１３を備えている。また、流量制御装置１の本体ブロック部１ａの内部に形成されている流路には、機械加工等により弁口１４を形成している。そして、ダイヤフラム１３を弁口１４に向けて適宜屈曲変形させる（前進と後退）ことによって、弁口１４の弁開度を任意に制御し得るようにしている。ダイヤフラム１３を屈曲変形させることにより流量制御弁１２が形成する弁開度を任意に制御する手段として、ダイヤフラム１３の上面にアクチュエータ１５を接続している。
【００５８】
アクチュエータ１５としては、例えば、積層型圧電素子（ピエゾ素子）、あるいは電磁式推力発生手段、等を使用することができる。以下の説明においては、アクチュエータとして積層型圧電素子を使用したことを例として説明するとともに、以下の説明においてはこのアクチュエータを積層型圧電素子１５と記述する。
【００５９】
積層型圧電素子１５の下端部には、例えば金属製の押し台１６が取り付けられており、さらに、ダイヤフラム１３の上面にもこの押し台１６に対向させて、例えば金属製のベース台１７が取り付けられている。そして、これら押し台１６とベース台１７とが対向するそれぞれの面部の中央部には断面がＶ型形状をなす凹部を形成し、このＶ型凹部内に、例えば、剛球１８を介在させて全体を剛的に、かつ連続的に接続した構成にしている。アクチュエータとなる積層型圧電素子１５をこのような構成にして、積層型圧電素子１５に適度な電圧を印加することにより、推力発生手段となる積層型圧電素子１５で発生する直線方向の微小な変位（伸縮）による推力を、直接的に、かつ均一にダイヤフラム１３に伝えることができる。
【００６０】
積層型圧電素子１５は、多数のＰＺＴセラミック板に電極を形成して積層した構成からなっている。そして、この積層型圧電素子１５に直流電圧を印加するとその電圧値に応じて長手方向に微小な伸縮が生じて、この伸縮により推力が積層した積層型圧電素子１５の積層方向に発生する。なお、流量制御弁機構７を構成する積層型圧電素子１５、押し台１６、ベース台１７、剛球１８、ダイヤフラム１３等は、ケース１９内に収納されている。
【００６１】
上記したように制御手段８は、予め備えている制御プログラムの演算処理により、流量制御弁機構７の流量制御弁１２の弁開度を制御するための制御情報（バルブ駆動制御情報）を求める処理を実行する。そして、制御手段８は、この弁開度の制御を実施するために求めたこのバルブ駆動制御情報を、バルブ駆動信号Ｓ３としてバルブ駆動回路２０に出力する。このバルブ駆動信号Ｓ３は、積層型圧電素子１５に所定の電圧を印加するためのアナログ又はデジタルの制御情報となる。
【００６２】
なお、積層型圧電素子１５は、一般に０Ｖ〜１５０Ｖ程度の直流電圧を印加することによりこの印加した電圧値に応じて微小な変位（伸縮）を発生させることができる。従って、制御手段８は、この「０Ｖ〜１５０Ｖ」の値を、例えば、一旦「０Ｖ〜５Ｖ」に換算したアナログ信号（又はデジタル信号）を、バルブ駆動信号Ｓ３としバルブ駆動回路２０に出力する処理を行なうようにする。
【００６３】
一方、バルブ駆動回路２０は、このバルブ駆動信号Ｓ３である「０Ｖ〜５Ｖ」の範囲の電圧値を、積層型圧電素子１５に微小な変位（推力）を発生させるためのバルブ駆動電圧に変換するための回路から構成する。そして、バルブ駆動回路２０により変換されたバルブ駆動電圧（バルブ駆動制御情報）が積層型圧電素子１５にバルブ駆動電圧信号Ｓ４として印加（出力）される。バルブ駆動電圧信号Ｓ４に係るバルブ駆動制御情報が積層型圧電素子１５に供給されると、積層型圧電素子１５は、印加されたこのバルブ駆動制御情報（電圧値）に応じて積層型圧電素子１５には微小な変位（図1に示す「下」方向又は「上」方向の伸縮）が発生する。これにより、流量制御弁機構７の流量制御弁１２の弁開度が変化し、流路４を流れる流体の流量が制御されることになる。
【００６４】
[制御手段の構成]
制御手段８は、ＣＰＵを備えたマイクロコンピュータからなる制御装置（制御基板）から構成されている。図２は、この制御手段８のハードウエアの構成例を示している。
【００６５】
図２に示すように、制御手段８は、主としてＣＰＵ２１、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３、Ａ／Ｄ変換回路２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ、Ｄ／Ａ変換回路２５、通信用インターフェース（Ｉ／Ｆ）回路２６ａ及び２６ｂ等を搭載した回路（制御）基板から構成されている。また、ＣＰＵ２１、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３、Ａ／Ｄ変換回路２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ、Ｄ／Ａ変換回路２５、通信用Ｉ／Ｆ回路２６ａ及び２６ｂは、バス線２７に接続されている。なお、Ａ／Ｄ変換回路２４ａ〜２４ｄ、Ｄ／Ａ変換回路２５等は、入出力用Ｉ／Ｆ回路を介してバス線２７に接続されるが、図２にはこれら入出力用Ｉ／Ｆ回路は示していない。
【００６６】
ＣＰＵ２１は、ＲＯＭ２２に記憶されている制御プログラムを解析して流量制御装置１の動作を制御するための中央演算装置であって、３２ビット等からなる高速のＣＰＵを使用することが望ましい。ＲＯＭ２２には流量制御装置１の動作を制御するための制御プログラムや基準となる各種のデータが記憶されている。なお、制御プログラムを記憶するＲＯＭ２２としては、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、あるいはフラッシュメモリを使用する。
【００６７】
ＲＡＭ２３は、上記制御プログラムが計算領域（ワークエリア）、及びＲＯＭ２２に記憶されているプログラムが流量制御装置１の動作を制御するための基準データ（後記するバルブ特性情報など）を予め記憶させておくための記憶手段（メモリ）であって、制御手段８の電源がＯＦＦになってもその記憶内容が保持されるメモリを使用する。なお、上記したバルブ特性情報はフラッシュメモリに記憶させてもよい。また、ＲＡＭ２３はＣＰＵ２１に内蔵されているＣＰＵ内蔵ＲＡＭを使用して、プログラムの高速処理が実行されるようにしてもよい。
【００６８】
上記したＡ／Ｄ変換回路２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄには、図２に示すように、それぞれ流量検出手段５、圧力検出手段６、温度検出手段３０等が接続されている。なお、流量検出手段５は、増幅回路２８を介してＡ／Ｄ変換回路２４ａに接続するようにしてもよい。また、Ｄ／Ａ変換回路２５にはバルブ駆動回路２０が接続され、バルブ駆動回路２０により調整されたバルブ駆動制御情報（バルブ駆動電圧）がバルブ駆動電圧信号Ｓ４として積層型圧電素子１５に印加される。
【００６９】
通信用Ｉ／Ｆ回路２６ａ及び２６ｂは、外部の装置とのデータ通信を行なうためのＩ／Ｆ回路であって、通信用Ｉ／Ｆ回路２６ａには、例えば外部システム９となる上位のホストコンピュータが接続されている。また、Ｉ／Ｆ回路２６ｂには、パーソナルコンピュータ等から構成されるモニタ装置２９が接続されている。このモニタ装置２９は、例えば、本発明の流量制御装置１を半導体製造ラインに導入した初期において、前記したバルブ特性情報をＲＡＭ２３に記憶（登録）する処理を行なうとき、あるいは半導体製造装置２が稼働しているときに、流量検出手段５や圧力検出手段６が検出した検出信号に係る情報、あるいは後記する検定情報をモニタリング（表示）するとき等、必要に応じて接続して使用する装置である。また、モニタ装置２９は、前記したように流量設定値を入力するための入力装置として使用してもよい。
【００７０】
[バルブ特性情報のデータ構成]
続いて、制御手段８のＲＡＭ２３に記憶しているバルブ特性情報（バルブ特性情報テーブルＫ１）のデータ構成例について説明する。このバルブ特性情報は、流量制御装置１が流路４を流れる流体の流量を制御しているときに、その流量制御の精度を検定するための基準となる情報を登録したデータテーブルである。また、このバルブ特性情報は、この検定処理の結果に基づいて流路４の流量を補正する制御を実行するときに参照する情報となり、予め、ＲＡＭ２３にデータテーブルとして記憶（登録）されている。
【００７１】
流路４内を流量制御弁機構７の方向に流れる流体の圧力を所定の圧力値にして、この流量制御弁機構７を作動させる積層型圧電素子１５にバルブ駆動電圧信号Ｓ４に係るバルブバルブ駆動制御情報（Ｖｓ）（バルブ駆動電圧）を印加したときに、流路４を流れる流体の流量を測定して、このバルブ駆動制御情報（Ｖｓ）と流体の流量（Ｒｓ）との関係を求めると、図３に示すようになることが知られている。
【００７２】
図３に示す線図は、流路４を流れる流体の圧力値を、それぞれ基準となる圧力値として、例えば、０．０５ＭＰａ、０．１ＭＰａ、０．２ＭＰａ、０．３ＭＰａに設定したときに、この流体の圧力値ごとに流量検出手段５が検出した基準となる流量検出値（Ｒｓ）（ｃｃ／ｍｉｎ）と、積層型圧電素子１５に印加した基準となるバルブ駆動制御情報（Ｖｓ）との関係を示している。なお、図３において、曲線Ｌ１は流体の圧力を０．０５ＭＰａに、曲線Ｌ２は流体の圧力を０．１ＭＰａに、曲線Ｌ３は流体の圧力を０．２ＭＰａに、曲線Ｌ４は流体の圧力を０．３ＭＰａに設定したときの基準となるバルブ駆動制御情報（Ｖｓ）と基準となる流量（Ｒｓ）との関係を示す。
【００７３】
図３に示すように、バルブ駆動制御情報（Ｖｓ）が増加すると、流量制御弁１２の弁開度が大きくなるので流路４を流れる流量は曲線的に増加する傾向になる。また、バルブ駆動制御情報（Ｖｓ）を一定にしたときのバルブ駆動制御情報（Ｖｓ）と流量（Ｒｓ）との関係は、流体の圧力を０．０５ＭＰａから０．３ＭＰａへと高くするほど流体の圧力差が大きくなるので、流路４の流量は多くなる
【００７４】
本発明においては、流量制御装置１を製造して出荷前に、あるいは流量制御装置１を半導体製造ラインのＣＶＤ装置などにプロセスガス（流体）を供給するガス管３に設置した初期の時点に実稼働テストを行なって、流体の上記した基準となる複数の圧力値ごとに、積層型圧電素子１５に基準となるバルブ駆動電圧信号Ｓ４に係るバルブ駆動制御情報を種々変化させて印加したときの流量検出手段５が検出した流量検出値（ｃｃ／ｍｉｎ、又は電圧値）を収集する作業を行なう。そして、これら収集したデータ（情報）から上記した図３に示すように、流量検出値（Ｒｓ）とバルブ駆動制御情報（Ｖｓ）との関係を示すデータ（情報）を流体の基準となる圧力値ごとに求めて、これらの情報をデータテーブル（以下、バルブ特性情報テーブルＫ１という）としてＲＡＭ２３の所定の記憶領域に予め登録する操作を行なう。
【００７５】
このバルブ特性情報テーブルＫ１は、前記したように、主として、ＣＶＤ装置等が稼働して本発明の流量制御装置１がプロセスガスの流量を制御しているときに、制御手段８に搭載されている制御プログラムが、流量制御装置１の流量制御の精度を自動的に検定する処理を行なうための基準情報として参照するためのデータテーブルとなる。
【００７６】
図４は、ＲＡＭ２３に記憶しているバルブ特性情報テーブルＫ１について、そのデータ構成の一例を示している。バルブ特性情報テーブルＫ１は、積層型圧電素子１５に印加した基準となるバルブ駆動制御情報（Ｖｓ）と、このバルブ駆動制御情報（Ｖｓ）を印加したときに流量検出手段５が流路４を流れる流体の流量を検出した基準となる流量検出値（Ｒｓ）（ｃｃ／ｍｉｎ）との関係を、この検出したときの流体の基準となる圧力値（Ｐｓ）である０．０５ＭＰａ、０．１ＭＰａ、０．２ＭＰａ、及び０．３ＭＰａごとに関連付けしてデータテーブルとして登録したものでる。
【００７７】
図４に示すバルブ特性情報テーブルＫ１のデータ構成例では、基準となる流量検出値Ｒｓは５ｃｃ／ｍｉｎ刻みで、基準となる圧力値Ｐｓは０．０５ＭＰａ、０．１ＭＰａ、０．２ＭＰａ、０．３ＭＰａについて実稼働テストで収集した結果を示しているが、さらに、詳細な仕様の実稼働テストを行なって細かい刻みのバルブ駆動制御情報（Ｖｓ）と流量検出値（Ｒｓ）で構成されるデータテーブルＫ１を作成してもよい。
【００７８】
[制御プログラムの構成]
続いて、流量制御装置１の動作を制御するために制御手段８のＲＯＭ２２に記憶されている制御プログラムの構成を、図５に基づいて説明する。
【００７９】
ＲＯＭ２２に記憶されている制御プログラムは、メイン制御プログラムＰｍ、通信制御プログラムＰ１、流量検出信号入力プログラムＰ２、圧力検出信号入力プログラムＰ３、温度検出信号入力プログラムＰ４、バルブ駆動制御情報入力プログラムＰ５、流量制御（ＰＩＤ制御）プログラムＰ６、検定情報サンプリングプログラムＰ７、バルブ特性情報参照プログラムＰ８、検定サンプリング情報増減傾向判定プログラムＰ９、バルブ制御情報傾き算出プログラムＰ１０、流量検定プログラムＰ１１、流量補正プログラムＰ１２、バルブ特性情報登録プログラムＰ１３、モニタリング処理プログラムＰ１４、ソフトウエアタイマーＰ１５、等から構成されている。
【００８０】
メイン制御プログラムＰｍは、上記した各プログラムＰ１〜Ｐ１５の作動を統括して制御するためのメインプログラムであって、流量制御装置１はメイン制御プログラムＰｍの制御に基づいて動作する。なお、流量制御装置１の電源をＯＮすると、メイン制御プログラムＰｍが立ち上がるように設定されている。
【００８１】
通信制御プログラムＰ１は、外部システム９及びモニタ装置２９との通信を行なうためのプログラムであって、サブプログラムとして外部システム９との通信処理を行なう通信プログラムＰ１ａ、モニタ装置２９との通信処理を行なう通信プログラムＰ１ｂ、外部システム９と流量補正について問合せ処理を行なう流量補正許可問合せプログラムＰ１ｃを備えている。
【００８２】
流量検出信号入力プログラムＰ２は、流量検出手段５が検出した流量検出値（Ｒ１）に係る検出信号Ｓ１を入力してＲＡＭ２３に一旦記憶する処理を行なうためのプログラムである。圧力検出信号入力プログラムＰ３は、圧力検出手段６が検出した圧力検出値（Ｐ１）に係る検出信号Ｓ２を入力してＲＡＭ２３に一旦記憶する処理を行なうためのプログラムである。温度検出信号入力プログラムＰ４は、温度検出手段３０が検出した流体の温度に係る検出信号Ｓ５を入力してＲＡＭ２３に一旦記憶する処理を行なうためのプログラムである。
【００８３】
なお、流路４を流れる流量は流体の温度により微小に変化するので、制御手段８により流路４を流れる流量を制御するときに、必要に応じて温度検出手段３０が検出した温度検出値も参照して流量制御の検定や制御の補正処理を行なうようにする。
【００８４】
また、バルブ駆動制御情報入力プログラムＰ５は、バルブ駆動回路２０が積層型圧電素子１５に印加したバルブ駆動電圧信号Ｓ４に係るバルブ駆動制御情報（Ｖ１）を、バルブ駆動電圧信号Ｓ６として制御手段８に入力してＲＡＭ２３に一旦記憶する処理を行なうためのプログラムである。
【００８５】
なお、バルブ駆動回路２０は、前記したように制御手段８が演算して求めたバルブ駆動回路２０に出力したバルブ駆動信号Ｓ３に係る電圧値を、バルブ駆動電圧信号Ｓ４に係る電圧値に変換する処理を行なう。従って、バルブ駆動制御情報入力プログラムＰ５は、制御手段８がバルブ駆動回路２０に出力したバルブ駆動信号Ｓ３に係る電圧値に基づいて、バルブ駆動電圧信号Ｓ４、すなわち、バルブ駆動電圧信号Ｓ６（Ｓ４）を求める処理を行なうようにしてもよい。
【００８６】
流量制御（ＰＩＤ制御）プログラムＰ６は、外部システム９から流量設定信号Ｓ０により受信した流量設定値（Ｒ０）と流量検出手段５が検出した流量検出値（Ｒ１）との偏差に基づいて、流路４を流れる流体の流量をこの流量設定値（Ｒ０）に一致させるために、例えば、ＰＩＤ演算処理によりバルブ駆動制御情報（Ｖ０）を求め、この求めたバルブ駆動制御情報（Ｖ０）を前記したバルブ駆動信号Ｓ３としてバルブ駆動回路２０に出力する処理を行なうプログラムである。そして、前記したようにバルブ駆動回路２０は、このバルブ駆動信号Ｓ３をバルブ駆動信号Ｓ４となるバルブ駆動制御情報（Ｖ１）に変換して、このバルブ駆動制御情報（Ｖ１）が積層型圧電素子１５に印加される。
【００８７】
検定情報サンプリングプログラムＰ７は、制御手段８が外部システム９から新たな流量設定値（Ｒ０）を受信して、上記した流量制御プログラムＰ６により流路４の流量を制御しているときに、この流量制御装置１が流路４の流量を制御した精度を検定するための各種の情報を収集（サンプリング）して記憶手段であるＲＡＭ２３に記憶する処理を行うためのプログラムである。
【００８８】
通常、外部システム９から流量制御装置１に送信される流量設定値（Ｒ０）は、予め設定された複数種の流量設定値から半導体製造装置２の成膜処理等の作業計画に従って、そのいずれか１種の流量設定値（Ｒ０）が、半導体製造装置２が稼働する前にその１バッチ分の成膜処理に対して送信される。図６は外部システム９から流量制御装置１に送信される流量設定値の状況を時系列順に表した図であって、横軸は経過時間を示す時間軸としている。
【００８９】
図６において、外部システム９から流量制御装置１に送信される流量設定値（Ｒ０）は、例えば、時系列順に次のような順序になっていることを示している。
【００９０】
（１）最初に、流量設定値（Ｒ０）として「０」を流量制御装置１に送信する。そして、Ｔ１時間が経過後、外部システム９は新たな流量設定値（Ｒ０）として図６に識別番号（バッチ番号）「Ｒ６０−１」として図示している「６０ｃｃ／ｍｉｎ」を流量制御装置１に送信する。これにより、流量制御装置１は、流路４の流量をＴ２時間にわたってこの流量設定値「６０ｃｃ／ｍｉｎ」になるように制御する。
【００９１】
（２）Ｔ２時間経過後に、外部システム９は流量を「０」にするための流量設定値（Ｒ０）を送信する。この流量設定値に基づいて、流量制御装置１はＴ３時間にわたって流路の流量を「０」に制御する。
【００９２】
（３）Ｔ３時間経過後に、外部システム９は新たな流量設定値（Ｒ０）（図６に識別番号「Ｒ６０−２」と図示）として再び「６０ｃｃ／ｍｉｎ」を流量制御装置１に送信する。この流量設定値（Ｒ０）に基づいて、流量制御装置１は流路４の流量をＴ４時間にわたって流量設定値「６０ｃｃ／ｍｉｎ」になるように制御する。
【００９３】
（４）そして、Ｔ４時間経過後に、外部システム９は流量を「０」にするための流量設定値（Ｒ０）を送信する。流量制御装置１はＴ５時間にわたって流路の流量を「０」に制御する。
【００９４】
（５）Ｔ５時間経過後に、外部システム９は新たな流量設定値（Ｒ０）（図６に識別番号「Ｒ２０−１」と図示）として「２０ｃｃ／ｍｉｎ」を流量制御装置１に送信する。これにより、流量制御装置１は流路４の流量をＴ６時間にわたって流量設定値（Ｒ０）である「２０ｃｃ／ｍｉｎ」になるように制御する。
【００９５】
（６）そして、Ｔ６時間経過後に、外部システム９は流量を「０」にするための流量設定値（Ｒ０）を送信する。流量制御装置１はＴ７時間にわたって流路４の流量を「０」に制御する。以降は、図６に示すように、外部システム９は新たに流量設定値「６０ｃｃ／ｍｉｎ」（図６に識別番号「Ｒ６０−３」と図示）、流量設定値「２０ｃｃ／ｍｉｎ」（図６に識別番号「Ｒ２０−２」と図示）、等を流量制御装置１に送信する。
【００９６】
図６に示すように、通常、外部システム９は流量制御装置１に、流量設定値として流量を「０」にする情報を除いて、日々の半導体製造装置２の作業計画に追従させて複数種の流量設定値（Ｒ０）、図６に示す例では「６０ｃｃ／ｍｉｎ」と「２０ｃｃ／ｍｉｎ」の２種を流量制御装置１に送信する。また、外部システム９は、これら複数種の流量設定値のいずれか１種の流量設定値を流量制御装置１に送信して所定の時間が経過すると、流路４の流量を「０」にする流量設定値（Ｒ０）を流量制御装置１に送信する。なお、図６には、外部システム９は２種の流量設定値（Ｒ０）を流量制御装置１に送信する例を示しているが、３種又は３種以上の流量設定値（Ｒ０）のいずれか１種を作業計画に基づいて流量制御装置１に送信する場合もある。また、1種の流量設定値（Ｒ０）のみを送信する場合も有り得る。
【００９７】
上記した検定情報サンプリングプログラムＰ７は、図６に示すように、外部システム９から送信された新たな１バッチ分の成膜処理等に対応するそれぞれの流量設定値「６０ｃｃ／ｍｉｎ」、「６０ｃｃ／ｍｉｎ」、「２０ｃｃ／ｍｉｎ」、・・・に応じて流路４の流量を制御しているときに、これら各１バッチの流量設定値（Ｒ０）ごとに、流量検出手段５及び圧力検出手段６から入力した流量検出値（Ｒ１）と圧力検出値（Ｐ１）と、この流量検出値（Ｒ１）に基づいて求めて積層型圧電素子１５に出力したバルブ駆動制御情報（Ｖ１）との３種から構成される情報を、検定サンプリング情報として流量設定値（Ｒ０）と関連付けしてＲＡＭ２３に設定した検定情報サンプリングテーブルに時系列順に所定数ほど記憶（蓄積）する処理を行なうプログラムである。
【００９８】
従って、検定情報サンプリングテーブルには、検定サンプリング情報を構成するバルブ駆動制御情報（Ｖ１）、流量検出値（Ｒ１）、圧力検出値（Ｐ１）がサンプリングして記憶処理を行なった記憶の時系列順に配列されることになる。
【００９９】
なお、流量制御装置１が外部システム９から新たな流量設定値（Ｒ０）を受信したときには、流路４を流れる流量はこの流量設定値（Ｒ０）に、または（Ｒ０）に近似した値に達しているとは限らない。従って、検定情報サンプリングプログラムＰ７が１バッチの流量設定値（Ｒ０）ごとに、検定サンプリング情報を構成するバルブ駆動制御情報（Ｖ１）、流量検出値（Ｒ１）及び圧力検出値（Ｐ１）をサンプリング（入力）して検定情報サンプリングテーブルに記憶するタイミングは、次の（１）又は（２）に記載のいずれかの方法を採用するようにする。
【０１００】
（１）流量制御装置１が外部システム９から流量設定値（Ｒ０）を受信した後、所定の時間ｔ１（図６に示すｔ１）、例えば３分が経過したときに、制御手段８が新たに入力した流量検出値（Ｒ１）と圧力検出値（Ｐ１）、及びこの新たに入力した流量検出値（Ｒ１）に基づいて求めて積層型圧電素子１５に出力したバルブ駆動制御情報（Ｖ１）とから構成される検定サンプリング情報の一つを流量設定値（Ｒ０）と関連付けしてＲＡＭ２３に記憶する処理を行なう。図６は、１バッチ分の新たな流量設定値（Ｒ０）を受信してｔ1時間経過した後に、一つの検定サンプリング情報を検定情報サンプリングテーブルに記憶する例を示している。図６において黒色の丸印で示しているポイントが、検定サンプリング情報を構成する３種のデータを入力して検定情報サンプリングテーブルに記憶するタイミングを示している。
【０１０１】
この（１）に記載のサンプリング方法においては、外部システム９から受信した１バッチ分の流量設定値（Ｒ０）ごとに、一つの検定サンプリング情報、すなわち、それぞれ一つのバルブ駆動制御情報（Ｖ１）と流量検出値（Ｒ１）と圧力検出値（Ｐ１）が、ＲＡＭ２３に設定した検定情報サンプリングテーブルにこの受信した流量設定値（Ｒ０）と関連付けして記憶されることになる。そして、検定情報サンプリングプログラムＰ７は、流量設定値（Ｒ０）ごとに予め設定した記憶数Ｎ（記憶数の上限値）の検定サンプリング情報を検定情報サンプリングテーブルに記憶する処理を行なうようにすることにより、同一の流量設定値（Ｒ０）に関連付けされた検定情報サンプリングテーブルには、流量設定値（Ｒ０）は同じでも異なった作業指示に対応するバッチの検定サンプリング情報が時系列順に順次、上限値Ｎまで記憶されることになる。
【０１０２】
（２）流量制御装置１が外部システム９から１バッチ分に相当する新たな流量設定値（Ｒ０）を受信した後、所定の時間が経過するごとに、例えば、新たな流量設定値（Ｒ０）を受信して３分が経過するごとに、上記（１）と同様に、バルブ駆動制御情報（Ｖ１）と、流量検出値（Ｒ１）と、圧力検出値（Ｐ１）とから構成される検定サンプリング情報を、この受信した流量設定値（Ｒ０）と関連付けして順次検定情報サンプリングテーブルに時系列的に記憶する処理を行なう。
【０１０３】
この（２）に記載のサンプリング方法においも、検定情報サンプリングプログラムＰ７は、流量設定値（Ｒ０）ごとに予め設定した記憶数Ｎ（記憶数の上限値）の検定サンプリング情報を検定情報サンプリングテーブルに記憶する処理を行なうようにする。上記した（２）の方法を採用すると、新たに受信した流量設定値（Ｒ０）ごと、すなわち、１バッチの作業指示ごとに、複数の検定サンプリング情報を検定情報サンプリングテーブルに記憶することができる。なお、上記（１）、（２）のいずれの方法を採用するかは、適宜設定すればよい。また、モニタ装置２９からこれら２方法のいずれかを任意に選択可能にしてもよい。
【０１０４】
続いて、ＲＡＭ２３の記憶領域に設定した検定情報サンプリングテーブルのデータ構成例を、図７、図８に基づいて説明する。
【０１０５】
図７に示す検定情報サンプリングテーブルＫ２は、外部システム９から受信した流量設定値（Ｒ０）が「６０ｃｃ／ｍｉｎ」について、受信したこの１バッチ分の流量設定値（Ｒ０）ごとに一つの検定サンプリング情報を構成する各一つのバルブ駆動情報（Ｖ１）、流量検出値（Ｒ１）、圧力検出値（Ｐ１）をサンプリングして記憶する処理を行なうようにしたときのデータ構成例を示している。検定情報サンプリングプログラムＰ７は、例えば、外部システム９から受信した１バッチ分の流量設定値（Ｒ０）ごとに、流量設定値（Ｒ０）を識別するための識別情報（流量設定値識別情報）ａ１として、「Ｒ６０−１」、「Ｒ６０−２」、・・・を付与して、この識別情報ａ１に関連付けして一つの検定サンプリング情報を構成するバルブ駆動情報（Ｖ１）、流量検出値（Ｒ１）、圧力検出値（Ｐ１）を記憶する処理を行なうようにする。なお、識別情報ａ１は、複数種の流量設定値（Ｒ０）を識別する情報として、例えば、図７に示すように「Ｒ６０」を含む所定桁数の情報から構成する。これにより、検定情報サンプリングテーブルＫ２に記憶した検定サンプリング情報を構成する各データと流量設定値（Ｒ０）との関連付けが可能になる。
【０１０６】
図８に示す検定情報サンプリングテーブルＫ３は、同じく流量設定値（Ｒ０）が「２０ｃｃ／ｍｉｎ」について、受信したこの１バッチ分の流量設定値（Ｒ０）ごとに一つの検定サンプリング情報を構成する各一つのバルブ駆動情報（Ｖ１）、流量検出値（Ｒ１）、圧力検出値（Ｐ１）をサンプリングして記憶したときのデータ構成例を示している。
【０１０７】
なお、検定情報サンプリングプログラムＰ７は、前記したように、検定情報サンプリングテーブルＫ２及びＫ３に検定サンプリング情報を構成する各データを、サンプリングした時系列順に記憶する処理を行なう。また、識別情報ａ１は、上記したように複数種の流量設定値（Ｒ０）を識別する情報の他に、例えば、サンプリングした時系列順を表す情報である追番号、又はサンプリングしたときに年月日時分等を付加した情報から構成するようにするとよい。この年月日時分に関する情報は、外部システム９が流量制御装置１に流量設定値（Ｒ０）とともに送信するようにするか、あるいはモニタ装置２９から入力するようにしてもよい。
【０１０８】
また、受信したこの１バッチ分の流量設定値（Ｒ０）ごとに複数の検定サンプリング情報をサンプリングする場合には、識別情報ａ１に、さらに当該バッチでサンプリングした順序を示す追番号を付加するようにする。なお、受信した１バッチ分の流量設定値（Ｒ０）ごとに検定サンプリング情報をサンプリングする数は、前記したように、流量設定値（Ｒ０）を受信してから所定の時間が経過したときに一つ、あるいは所定の時間が経過するごとに一つ、すなわち複数をサンプリングするかは、予め統一しておいた方がよい。
【０１０９】
バルブ特性情報参照プログラムＰ８は、例えば、流量検出手段５が検出した流量検出値（Ｒ１）と圧力検出手段６が検出した圧力検出値（Ｐ１）とに関連付けされる基準となるバルブ駆動制御情報を、バルブ特性情報テーブルＫ１を参照して求める処理を行なうプログラムである。
【０１１０】
検定サンプリング情報増減傾向判定プログラムＰ９は、流量設定値（Ｒ０）に関連付けして検定情報サンプリングテーブルＫ２、Ｋ３、・・・に記憶されている検定サンプリング情報、すなわち、バルブ駆動制御情報（Ｖ１）と流量検出値（Ｒ１）について、その記憶の時系列順の増加又は減少の傾向を判定する処理を行なうプログラムである。なお、この増加又は減少の傾向を判定するための処理手順については後述する。
【０１１１】
バルブ制御情報傾き算出プログラムＰ１０は、複数種の流量設定値（Ｒ０）に関連付けして検定サンプリング情報を記憶した検定情報サンプリングテーブルＫ２、Ｋ３、・・・について、その一つ又はいずれか２種の検定情報サンプリングテーブルに記憶されている流量検出値（Ｒ１）とバルブ駆動制御情報（V１）との関連を示す関連係数（Ａ）を求める処理を行なう。この関連係数（Ａ）は、いずれか２種の検定情報サンプリングテーブルを選択した場合には、この２種の検定情報サンプリングテーブルに記憶されている流量検出値（Ｒ１）とバルブ駆動制御情報（Ｖ１）のそれぞれを、その記憶の時系列順に２次元座標軸上に対応させたときの交点座標を結ぶ直線の傾きとして求める処理を行なう。
【０１１２】
一つの検定情報サンプリングテーブルから関連係数（Ａ）を求める場合には、いずれか一つの流量設定値（Ｒ０）に関連付けされた一つの検定情報サンプリングテーブルに記憶されている流量検出値（Ｒ１）とバルブ駆動制御情報（Ｖ１）のそれぞれを、その記憶の時系列順に２次元座標軸上に対応させたときの交点座標と原点座標（０、０）を結ぶ直線の傾きとして求める処理を行なう。なお、外部システム９から２種以上の流量設定値（Ｒ０）が送信される場合には、いずれか２種の検定情報サンプリングテーブルから関連係数（Ａ）を求める処理を行なうことが望ましい。
【０１１３】
バルブ制御情報傾き算出プログラムＰ１０により２つの検定情報サンプリングテーブルから関連係数（Ａ）を求める処理は、例えば、次のような処理により求めることができる。
２つの検定情報サンプリングテーブルに記憶されている流量検出値（Ｒ１）についてその記憶の時系列順どうしの差異値Ｒｒと、同じくバルブ駆動制御情報（Ｖ１）についてその記録の時系列順どうしの差異値Ｖｒとを順次算出し、さらに、これら算出した差異値Ｒｒと差異値Ｖｒから関連係数（Ａ）を（Ａ）＝（差異値Ｒｒ）／（差異値Ｖｒ）として求める処理を行なう。この関連係数（Ａ）は、検定情報サンプリングテーブルに記憶されている流量検出値（Ｒ１）（又はバルブ駆動制御情報（Ｖ１））の記憶数ほど求められることになる。
【０１１４】
なお、バルブ制御情報傾き算出プログラムＰ１０により上記した関連係数（Ａ）を、流量設定値（Ｒ０）に関連付けされた一つの検定情報サンプリングテーブルから求める処理を行なうか、あるいはいずれか２種の流量設定値（Ｒ０）に関連付けされた検定情報サンプリングテーブルを選択して求める処理を行なうか否かは、次の（１）〜（３）のいずれかに基づいてその処理機能を決定するとよい。
【０１１５】
（１）本発明の流量制御装置１を設置した半導体製造ラインが１種の流量設定値（Ｒ０）に基づいて流量制御を行なう仕様になされている場合には、関連係数（Ａ）を一つの検定情報サンプリングテーブルから求める処理を行なう。
【０１１６】
（２）本発明の流量制御装置１を設置した半導体製造ラインが２種以上の流量設定値（Ｒ０）に基づいて流量制御を行なう仕様になされている場合には、関連係数（Ａ）をいずれか２種の検定情報サンプリングテーブルから求める処理を行なう。
【０１１７】
（３）本発明の流量制御装置１を設置した半導体製造ラインが２種以上の流量設定値（Ｒ０）に基づいて流量制御を行なう仕様になされている場合にも、例えば、外部システム９からの制御信号、あるいはモニタ装置２９からの入力信号に基づいて、指定された一つの流量設定値（Ｒ０）に関連付けされた検定情報サンプリングテーブルから関連係数（Ａ）を求める処理を行なう。
【０１１８】
上記した検定サンプリング情報増減傾向判定プログラムＰ９とバルブ制御情報傾き算出プログラムＰ１０は、流量制御装置1の検定処理を行なうための前処理を行なうために必要となるプログラムである。
【０１１９】
流量検定手段となる流量検定プログラムＰ１１は、流量制御装置１が流路４の流量を制御している精度に係る情報（検定情報）を求める処理を行なうプログラムである。流量検定プログラムＰ１１は、サブプログラムとしてバルブ制御差異量算出プログラムＰ１１ａと流量差異量算出プログラムＰ１１ｂを備えている。流量検定プログラムＰ１１の処理内容については後述する。
【０１２０】
流量補正プログラムＰ１２は、制御手段８の流量制御プログラムＰ６が新たなバルブ駆動制御情報（Ｖ１）を流量制御弁機構７（積層型圧電素子１５）に出力したときに、流路４の流量を補正するための流量補正用のバルブ駆動制御情報を求め、この求めたバルブ駆動制御情報を流量制御弁機構７に出力する処理を行なうプログラムである。
【０１２１】
バルブ特性情報登録プログラムＰ１３は、例えば、流量制御装置１を半導体製造装置２に設置した初期の段階において、前記したように実稼働テストを行なって収集したデータから、図４に示すデータ構成のバルブ特性情報テーブルＫ１をＲＡＭ２３に登録する処理を行なうためのプログラムである。また、流量制御装置１を半導体製造装置２に設置した後において、バルブ特性情報テーブルＫ１をＲＡＭ２３に再登録する場合においてもバルブ特性情報登録プログラムＰ１３を使用する。
【０１２２】
モニタリング処理プログラムＰ１４は、半導体製造装置２が稼働しているときに流量制御装置１が収集した流量検出値（Ｒ１）、圧力検出値（Ｐ１）、温度検出値、及び演算して求めた検定情報等の各種の情報をモニタ装置２９にリアルタイムに送信する処理を行なうプログラムである。モニタ装置２９はこれらの情報を受信すると、受信した情報を表示装置に時系列的にグラフィック表示する処理を行なう。なお、モニタ装置２９は、前記したように必要に応じて設置して稼働させてもよい。
【０１２３】
ソフトウエアタイマーＰ１５は、経過時間をプログラム処理によりカウントする処理を行なうプログラムである。ソフトウエアタイマーＰ１５は、メイン制御プログラムＰｍによりその経過時間のカウント処理の実行が制御される。なお、ソフトウエアタイマーＰ１５の代わりに、ハードウエアから構成されるタイマーを制御手段（基板基板）８に搭載してもよい。
【０１２４】
[流量制御および検定処理の手順]
続いて、流量制御装置１の制御手段８が上記した制御プログラムにより、流路４を流れる流体の流量を制御しながら、流量制御の精度についてその検定処理を行なうための手順について、その第１の実施形態を図９〜図１１に示すフローチャートに基づいて説明する。
【０１２５】
図９は、制御手段８のメイン制御プログラムＰｍが外部システム９から流量設定信号Ｓ０により流量設定値（Ｒ０）を通信割込み処理で受信し、この受信した流量設定値（Ｒ０）の種別を判定する処理を示すフローチャートである。また、図１０及び図１１は、メイン制御プログラムＰｍが外部システム９から受信した流量設定値（Ｒ０）に基づいて流路４の流量を制御しながら、この流量制御の精度を検定する処理を行なう手順を示すフローチャートである。
【０１２６】
以下の説明において、外部システム９が流量設定信号Ｓ０として流量制御装置１に送信する流量設定値（Ｒ０）は、「０〜１００ｃｃ／ｍｉｎ」の範囲に設定された複数の流量設定値のいずれか１種のデジタル値が送信される場合を例にして説明する。なお、この流量設定値（Ｒ０）が「０」であることは流路４を流れる流体の流量を「０」にすることを示し、「１００」であることは流量制御装置１が流路４に流すことができる最大の流量（フルスケール流量）、例えば、１００ｃｃ／ｍｉｎに制御することを示す。
【０１２７】
また、外部システム９から流量制御装置１に流量設定信号Ｓ０として送信される流量設定値（Ｒ０）は、図６に示すように、ＣＶＤ装置等の半導体製造装置２の稼働（成膜処理など）に追従させて、例えば、「０ｃｃ／ｍｉｎ」を送信して所定の時間（Ｔ１）が経過した後に、１バッチ分の成膜処理を行なうための流量設定値（Ｒ０）として「６０ｃｃ／ｍｉｎ」が送信される。これに基づいて、制御手段８の流量制御プログラムＰ６は、ＣＶＤ装置のチャンバーに通じる流路４を流れる流体の流量が「６０ｃｃ／ｍｉｎ」になるようにＴ２時間にわたって制御する。そして、Ｔ２時間が経過すると、外部システム９は流量設定信号Ｓ０として「０ｃｃ／ｍｉｎ」を送信する。さらに、Ｔ３時間が経過した後に、外部システム９は新たな１バッチ分の成膜処理を行なうための流量設定値（Ｒ０）として、例えば、「６０ｃｃ／ｍｉｎ」を流量制御装置１に送信する。
【０１２８】
図９は、流量制御装置１が外部システム９から流量設定値（Ｒ０）を受信したときに、流量制御装置１のメイン制御プログラムＰｍが実行する受信処理の手順を示すフローチャートである。この受信処理の内容をステップごとに説明すると次のようになる。
【０１２９】
（ステップＳ１）
メイン制御プログラムＰｍは、外部システム９から流量設定信号Ｓ０として受信した流量設定値（Ｒ０）が「０」（０ｃｃ／ｍｉｎ）であるか否かを判定する。この判定の結果、「０」より大であるとステップＳ２に進み、「０」であるとステップＳ５に進む制御を行なう。
【０１３０】
（ステップＳ２）
受信した流量設定値（Ｒ０）が、予め設定された上限値、例えば「１００ｃｃ／ｍｉｎ」を超えているか否かを判定する。この判定の結果、上限値以下と判定されるとステップＳ３に進む。一方、上限値を超えているとステップＳ６に進む。
【０１３１】
（ステップＳ３）
ソフトウエアタイマーＰ１５を作動（スタート）させて、経過時間のカウント処理、例えば、秒単位のカウント処理を行なう。
【０１３２】
（ステップＳ４）
受信した流量設定値（Ｒ０）をＲＡＭ２３に記憶する。ステップＳ４の処理が終了すると、メイン制御プログラムＰｍは、図１０に示しているソフトウエア割込み処理（１０ｍsecのタイマー割込み処理）Ｓｉに、制御を移行する処理を行なう。
【０１３３】
（ステップＳ５）
制御手段８の流量制御プログラムＰ６は、流路４に流れる流量を「０」にする（流量制御弁機構７を「閉」にする）制御を行なう。この流量を「０」に制御する処理は、積層型圧電素子１５にバルブ駆動電圧値（バルブ駆動制御情報を示す）として「１５０Ｖ（もしくは０Ｖ）」を印加することにより流量制御弁１２を下降させて流路４の流量を「０」にすることを示す。ステップＳ５の処理が終了すると、流量設定値（Ｒ０）の受信に対する処理を終了する。
【０１３４】
なお、流路４の流量を「０」にするための制御は、積層型圧電素子１５から構成される流量制御弁のタイプ、すなわち、ノーマリーオープン型か、あるいはノーマリークローズ型かに応じたバルブ駆動制御情報（Ｖ1）を積層型圧電素子１５に印加する必要がある。例えば、ノーマリーオープン型の場合には積層型圧電素子１５に「１５０Ｖ」を印加して流量制御弁機構７が「閉」になるように制御し、他方ノーマリークローズ型の場合には積層型圧電素子１５に「０Ｖ」を印加して流量制御弁機構７が「閉」になるように制御する必要がある。
【０１３５】
なお、流量制御弁の開閉制御の型式に関係なく、流量制御弁機構７の開閉をプログラム制御により実行するためには、例えば、流量制御弁機構７を「閉」にするためには制御手段８はバルブ駆動回路２０に「０Ｖ」を出力し、一方、流量制御弁機構７を「全開」にするためには制御手段８はバルブ駆動回路２０に「５Ｖ」を出力する制御を行なうようにするとよい。そして、バルブ駆動回路２０には、この流量制御弁の開閉制御の型式に対応させるための駆動電圧変換回路を設けるようにする。駆動電圧変換回路は、ノーマリーオープン型の流量制御弁を備えた流量制御弁機構７を「閉」にするためには積層型圧電素子１５に「１５０Ｖ」を印加する回路を設け、一方、流量制御弁がノーマリークローズ型の場合には、同じく流量制御弁機構７を「閉」にするために「０Ｖ」を印加する回路を設けるようにする。
【０１３６】
（ステップＳ６）
外部システム９から、予め設定された値を超えた流量設定値（Ｒ０）が送信されたので、エラー処理を行なって流量設定値（Ｒ０）の受信処理を終了する。
【０１３７】
続いて、図１０〜図１１に示している１０ｍｓｅｃ（１０ミリ秒）のタイマー割込み処理Ｓｉ（以下、タイマー割込み処理という）により実行する流量制御と検定処理の手順について説明する。
タイマー割込み処理Ｓｉは、外部システム９から次の新たな流量設定値（Ｒ０）が送信されるまで、メイン制御プログラムＰｍの制御に基づいて、所定の時間間隔ごとに、例えば、１０ｍｓｅｃごとに起動される。以下、図１０〜図１１に示すステップ順にタイマー割込み処理Ｓｉの処理手順について説明する。
【０１３８】
（ステップＳ１１）
流量検出信号入力プログラムＰ２を作動させて、現時点において流量検出手段５が検出した流路４の流量検出値（Ｒ１）に係る情報を流量検出信号Ｓ１として制御手段８に入力し、入力したこの流量検出値（Ｒ１）をＲＡＭ２３に記憶する処理を行なう。制御手段８に入力される流量検出値（Ｒ１）は、例えば０〜５Ｖのいずれかの電圧値として入力されるが、流量検出信号入力プログラムＰ２はこの入力した電圧値を現在の流量値、例えば、「ｃｃ／ｍｉｎ」で表される流量検出値（Ｒ１）に変換する処理を行なってＲＡＭ２３に記憶する。なお、制御手段８に流量検出値（Ｒ１）として入力される０〜５Ｖの電圧値を、そのまま以下の処理で使用するようにしてもよい。
【０１３９】
（ステップＳ１２）
圧力検出値入力手段となる圧力検出信号入力プログラムＰ３により、圧力検出手段６が検出した圧力検出値（Ｐ１）を圧力検出信号Ｓ２として入力する処理を行なって、入力したこの圧力検出値Ｐ１をＲＡＭ２３に記憶する処理を行なう。なお、制御手段８に入力される圧力検出値（Ｐ１）は、例えば０〜５Ｖで表されるいずれかの電圧値であるが、圧力検出信号入力プログラムＰ３は、この電圧値を例えば「０．２ＭＰａ」で表される圧力検出値（Ｐ１）に変換してＲＡＭ２３に記憶する処理を行なう。
【０１４０】
（ステップＳ１３）
流量制御プログラムＰ６は、流路４の流量を外部システム９から受信した流量設定値（Ｒ０）にするためのバルブ駆動制御情報（Ｖ０）を求める演算処理を行なう。続いて、この求めたバルブ駆動制御情報（Ｖ０）をバルブ駆動信号Ｓ３としてバルブ駆動回路２０に出力する。バルブ駆動回路２０は、制御手段８からバルブ駆動制御情報（Ｖ０）が入力されると、前記したようにこのバルブ駆動制御情報（Ｖ０）を積層型圧電素子１５にバルブ駆動電圧信号Ｓ４として印加するバルブ駆動制御情報（Ｖ１）（バルブ駆動電圧値）に変換する。そして、この変換されたバルブ駆動制御情報（Ｖ１）が積層型圧電素子１５に印加（出力）される。
【０１４１】
また、ステップＳ１３においては、バルブ駆動制御情報入力プログラムＰ５により、バルブ駆動回路２０が積層型圧電素子１５に印加したバルブ駆動電圧値であるバルブ駆動制御情報（Ｖ１）を、バルブ駆動電圧信号Ｓ６として制御手段８に入力し、この入力したバルブ駆動制御情報（Ｖ１）をＲＡＭ２３に一旦記憶する処理を行なう。なお、この積層型圧電素子１５に印加したバルブ駆動制御情報（Ｖ１）をＲＡＭ２３に記憶する処理は、流量制御プログラムＰ６が演算して求めたバルブ駆動制御情報（Ｖ０）からバルブ駆動制御情報（Ｖ１）を求め、このバルブ駆動制御情報（Ｖ１）をＲＡＭ２３に記憶する処理を行なうようにしてもよい。
【０１４２】
なお、ステップＳ１３において、流量制御プログラムＰ６により、バルブ駆動制御情報Ｖ１に対応するバルブ駆動制御情報であってバルブ駆動回路２０に出力するバルブ駆動制御情報（Ｖ０）を求める処理は、例えば、ＰＩＤ演算処理により求める。
【０１４３】
このＰＩＤ演算処理によりバルブ駆動制御情報（Ｖ０）を求める処理は、次のようにして行なうことができる。すなわち、外部システム９から受信した流量設定値（Ｒ０）とステップＳ１１の処理で入力した流量検出値（Ｒ１）との差異値を求め、この差異値からＲＡＭ２３に予め登録したＰＩＤ演算処理を行なうための基準制御情報を参照して、バルブ駆動制御情報（Ｖ０）を求める処理を行なう。なお、この処理においては、ＰＩＤ演算処理により積層型圧電素子１５に印加するためのバルブ駆動制御情報（Ｖ１）を求め、この求めたバルブ駆動制御情報（Ｖ１）に基づいてバルブ駆動回路２０に出力するバルブ駆動制御情報（Ｖ０）を求める処理を行なうようにしてもよい。
【０１４４】
（ステップＳ１４）
上記ステップＳ１により、外部システム９から流量設定信号Ｓ０により指示された流量設定値（Ｒ０）（例えば、６０ｃｃ／ｍｉｎ）と、上記ステップＳ１１で入力した流量検出値Ｒ１との差異量Ｄ１（Ｄ１＝｜Ｒ０−Ｒ１｜）を算出し、この差異値Ｄ１が「０」か、あるいは予め設定した値α、例えば、「０．１ｃｃ／ｍｉｎ」以下であるか否かを判定する処理を行なう。この判定処理により、差異量Ｄ１がα以下と判定された場合にはステップＳ１５に進む。一方、Ｄ１＞αと判定された場合には、タイマー割込み処理Ｓｉに戻る処理を行なう。
【０１４５】
このステップＳ１４の処理は、現時点において流路４を流れている流量の流量検出値（Ｒ１）が外部システム９から指示された流量設定値（Ｒ０）に一致、又はこの流量設定値（Ｒ０）に対して、例えば「０．１ｃｃ／ｍｉｎ」以下の安定した状態に達していると判定して良いか否かを判定するための処理である。そして、上記差異量Ｄ１が値αを超えていると判定されるとタイマー割込み処理Ｓｉに戻って、１０ｍｓｅｃごとに作動する次のタイマー割込み処理Ｓｉにおいて流量が安定した状態と見なして良いか否かを再度判定することになる。
【０１４６】
なお、ステップＳ１４の処理を行なう理由は、次の通りである。例えば、流路４を流れる流体の流量を「０」（「０ｃｃ／ｍｉｎ」）の状態から流量設定値（Ｒ０）である、例えば「６０ｃｃ／ｍｉｎ」になるようにプロセスガス供給源と流量制御装置１との間のガス管３に設置されている圧力制御装置を制御しても、流路４を流れる流量が直ちに「６０ｃｃ／ｍｉｎ」又は「６０ｃｃ／ｍｉｎ」に近似した安定した流量に達することはなく、通常、安定した流量に達するまでに１秒〜数秒程度の時間を要する。従って、流量制御装置１が流量制御を実施している精度を検定する処理は、流路４を流れる流体の流量が流量設定値（Ｒ０）に近似した値に達したと判定された後に実行しないと検定を行なう意味がないからである。
【０１４７】
なお、ステップＳ１４の処理において、流路４の流量が安定していると判定されたときに、前記したステップＳ３の処理、すなわち、ソフトウエアタイマーＰ１５を作動（スタート）させて、経過時間のカウント処理を行なうようにしてもよい。
【０１４８】
（ステップＳ１５）
ＲＡＭ２３に設定した検定処理フラグに「１」が記憶されているか否かを判定する。この判定結果、「１」が記憶されているとステップＳ１６に進み、「０」が記憶されているとステップＳ１７に進む。この検定処理フラグとは、前記した装置の経時変化により、流量制御装置１による現在の流路４の流量制御の状態は、外部システム９から受信した流量設定値（Ｒ０）に対して無視できないズレ量が発生しているか否かを示す情報である。なお、この検定処理フラグには、後述するステップＳ２４〜Ｓ２５の処理に基づいて検定処理を実行する必要があると判定されると「１」が記憶される。
【０１４９】
（ステップＳ１６）
流量検定プログラムＰ１１により、流量制御装置１による流量制御の精度を検定するための検定情報を算出する処理を行なう。さらに、ステップＳ１６においては、算出した検定情報を外部システム９に送信する処理を行なう。
【０１５０】
流量検定プログラムＰ１１が算出する検定情報としては、下記のバルブ制御差異量と流量差異量を算出する。
【０１５１】
検定情報となるバルブ制御差異量は、流量検定手段となるバルブ制御差異量算出プログラムＰ１１ａにより求める検定情報である。バルブ制御差異量は、制御手段８が積層型圧電素子１５に出力したバルブ駆動制御情報（Ｖ１）と、流量制御プログラムＰ６がこのバルブ駆動制御情報（Ｖ１）を求める処理を行なった時点における流量検出値（Ｒ１）と圧力検出値（Ｐ１）との双方に関連付けされる情報であってバルブ特性情報テーブルＫ１を参照して求めた基準となるバルブ駆動制御情報（Ｖｓｉ）との差異量を示す。なお、この基準となるバルブ駆動制御情報（Ｖｓｉ）は、バルブ特性情報参照プログラムＰ８により求める。
【０１５２】
従って、バルブ制御差異量は、現時点において積層型圧電素子１５に出力したバルブ駆動制御情報（Ｖ１）と、このバルブ駆動制御情報（Ｖ１）を出力したときの流量検出値（Ｒ１）と圧力検出値（Ｐ１）とから求められる検定用の基準データとして求めたバルブ駆動制御情報（Ｖｓｉ）とのズレ量を示し、このズレ量は装置の経年変化により発生したと推測することができる。
【０１５３】
バルブ制御差異量を算出する手順は、バルブ制御差異量算出プログラムＰ１１ａにより次のようにして求めることができる。
流路４の流量を外部システム９から受信した流量設定値（Ｒ０）になるように制御するために、ステップＳ１３の処理で積層型圧電素子１５に出力したバルブ駆動制御情報（Ｖ１）と、このバルブ駆動制御情報（Ｖ１）を演算処理により求める情報としてステップＳ１１の処理で入力した流量検出値（Ｒ１）とステップＳ１２の処理で入力した圧力検出値（Ｐ１）とに関連付けられる基準となるバルブ駆動制御情報（Ｖｓｉ）との差異量となる（（Ｖ１）−（Ｖｓｉ））を示す。なお、基準となるバルブ駆動制御情報（Ｖｓｉ）は、上記したように図４に示すバルブ特性情報テーブルＫ１を参照して求めることができる。
【０１５４】
なお、バルブ特性情報参照プログラムＰ８により、上記した流量検出値（Ｒ１）と圧力検出値（Ｐ１）とに関連付けされる基準となるバルブ駆動制御情報（Ｖｓｉ）を、バルブ特性情報テーブルＫ１を参照して求める手順を、図４に示すバルブ特性情報テーブルＫ１に記載のデータ例に基づいて説明すると次のようになる。
【０１５５】
例えば、ステップＳ１１の処理で入力した流量検出値（Ｒ１）が「６０ｃｃ／ｍｉｎ」、同じくステップＳ１２の処理で入力した圧力検出値（Ｐ１）が「０．２ＭＰａ」であると、バルブ特性情報参照プログラムＰ８は、これら流量検出値（Ｒ１）（６０ｃｃ／ｍｉｎ）と圧力検出値（Ｐ１）（０．２ＭＰａ）の双方に関連付けされる基準となるバルブ駆動電圧（Ｖｓｉ）を、図４に示すバルブ特性情報テーブルＫ１を参照して求める処理を行なう。この例では、基準となるバルブ駆動電圧（Ｖｓｉ）としては図４の領域ｂに示す「５３．６０９Ｖ」が求められることになる。
【０１５６】
なお、上記した流量検出値（Ｒ１）が「５７ｃｃ／ｍｉｎ」、圧力検出値（Ｐ１）が「０．２５ＭＰａ」である場合には、この流量検出値（Ｒ１）と圧力値（Ｐ１）との双方に関連付けされる基準となるバルブ駆動電圧（Ｖｓｉ）をバルブ特性情報テーブルＫ１に登録されているデータから直接求めることができないので、直線近似補間等の演算処理を行なうプログラム（直線近似補間演算プログラム）により基準となるバルブ駆動電圧（Ｖｓｉ）を求める処理を行なう。
【０１５７】
上記した流量検出値（Ｒ１）が「５７ｃｃ／ｍｉｎ」、圧力検出値（Ｐ１）が「０．２５ＭＰａ」のときに、バルブ特性情報テーブルＫ１を参照して直線近似補間演算プログラムにより基準となるバルブ駆動電圧（Ｖｓｉ）を求める処理は、例えば、次の（１）〜（３）に記載の手順をプログラム化することにより求めることができる。
【０１５８】
（１）上記流量検出値（Ｒ１）「５７ｃｃ／ｍｉｎ」が含まれるバルブ特性情報テーブルＫ１の基準となる流量検出値（Ｒｓ）が「５５ｃｃ／ｍｉｎ」と「６０ｃｃ／ｍｉｎ」について、それぞれ流体の基準となる圧力値（Ｐｓ）が「０．２ＭＰａ」と「０．３ＭＰａ」に対応する４つの基準となるバルブ駆動電圧（Ｖｓ１）〜（Ｖｓ４）をバルブ特性情報テーブルＫ１から求めてＲＡＭ２３に記憶する。
【０１５９】
（２）（５７−５５）／（６０−５５）の比例配分で、上記流量検出値（Ｒ１）が「５７ｃｃ／ｍｉｎ」であるときに、圧力検出値（Ｐ１）が「０．２ＭＰａ」に対応するバルブ駆動電圧（Ｖｓ５）と、「０．３ＭＰａ」に対応するバルブ駆動電圧（Ｖｓ６）とを、バルブ特性情報テーブルＫ１を参照して求めてＲＡＭ２３に記憶する。
【０１６０】
（３）上記（２）で求めた（Ｖｓ５）と（Ｖｓ６）から（（Ｖｓ６）−（Ｖｓ５））の値を算出し、この値を（０．２５−０．２）／（（０．３）−（０．２））で比例配分することにより、圧力検出値（Ｐ１）が「０．２５ＭＰａ」のときの基準となるバルブ駆動電圧（Ｖｓｉ）を求める処理を行なう。
【０１６１】
一方、検定情報となる流量差異量は、現時点における流量検出値（Ｒ１）と、この流量検出値（Ｒ１）に基づいて演算処理して積層型圧電素子１５に出力したバルブ駆動制御情報（Ｖ１）に基づいてバルブ特性情報テーブルＫ１から求められる基準となる流量（Ｒｓｉ）との差異量、すなわち、流量制御装置１が流路４の流量を流量設定値（Ｒ０）になるように制御しているときに、実際に測定した流量検出値（Ｒ１）と、このときに出力したバルブ駆動制御情報（Ｖ１）から求められる検定用の流量とのズレ量を示す。
【０１６２】
上記した流量差異量は、第２の流量検定手段となる流量差異量算出プログラムＰ１１ｂにより次の手順により算出することができる。
まず、バルブ特性情報参照プログラムＰ８により、ステップＳ１２の処理で入力した圧力検出値（Ｐ１）とステップＳ１３の処理で積層型圧電素子１５に出力したバルブ駆動制御情報（Ｖ１）とに関連付けされる基準となる流量（Ｒｓｉ）を、バルブ特性情報テーブルＫ１を参照して求める処理を行なう。続いて、ステップＳ１１の処理で入力した流量検出値（Ｒ１）と基準となる検定用の流量（Ｒｓｉ）との差異値を求め、この求めた差異値を流量差異量（流量のズレ量）とする。この流量のズレ量は、装置の経年変化により発生したと推測することができる。なお、バルブ特性情報参照プログラムＰ８によりこの基準となる流量（Ｒｓｉ）を求める処理は、必要に応じて前記した直線近似補間演算プログラムを作動させる。
【０１６３】
さらに、ステップＳ１６において、流量検定プログラムＰ１１は、上記処理により求めたバルブ制御差異量と流量差異量を外部システム９へ送信する処理を行なう。また、これらの情報をモニタ装置２９に送信してもよい。
【０１６４】
外部システム９は、上記ステップＳ１３とステップＳ１６により、流量制御装置１から流量検出値（Ｒ１）、圧力検出値（Ｐ１）、バルブ駆動制御情報（Ｖ１）、及びバルブ制御差異量と流量差異量を含む各種情報を受信すると、外部システム９が備えている監視システムのモニタ装置にこれら受信した情報を、例えば、時系列的に表示するようにする。監視システムの監視者は、この表示を見て、流量設定値（Ｒ０）に対して流量制御のズレ量の発生状況等をリアルタイムに認識することができる。
【０１６５】
（ステップＳ１７）
メイン制御プログラムＰｍは、ソフトウエアタイマーＰ１５がカウントした時間値が、予め設定した所定の時間値に達しているか否かを判定する。この判定の結果、所定の時間値に達している場合にはステップＳ１８に進み、まだ、所定の時間値に達していない場合にはタイマー割込み処理Ｓｉに戻る処理を行なう。なお、この所定の時間値とは、前記した検定情報サンプリングプログラムＰ７を作動させて検定サンプリング情報を収集して、ＲＡＭ２３に設定した検定情報サンプリングテーブルに受信した流量設定値（Ｒ０）と関連付けして記憶する処理を実行するための時間値を示す。
【０１６６】
（ステップＳ１８）
検定情報サンプリングプログラムＰ７により、ステップＳ１１の処理において流量検出手段５から入力した流量検出値（Ｒ１）と、ステップＳ１２の処理において圧力検出手段６から入力した圧力検出値（Ｐ１）と、ステップＳ１３の処理において積層型圧電素子１５に出力したバルブ駆動制御情報（Ｖ１）から構成される３種の情報から構成される検定サンプリング情報を、外部システム９から受信した流量設定値（Ｒ０）と関連付けしてＲＡＭ２３に設定した検定情報サンプリングテーブルＫ２、Ｋ３等のいずれかに記憶する処理を行なう。そして、検定サンプリング情報を流量設定値（Ｒ０）と関連付けされた検定情報サンプリングテーブルＫ２、Ｋ３、等のいずれかに記憶するごとに、各検定情報サンプリングテーブルＫ２、Ｋ３、等に記憶した検定サンプリング情報の記憶数（サンプリング数）をカウントし、そのカウント値をＲＡＭ２３に記憶する。なお、この検定情報サンプリングテーブルＫ２、Ｋ３、等に記憶する情報のデータ構成例は、前記したように図７又は図８に示すようになる。
【０１６７】
また、ステップＳ１８においては、ステップＳ１１で入力した流量検出値（Ｒ１）、ステップＳ１２で入力した圧力検出値（Ｐ１）、及びステップＳ１３で積層型圧電素子１５に印加したバルブ駆動制御情報（Ｖ１）を外部システム９に送信する処理を行なうようにする。
【０１６８】
（ステップＳ１９）
予め設定された複数の流量設定値（Ｒ０）ごとに関連付けされた各検定情報サンプリングテーブルＫ２、Ｋ３、等に記憶した検定サンプリング情報の記憶数が、予め設定した上限値に達しているか、例えば、それぞれ「１００」に達したか否かを判定する。この判定の結果、所定の数に達したと判定されるとステップＳ２０に進み、所定の数に達していないと判定されるとタイマー処理Ｓｉに戻る。なお、この記憶数の上限値は、半導体製造装置２の稼働状態にもよるが、例えば、１週間〜数週間ごとに複数の流量設定値（Ｒ０）に対応する全ての検定サンプリング情報の記憶数が上限値に達するような値を設定するとよい。
【０１６９】
なお、ステップＳ１８の処理において、１バッチの流量設定値（Ｒ０）に対して複数の検定サンプリング情報をサンプリングして検定情報サンプリングテーブルＫ２、Ｋ３、等に記憶する処理を行なう場合には、例えば、検定情報サンプリングプログラムＰ７により次の処理を行なうようにするとよい。
【０１７０】
すなわち、前記したステップＳ１７の処理でソフトウエアタイマーＰ１５のカウント値が予め設定した所定の時間値に達してステップＳ１８の処理が完了した時点で、ソフトウエアタイマーＰ１５のカウント値を「０」に初期化した後、ソフトウエアタイマーＰ１５を作動させて経過時間をカウントする処理を実行してステップＳ１９に進む。これにより、タイマー処理Ｓｉを繰り返して実行しているうちに、再び経過時間が所定の時間値に達してステップＳ１８の処理が実行されるので、複数の検定サンプリング情報が流量設定値（Ｒ０）に関連付けされた検定情報サンプリングテーブルＫ２、Ｋ３、等のいずれかに時系列的に記憶されることになる。
【０１７１】
（ステップＳ２０）
ステップＳ２０〜ステップＳ２４の処理は、検定情報サンプリングテーブルＫ２、Ｋ３、等に記憶した検定サンプリング情報を構成するデータを解析して、装置の経時変化により流量制御に無視できないズレ量が発生しているかを判定するための処理であって、本流量制御装置１の特徴となる手段（方法）となる。
【０１７２】
ステップＳ２０においては、検定サンプリング情報増減傾向判定プログラムＰ９により、流量設定値（Ｒ０）に関連付けして各検定情報サンプリングテーブルＫ２、Ｋ３、・・・に記憶したバルブ駆動制御情報（Ｖ１）と圧力検出値（Ｐ１）について、その記憶の時系列順に対する増加又は減少の傾向、すなわち、流量制御について前記した経時変化の影響が生じているか否かを判定する。
【０１７３】
検定サンプリング情報増減傾向判定プログラムＰ９により、上記した増加又は減少の傾向を判定する処理手順の例を、図７に示す流量設定値（Ｒ０）が「６０ｃｃ／ｍｉｎ」に関連付けされた検定情報サンプリングテーブルＫ２を参照して説明すると、次の（１）〜（５）に記載の通りになる。
【０１７４】
（１）検定情報サンプリングテーブルＫ２に記憶されているバルブ駆動制御情報（Ｖ１）は、前記したようにＲＡＭ２３に記憶した記憶順（記憶の時系列順）に配列されている。まず、記憶の時系列順に互いに隣り合うバルブ駆動制御情報（Ｖ１）どうし、図７に示す例では、流量設定値識別情報「Ｒ６０−２」に対応するバルブ駆動制御情報（Ｖ１）から、同じく流量設定値識別情報「Ｒ６０−１」に対応するバルブ駆動制御情報（Ｖ１）を減算する処理を行って、その差分（差異）値（Ｓｖ）をＲＡＭ２３に記憶する。
【０１７５】
（２）同様にして、流量設定値識別情報「Ｒ６０−３」に対応するバルブ駆動制御情報（Ｖ１）から、同じく流量設定値識別情報「Ｒ６０−２」に対応するバルブ駆動制御情報（Ｖ１）を減算する処理を行って、その差分（差異）値（Ｓｖ）をＲＡＭ２３に記憶する。
【０１７６】
（３）以下、同様にして、識別情報「Ｒ６０−ｎ」まで時系列的に隣り合う２つのバルブ駆動制御情報（Ｖ１）どうしを減算してその差分値（Ｓｖ）をＲＡＭ２３に記憶する。
【０１７７】
（４）上記（１）〜（３）の処理で求めた差分値（Ｓｖ）の値の全てが、「正（プラス）」であるか、あるいは「負（マイナス）」であるかを判定し、その結果を流量設定（Ｒ０）と関連付けしてＲＡＭ２３に記憶する。
【０１７８】
上記（１）〜（４）に記載の手順を実行して得られた差分値（Ｓｖ）が全て「正」であると、経時変化によりバルブ駆動制御情報（Ｖ１）は、このバルブ駆動制御情報（Ｖ１）をサンプリングした期間について増加している傾向（増加傾向）にあると判定することができる。一方、全て「負」であると、バルブ駆動制御情報（Ｖ１）は同じく減少している傾向（減少傾向）にあると判定することができる。
続いて、検定サンプリング情報増減傾向判定プログラムＰ９により、次の（５）に記載の処理を行なう。
【０１７９】
（５）検定情報サンプリングテーブルＫ２に記憶されている圧力検出値（Ｐ１）について、上記した（１）〜（４）に記載の手順と同様な処理により、その記憶順の隣り合うどうしの差分値（Ｓｐ）を求め、この差分値（Ｓｐ）が増加傾向にあるか、又は減少傾向にあるかを判定する処理を行なう。そして、この（５）に記載の処理を実行して得られた差分値（Ｓｐ）が全て「正」であると、経時変化により圧力検出値（Ｐ１）は、この圧力検出値（Ｐ１）をサンプリングした期間について増加している傾向（増加傾向）にあると判定することができる。一方、全て「負」であると、圧力検出値（Ｐ１）は同じく減少している傾向（減少傾向）にあると判定することができる。
【０１８０】
ステップＳ２０においては、上記（１）〜（５）に記載の手順に基づいて、流量設定値（Ｒ０）と関連付けされた全ての検定情報サンプリングテーブルＫ２、Ｋ３、・・・に記憶されているバルブ駆動制御情報（Ｖ１）と圧力検出値（Ｐ１）とについて、その増加傾向又は減少傾向を判定する処理を行なう。
【０１８１】
（ステップＳ２１）
ステップＳ２０の処理で判定した全ての流量設定値（Ｒ０）に関連付けされた検定情報サンプリングテーブルＫ２、Ｋ３、等に記憶されているバルブ駆動制御情報（Ｖ１）と圧力検出値（Ｐ１）の双方について、その増減傾向が同一、すなわち、全てが「増加傾向」又は「減少傾向」にあるか否かを判定する。この判定の結果、増減傾向が同一であると判定されるとステップＳ２２に進み、同一でないと判定されるとタイマー割込み処理Ｓｉに戻る。
【０１８２】
このステップＳ２１において、検定情報サンプリングテーブルＫ２、Ｋ３、等に記憶されているバルブ駆動制御情報（Ｖ１）と圧力検出値（Ｐ１）の双方が増加傾向又は減少傾向にあると判定されることは、外部システム９から受信した流量設定値（Ｒ０）に対して、積層型圧電素子１５に出力したバルブ駆動制御情報（Ｖ１）と流路４の流体の圧力検出値（Ｐ１）が時系列的に増加傾向又は減少傾向にあることを示す。このことは、前記した装置の経年変化に基づく管路内への生成物の付着、流量センサを構成するセンサ管やバイパス管への生成物の付着、あるいは流量制御弁機構７に設けられているアクチュエータとなる積層型圧電素子１５の性能低下等により、流量制御装置１が流路４の流量を制御する流量設定値（Ｒ０）に対して、実際の流量制御にはズレ量が発生していると推測することができることを示す。
また、検定情報サンプリングテーブルＫ２、Ｋ３、等に記憶されているバルブ駆動制御情報（Ｖ１）と圧力検出値（Ｐ１）の双方について、その判定が増加傾向と減少傾向とが混在していると、装置の経年変化が発生していないと判定することができるので、ステップＳ２１からタイマー割込み処理Ｓｉに戻る処理を行なう。
【０１８３】
（ステップＳ２２）
バルブ制御情報傾き算出プログラムＰ１０により、ＲＡＭ２３に記憶している２種の検定情報サンプリングテーブルを選択して、下記（処理１）と（処理２）に記載の処理を行なう。なお、ＲＡＭ２３に３種以上の流量設定値（Ｒ０）に関連付けされた検定情報サンプリングテーブルＫ２、Ｋ３、Ｋ４、・・・が記憶されている場合には、いずれか２種の流量設定値（Ｒ０）に対応する検定情報サンプリングテーブルを選択する処理を行なう。このいずれか２種の流量設定値（Ｒ０）の選択は、流量設定値（Ｒ０）の値が最も高い流量設定値と最も低い流量設定値の２種を選択する処理を行なうようにする。
【０１８４】
（処理１）
選択した２種の流量設定値（Ｒ０）に関連付けられた検定情報サンプリングテーブル、例えば図７と図８に示す検定情報サンプリングテーブルＫ２とＫ３について、２種の流量設定値（Ｒ０）に対応して時系列順に記憶されているバルブ駆動制御情報（Ｖ１）どうしの差異量Ｖｒを算出する。この算出例を図７と図８に示す検定情報サンプリングテーブルＫ２とＫ３に基づいて説明すると次のようになる。
【０１８５】
まず、図７に示すサンプリングして記憶した時系列順となる流量設定値識別情報「Ｒ６０−１」と、図８に示す同じく時系列順となる「Ｒ２０−１」に対応するバルブ駆動制御情報（Ｖ１）どうしの差異量Ｖｒとなる差異量（Ｖｒ−１）を求める。続いて、同様にして流量設定値識別情報「Ｒ６０−２」と「Ｒ２０−２」に対応するバルブ駆動制御情報（Ｖ１）どうしの差異量（Ｖｒ−２）を求める。以下、同様にして流量設定値識別情報「Ｒ６０−ｎ」と「Ｒ２０−ｎ」に対応するバルブ駆動制御情報（Ｖ１）どうしの差異量（Ｖｒ−ｎ）を順次算出してＲＡＭ２３に時系列順に記憶する。
【０１８６】
（処理２）
上記（処理１）と同様な手順で、２つの検定情報サンプリングテーブルＫ２とＫ３について、流量検出値（Ｒ１）が記憶されている時系列順どうしの差異量Ｒｒとなる差異量（Ｒｒ−１）、差異量（Ｒｒ−２）、・・・、差異量（Ｒｒ−ｎ）を順次算出してＲＡＭ２３に時系列順に記憶する。
【０１８７】
（ステップＳ２３）
上記したステップＳ２２の（処理１）と（処理２）に記載の手順で順次算出して時系列順に記憶した差異量Ｒｒとなる差異量（Ｒｒ−１）、差異量（Ｒｒ−２）、・・・、差異量（Ｒｒ−ｎ）と、同じく差異量Ｖｒとなる差異量（Ｖｒ−１）、差異量（Ｖｒ−２）、・・・、差異量（Ｖｒ−ｎ）について、バルブ制御情報傾き算出プログラムＰ１０により、時系列順に対応する差異量Ｒｒと差異量Ｖｒとの関連を示す関連係数（Ａ）となる、（値差異量（Ｒｒ−１）／差異量（Ｖｒ−１））、（値差異量（Ｒｒ−２）／差異量（Ｖｒ−２））、・・・、（差異量（Ｒｒ−ｎ）／差異量（Ｖｒ−ｎ））を順次算出して、その値をＲＡＭ２３に記憶する。
【０１８８】
バルブ制御情報傾き算出プログラムＰ１０により、順次算出した関連係数（Ａ）の値は、図１６に示すように、２種の流量設定値（Ｒ０）に係るバルブ駆動制御情報（Ｖ１）をＸ軸、流量検出値（Ｒ１）をＹ軸とした２次元座標系において、時系列順に対応する２つの流量設定値（Ｒ０）に対応するバルブ駆動制御情報（Ｖ１）の値と流量設定値（Ｒ１）の値とがなす２つの交点Ｐ１とＰ２を結ぶ直線Ｌ１、・・・、Ｌｎの傾きを表すことになる。
【０１８９】
（ステップＳ２４）
ステップＳ２３の処理で算出した関連係数（Ａ）の値が、予め設定した閾値の範囲Ｓを超えているか否かを判定する。閾値の範囲Ｓとしては、例えば、Ｓ＝（０.３０〜０．３５）として設定する。この判定の結果、この所定の閾値の範囲Ｓを超えている場合にはステップＳ２５に進み、閾値の範囲Ｓ以下（越えていない）と判定された場合にはステップＳ２６に進む。なお、この閾値の範囲Ｓは、２種の流量設定値（Ｒ０）ごとに、図４に示すバルブ特性情報テーブルＫ１に記憶されている基準となるバルブ駆動制御情報（Ｖｓ）と基準となる流量（Ｒｓ）に基づいて適切な値を設定する。
【０１９０】
上記した関連係数（Ａ）の値が予め設定した閾値の範囲Ｓを超えているか否かの判定は、例えば、次の方法を採用することができる。
上記した手順で算出した複数の関連係数（Ａ）の値のうち予め設定した所定数、例えば、一つ又は２個が閾値の範囲Ｓを超えていると、関連係数（Ａ）は閾値の範囲Ｓを超えていると判定する。あるいは、複数の関連係数（Ａ）の最大値と最小値との差異を算出し、この差異値が予め設定した値を超えていると、関連係数（Ａ）は所定の閾値の範囲Ｓを超えていると判定する処理を行ってもよい。
【０１９１】
なお、ステップＳ２４において、関連係数（Ａ）の値が閾値の範囲Ｓを超えているか否かを判定する理由は次の通りである。算出した複数の関連係数（Ａ）の値は、装置の経時変化が発生すると、制御手段８が流路４の流量を流量設定値（Ｒ０）になるように制御しても、このときのバルブ駆動制御情報（Ｖ１）と流量設定値（Ｒ１）は微小な変化が生じて、関連係数（Ａ）の値も時間の経過に従って変化する。
【０１９２】
一方、装置の経時変化が発生していないか、発生していても僅かな場合には、関連係数（Ａ）のバラツキは極めて小さくなる。この理由は、前記したように、閾値の範囲Ｓをいずれか２種の流量設定値（Ｒ０）ごとに、図４に示すバルブ特性情報テーブルＫ１に記憶されている基準となるバルブ駆動制御情報（Ｖｓ）と基準となる流量（Ｒｓ）に基づいて適切な値を設定することにより、装置の経時変化が発生していないか、あるいは発生していても僅かな場合には、関連係数（Ａ）の値は、閾値の範囲Ｓ内に含まれるようになるからである。
【０１９３】
従って、前記したステップＳ２１の判定処理と、ステップＳ２４による関連係数（Ａ）の値が予め設定した閾値の範囲Ｓを超えているか否かを判定する判定処理とを実行することにより、装置の経時変化により流量制御には無視できないズレが発生していることをより信頼性高く判定することが可能になる。
【０１９４】
また、上記したように、関連係数（Ａ）を、流量設定値（Ｒ０）のいずれか２種に関連付けされた検定サンプリング情報を構成する流量検出値（Ｒ１）とバルブ駆動制御情報（Ｖ１）のそれぞれを、その記憶の時系列順に２次元座標軸上に対応させたときの交点座標を結ぶ直線の傾きとして求めると、装置の経時変化による流量制御の低下をより正確に把握することが可能になる。この理由は、装置の経時変化が発生すると、流量検出値（Ｒ１）とバルブ駆動制御情報（Ｖ１）は時系列的に同じ傾向で増加又は減少すると推測される。従って、いずれか２種に関連付けされた検定サンプリング情報を構成する流量検出値（Ｒ１）とバルブ駆動制御情報（Ｖ１）について、その記憶の時系列順に２次元座標軸上に対応させたときの交点座標を結ぶ直線の傾きの変化により、装置の経時変化が発生したか否かを判定した方がより正確に経時変化の発生を把握することができるからである。
【０１９５】
なお、半導体製造装置２の稼働計画に基づいて、時系列的に外部システムから３種以上の流量設定値（Ｒ０）が流量制御装置１の送信される場合、上記したいずれか２種に関連付けされた検定サンプリング情報の選択は、例えば、これら流量設定値（Ｒ０）の値が最も高い流量設定値と、最も低い流量設定値を選択するようにするとよい。この理由は、関連係数（Ａ）の時系列的な変化の傾向をより正確に把握することができるからである。
【０１９６】
（ステップＳ２５）
装置の経時変化により、流量設定値（Ｒ０）に対する流量制御には無視できないズレが発生していると判定されるので、ＲＡＭ２３に設定した流量検定フラグに「１」を記憶する処理を行なう。流量検定フラグに「１」を記憶すると、次のタイマー割込み処理Ｓｉが起動したときに前記したステップＳ１６（図１０参照）の処理が実行されて検定情報の算出処理が実行されることになる。
【０１９７】
上記したステップＳ２４において、関連係数（Ａ）の値が予め設定した閾値の範囲Ｓを超えていないと判定されたことは、次の二つのことを示している。
一つ目は、上記したように、装置の経時変化が発生していないか、あるいは発生していても極めて少なくて、外部システム９から受信した流量設定値（Ｒ０）に一致、あるいは極めて近似した精度の高い流量制御が行われていることを示している。この理由は上記した通りである。
【０１９８】
二つ目は、装置の経時変化により、前記した２次元座標軸系において時系列順に対応するバルブ駆動制御情報（Ｖ１）と流量検出値（Ｒ１）とがなす２つの交点を結ぶ複数の直線Ｌ１、Ｌ２、・・・Ｌｎが、図１７に示すように時系列的に平行移動していることを示す。この平行移動が発生する理由は、例えば、流量制御プログラムＰ６がバルブ駆動制御情報（Ｖ１）を求める処理を行なうためにＲＯＭ２２に記憶している基準制御データ自体が装置の経時変化に伴って陳腐化したために、直線Ｌ１、Ｌ２、・・・等が所定の方向、例えば、Ｘ軸（バルブ駆動制御情報（Ｖ１））方向に平行移動したと判定することができる。
【０１９９】
（ステップＳ２６）
上記したステップＳ２３において、バルブ制御情報傾き算出プログラムＰ１０が算出した関連係数（Ａ）に関する情報等を外部システム９に送信する処理を行なう。これによりタイマー割込み処理Ｓｉは終了し、所定時間経過すると再びタイマー割込みＳｉの処理がステップＳ１１から実行されることになる。
【０２００】
以上に説明した本発明の第１の実施形態においては、上記したステップＳ１〜Ｓ２６に示す処理手順により、流路４の流量を外部システム９から送信された流量設定値（Ｒ０）になるように制御しながら、流量制御装置１の流量制御の精度を検定するための検定サンプリング情報を流量設定値（Ｒ０）と関連付けてサンプリングして、ＲＡＭ２３に設定した検定情報サンプリングテーブルに記録する。そして、この流量設定値（Ｒ０）と関連付けて検定情報サンプリングテーブルに記憶した検定サンプリング情報の記憶数が予め設定した上限値に達すると、このサンプリングした検定サンプリング情報を構成するデータを解析して、装置の経時変化により外部システム９から指示された流量設定値（Ｒ０）に対してその流量制御に変動が発生しているか否かを判定し、無視できない変動、すなわち、流量制御にズレが発生していると判定されると、流量制御装置１が新たに流量を制御したときにその精度を検定する処理を行なうようにしている。そして、この検定処理により得た検定情報を外部システム９に送信するようにしている。
【０２０１】
このように、本発明の第１の実施の形態においては、流路４の流量を流量設定値（Ｒ０）になるように制御しながら、１日単位、あるいは数日間又は１週間〜数週間単位で流量制御の精度に関する検定処理を自動的に行なうようにしている。また、この検定結果に係る情報を上位の監視システム（外部システム９）に提供しているので、装置の経時変化に基づく流量の制御量に無視できないズレが発生しても、迅速な対策を行なうことが可能になる。
【０２０２】
続いて、本発明の第２の実施の形態について説明する。この第２の実施形態は、前記した第１の実施形態が備えている流量の検定処理の結果に基づいて、流路４の流量を補正する手段を設けたことに特徴がある。すなわち、流量検定プログラムＰ１１が算出した流量の検定情報に基づいて、積層型圧電素子１５に出力するバルブ駆動制御情報（Ｖ１）を補正する手段を設けた流量制御装置１である。
【０２０３】
図１２は、この第２の実施形態について流量を制御するための処理手順を示している。前記した図１０及び図１１に示す第１の実施形態の処理手順と第２の実施形態の処理手順とが相違するステップは、図１０に示す第１の実施形態のステップＳ１６（第２の実施形態ではステップＳ１６ａ）にある。なお、図１１に示す第１の実施形態に係る各ステップの処理内容は、第１及び第２の実施形態とも同じ処理内容になる。また、図１０と図１２において、同一の処理内容を実行するステップは同一のステップ番号を付与している。
図１２に示す第２の実施形態の処理手順のうち、第１の実施形態と相違するステップＳ１６ａ（図１２）の処理内容について説明すると次のようになる。
【０２０４】
（ステップＳ１６ａ）
流量制御装置１が流路４の流量を外部システム９から受信した流量設定値（Ｒ０）になるように制御した流量には、前記したステップＳ２４の処理により無視できないズレが発生していると判定されたので、流量補正プログラムＰ１２により流量が流量設定値（Ｒ０）になるように補正する制御を行なう。この流量を補正する制御は、例えば、次の（１）、（２）に記載の手順により行なうことができる。第２の実施形態においては、この流量を補正する制御手段を設けたことに特徴がある。
【０２０５】
（１）まず、バルブ特性情報参照プログラムＰ８により、ステップＳ１１とステップＳ１２で入力した現時点における流量検出値（Ｒ１）と圧力検出値（Ｐ１）の双方に関連付けされる基準となるバルブ駆動制御情報（バルブ駆動電圧）（Ｖｓｉ）を、バルブ特性情報テーブルＫ１を参照して求める。
【０２０６】
（２）上記（１）の処理で求めたバルブ駆動制御情報（バルブ駆動電圧）（Ｖｓｉ）を、補正したバルブ駆動制御情報として積層型圧電素子１５に出力する制御を行なう。すなわち、流量補正プログラムＰ１２は、上記（１）で求めたバルブ駆動制御情報（Ｖｓｉ）を積層型圧電素子１５に印加するために、バルブ駆動回路２０に出力するバルブ駆動信号Ｓ３となる駆動電圧値（バルブ駆動制御情報（Ｖ０））を求め、この求めたバルブ駆動制御情報（Ｖ０）をバルブ駆動回路２０に出力する処理を行なう。
【０２０７】
上記した（１）と（２）に記載の流量を補正するための制御方法は、図１６に示す直線Ｌ１、・・・、等の一方の交点、例えばＰ２にはバラツキが発生していなくて、他方の交点Ｐ１にバラツキが発生したために、関連係数（Ａ）が所定の範囲を超えたと判定された場合に適用できると考えられる。
【０２０８】
なお、図１７に示すように直線Ｌ１、・・・、等が平行移動しているか否かを解析する平行移動判定プログラムを設けて、その解析結果に基づいて流量の補正制御を行なう方法を採用することもできる。この方法は、例えば、直線Ｌ１、・・・、等の傾き（関連係数（Ａ））
の変化率を求め、ステップＳ１３で出力した補正前のバルブ駆動制御情報（Ｖ１）にこの変化率を乗算して求めたバルブ駆動制御情報を、バルブ駆動回路２０に出力する処理を行なうようにするとよい。
【０２０９】
なお、積層型圧電素子１５にはステップＳ１３の処理でバルブ駆動制御情報（Ｖ１）が出力されるが、ステップＳ１３の処理を実行してから極めて短時間のうちにこのステップＳ１６ａの処理が実行されて補正したバルブ駆動制御情報（Ｖｓｉ）が積層型圧電素子１５に印加されることになるので、流路４を流れる流量は流量設定値（Ｒ０）になるよう制御されることになる。
【０２１０】
上記した第２の実施形態においては、流路４の流量を流量設定値（Ｒ０）になるように制御しながら、１日単位、あるいは数日間又は１週間〜数週間単位でサンプリングした検定サンプリング情報に基づいて、流量制御の精度に関する検定処理を自動的に行ない、さらに、この検定処理の結果、目標となる流量設定値（Ｒ０）に対する流量制御に無視できないズレが発生していると判定されると、流路４の流量を補正するためにバルブ駆動制御情報（Ｖｓｉ）を求め、このバルブ駆動制御情報（Ｖｓｉ）を直ちに積層型圧電素子１５に印加するようにしている。
【０２１１】
従って、上記した第２の実施形態の処理機能を備えた流量制御装置１を半導体製造ラインに設置すると、半導体製造ラインに供給するプロセスガスの流量を制御しながら、その流量制御の精度の自動検定処理と、この検定処理の結果に基づいて流量の補正制御も実行するので、半導体製造ラインの稼働率を向上させることが可能になる。
【０２１２】
続いて、本発明の第３の実施の形態について説明する。この第３の実施形態は、前記した第２の実施の形態において、流量制御の精度に関する検定処理を実行して目標となる流量設定値（Ｒ０）に対する流量制御に無視できないズレが発生していると判定されたときに、流量制御装置１の制御手段８は外部システム８に対して流量補正について許可を得るための制御コマンドを送信する。そして、この制御コマンドの応答として流量補正の許可に係る制御コマンドを受信すると、第２の実施の形態と同様に、制御手段８は流路４の流量を補正するためのバルブ駆動制御情報（Ｖｓｉ）を積層型圧電素子１５に出力するようにしたものである。
【０２１３】
第３の実施の形態を実施するためには、図９に示す外部システム９との通信処理の手順の変更、及び図１０（又は図１２）と図１１に示す処理内容の一部を変更する必要がある。以下、この変更した処理内容について説明する。
【０２１４】
図１３は、この第３の実施の形態を実施するために流量制御装置１が外部システム９から制御コマンド等を受信したときにその受信処理の一例を示している。図１３において、図９に示す処理と同一の処理は同一のステップ番号を付与しており、新規に追加したステップはステップ番号としてステップＳ１ａ〜ステップ１ｆを付与している。以下、第３の実施の形態を実施するために、新規に追加したステップＳ１ａ〜ステップ１ｆの処理内容について説明する。
【０２１５】
（ステップＳ１ａ）
外部システムから制御コマンドを受信すると、その制御コマンドの種別を判定する。そして、この制御コマンドが流量設定信号と判定されると、前記したステップＳ１の処理に進む。一方、流量設定信号ではないと判定されるとステップＳ１ｂに進む。
【０２１６】
（ステップＳ１ｂ）
受信した制御コマンドが流量補正許可に係る信号であるか否かを判定し、流量補正許可に係る信号であると判定されるとステップＳ１ｃに進む。一方、流量補正許可に係る信号ではないと判定されると、未登録の制御コマンドが送信されたとしてステップ１ｆでエラー処理を行って、外部システム９からの受信処理を終了させる。
【０２１７】
（ステップ１ｃ）、（ステップ１ｄ）、（ステップ１ｅ）
受信した流量補正許可に係る信号が、「許可」の信号である否かを判定する。そして、「許可」信号であると判定されると、ステップＳ１ｄの処理においてＲＡＭ２３に設定した流量補正許可フラグに、例えば「１」を記憶する処理を行なう。一方、受信した流量補正許可に係る信号が、「不許可」の信号であると判定されると、ステップＳ１ｅの処理において流量補正許可フラグに、例えば「９」を記憶する処理を行なう。
【０２１８】
図１４と図１５は、第３の実施形態を実行するためタイマー割込み処理Ｓｉの処理手順を示している。以下、図１４と図１５に示す処理内容が第２の実施形態の処理手順を示す図１２と図１１と相違しているステップＳ１５ａとステップＳ２５ａについて説明する。
【０２１９】
（ステップＳ１５ａ）
図１４に示すステップＳ１５ａは、ＲＡＭ２３に設定した流量補正許可フラグに「１」が記憶されているか否かを判定する。この流量補正許可フラグに「１」が記憶されていると、流路４の流量の補正を許可することを示す情報であって、前記したステップＳ１ｄにより「１」が記憶される。そして、流量補正許可フラグに「１」が記憶されていると判定されると、前記したステップＳ１６ａに進んで積層型圧電素子１５に補正したバルブ駆動制御情報（Ｖｓｉ）を出力することになる。一方、流量補正許可フラグに「９」が記憶されているとステップＳ１７に進む。
【０２２０】
（ステップＳ２５ａ）
図１５に示すステップＳ２５ａは、前の処理であるステップＳ２４により、流量制御の精度に関する検定処理を実行して流量設定値（Ｒ０）に対する流量制御に無視できないズレが発生していると判定されたので、外部システム９に対して流路４の流量を補正する許可を得るための制御コマンドを送信する処理を行なう。
【０２２１】
外部システム９は、ステップＳ２５ａの処理により、流量制御装置１から流量補正許可に係る制御コマンドを受信すると、この情報を、外部システム９が備えている監視システムのモニタ装置に表示する処理を行なう。また、この監視システムは、モニタ装置に流量制御装置１から送信される流量検出値（Ｒ１）、圧力検出値（Ｐ１）、バルブ駆動制御情報（Ｖ１）、検定情報、等をリアルタイムに表示する処理を行なう。そして、監視システムの監視者はこのモニタ装置の表示を見て、例えば、「流量補正許可」又は「流量補正不許可」に係る情報をキーボード等の入力手段から入力する。この入力信号が流量制御装置１に通信割込み信号として送信されるので、流量制御装置１のメイン制御プログラムＰｍは、図１４に示す処理を行なうことになる。
【０２２２】
上記した本発明の第３の実施の形態においては、流量制御の精度に関する検定処理を実行して流量設定値（Ｒ０）に対する流量制御に無視できないズレが発生していると判定されると、外部システム９に流量補正の許可について問合せの制御コマンドを送信する。そして、外部システム９から監視者等の判断により入力された補正許可に係るコマンドを受信した後に流量補正の処理を実行するので、より適切なタイミングで流量補正を実施することが可能になる。
【０２２３】
上記した本発明の実施形態において、外部システム９から受信した流量設定値（Ｒ０）ごと、すなわち、１バッチの成膜処理等に対して、複数の検定サンプリング情報をサンプリングして検定情報サンプリングテーブルＫ２、Ｋ３等に記憶する場合には、これら複数の検定サンプリング情報を構成する複数のバルブ駆動制御情報（Ｖ１）と、流量検出値（Ｒ１）と、圧力検出値（Ｐ１）とについて、平均値算出プログラムＰ７aによりその平均値を算出して、算出した平均値のそれぞれを、当該受信した１バッチに相当する流量設定値（Ｒ０）に関連付けされるバルブ駆動制御情報（Ｖ１）、流量検出値（Ｒ１）、及び圧力検出値（Ｐ１）とする処理を行なうようにしてもよい。
また、上記の平均値を算出するときに、それぞれの複数のバルブ駆動制御情報（Ｖ１）、流量検出値（Ｒ１）、及び圧力検出値（Ｐ１）の各データについて、その最大値と最小値を除いたデータについて平均値を算出する処理を行なうようにしてもよい。このような処理を行なうと、バルブ駆動制御情報（Ｖ１）等の異常値の影響を避けることができる。
【０２２４】
上記した本発明の実施形態において、流量制御弁機構７のアクチュエータを作動させる推力発生手段は積層型圧電素子１５を応用した例について説明したが、この推力発生手段としては、電磁力を応用した電磁式の推力発生手段、例えば、電磁バルブから構成されるアクチュエータを採用することも可能である。この電磁式アクチュエータを採用した場合には、制御手段８はバルブ駆動回路２０に適切な範囲の電流値（バルブ駆動制御情報（Ｖ０））を出力してその推力を制御する処理を行なうことになる。
【０２２５】
また、上記した本発明の流量制御装置に実施形態においては、プロセスガスを半導体製造装置に供給する例について説明したが、流路を流れる液体の流量制御についても、本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０２２６】
【図１】本発明の流量制御装置の一実施形態について、その構成を説明するための構成図である。
【図２】図１に示す流量制御装置が備えている制御手段について、そのハードウエア構成の一例を説明するためのハードウエア構成図である。
【図３】図1に示す流量制御弁機構のアクチュエータとなる積層型圧電素子に印加したバルブ駆動電圧（Ｖｓ）と流路を流れる流体の流量（Ｒｓ）との関係を、この流体の圧力値に対応させて表示した線図である。
【図４】図３に示すバルブ駆動電圧（Ｖｓ）と流量（Ｒｓ）との関係を示す情報を、流体の圧力値に対応させたバルブ特性情報テーブルとして、制御手段の記憶手段に記憶したときのデータ構成の一例を説明するための図である。
【図５】図１に示す制御手段が、流量の制御と流量制御の検定処理を行なうために備えているプログラムについて、その構成例を説明するための図である。
【図６】図１に示す外部システムが流量制御装置に送信する流量設定値に係る情報について、その送信の状況を時系列的に説明するための図である。
【図７】検定情報サンプリングテーブルについて、そのデータ構成の一例を説明するための図である。
【図８】同じく、他の検定情報サンプリングテーブルについて、そのデータ構成の一例を説明するための図である。
【図９】図１に示す外部システムから流量設定値に係る信号を受信したときに、制御手段が実行する受信処理の手順について、その一例を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の流量制御装置が、流量の制御と流量制御の検定処理を実行する手順について、その第１の実施の形態を示すフローチャートである。
【図１１】同じく、本発明の流量制御装置が、流量の制御と流量制御の検定処理を実行する手順について、その第１の実施の形態を示すフローチャートである。
【図１２】同じく、本発明の流量制御装置が、流量の制御と流量制御の検定処理を実行する手順について、その第２の実施の形態を示すフローチャートである。
【図１３】図１に示す外部システムから制御コマンド信号が本発明の流量制御装置に送信されたときに、制御手段が実行する受信処理の手順について、その一例を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の流量制御装置が、流量の制御と流量制御の検定処理を実行する手順について、その第３の実施の形態を示すフローチャートである。
【図１５】同じく、本発明の流量制御装置が、流量の制御と流量制御の検定処理を実行する手順について、その第３の実施の形態を示すフローチャートである。
【図１６】図５に示すバルブ制御情報傾き算出プログラムＰ１０が求める関連係数（Ａ）に係る直線の傾きついて、その傾きの一例を説明するための図である。
【図１７】同じく、図５に示すバルブ制御情報傾き算出プログラムＰ１０が求める関連係数（Ａ）に係る直線の傾きついて、その傾きの他の例を説明するための図である。
【符号の説明】
【０２２７】
１ ：流量制御装置
２ ：半導体製造装置
４ ：流路
５ ：流量検出手段
６ ：圧力検出手段
７ ：流量制御弁機構
８ ：制御手段
９ ：外部システム（ホストコンピュータ、等）
１２ ：流量制御弁
１３ ：ダイヤフラム
１４ ：弁口
１５ ：積層型圧電素子
２０ ：バルブ駆動回路
Ｋ１ ：バルブ特性情報データテーブル
Ｋ２、Ｋ３：検定情報サンプリングテーブル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管路などの流路を流れる比較的小流量の流体の流量を制御する流量制御装置、この流量制御装置が流路の流量を制御しているときにその流量制御の精度を検定する方法、及び流量制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
各種の半導体製品や電子部品を製造するときには、例えば、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）装置のチャンバーにウエハを載置し、このチャンバー内に成膜に必要な原料や化学反応物質を含むプロセスガスを供給してウエハの表面に半導体集積回路が形成される。この原料ガスとしては、ＳｉＨ４、ＷＦ６、ＮＨ３、等が使用され、さらに成膜後のエッチング処理においてはこのエッチング用ガスとして、ＣＨ４、Ｃｌ２、等が使用されている。
【０００３】
近年、半導体製品や電子部品の小型化、高機能化の要求によりウエハに形成する半導体集積回路は一層微細化している。このため、ＣＶＤ装置等の半導体製造装置に供給するプロセスガスは、その流量を精密、かつ高速な流量制御を実施しないと、半導体集積回路の品質が低下することになる。また、ＣＶＤ装置等の製造装置を備えた半導体製造ラインは、多額の設備投資を必要とするため、これら半導体製造装置の稼働率を向上させることも強く要求されている。
【０００４】
このような半導体製造装置にプロセスガスを高い流量精度で供給するために、従来からプロセスガスを流す管路（流路）に質量流量制御装置（マスフローコントローラ）を設けて、プロセスガスの流量を目標値になるように制御することが実施されている。
【０００５】
従来から実施されている質量流量制御装置（以下、流量制御装置という）は、流路の流量を測定する流量センサと流路の流量を調整するための流量制御弁機構を備えるとともに、流量が外部システム等から指示された目標流量値（以下、流量設定値という）になるようにこの流量制御弁機構の弁開度を制御するための制御装置を備えた構成となっている。そして、この制御装置は、流量センサから入力した流量検出値と流量設定値との差異量（ズレ量）を算出し、このズレ量に基づいて、流路を流れる流量を指示された流量設定値にするためにＰＩＤ演算処理により求めた制御量（制御信号）を、流量制御弁機構に出力してその弁開度を調節することにより、流量を流量設定値になるように制御している。
【０００６】
このような構成の流量制御装置においては、例えば、半導体製造ラインの稼働を統括して制御と監視を行なう上位制御システム（外部システム）から流量設定信号により指示された流量設定値に対して、流路を流れる流量をこの流量設定値に高精度で一致するように流量制御を実施することが必要になる。しかし、半導体製造ラインを構成する半導体製造装置を含む各種の装置及び流量制御装置は、この製造ラインの稼働開始時から稼働日数の経過とともにこれら装置を構成する各部材に、異物の付着、又はこれら装置を構成する部材自体の性能や特性が微小に変化する現象、すなわち、経年変化による性能変化(以下、装置の経年変化という)が発生する。
【０００７】
この装置の経年変化の例としては、プロセスガスを供給する管路内への生成物の付着、流量センサを構成するセンサ管やバイパス管への生成物の付着、あるいは流量制御弁機構に設けられているアクチュエータの性能低下、等を挙げることができる。このような装置の経年変化が発生すると、半導体製造装置の導入初期と同じバルブ駆動制御情報（例えば、バルブ駆動電圧）を、流量制御装置の流量制御弁機構が備えているアクチュエータに印加（出力）しても、その弁開度は導入初期と比較して微小な差異が発生する。その結果、流量制御装置が流路の流量を流量設定値になるように制御しても、制御した実際の流量にはこの流量設定値に対してズレが発生することになる。
【０００８】
従来から、このような装置の経年変化に対する課題を解決するために、流路に設置した流量制御装置が設計仕様通りに流量を制御することができているか否か、すなわち、流量制御の精度を検定する操作が、定期的、あるいは不定期に、該当する半導体製造装置の稼働を停止させて実施されている。
【０００９】
この流量検定の操作は、例えば、次のようにして実施されている。
流量制御装置の上流側であってプロセスガスを供給する流路（管路）に容量が既知の検定用タンクを接続する。続いて、所定の流量のプロセスガスを安定的にこの流路に流して検定用タンクにこのガスを充填した後、ガスの供給を停止する。次に、この検定用タンク内に蓄積されたガスが流路の下流側に流れ出るときのガス圧を所定の時間間隔で測定して得たガス圧の時間変化に係る情報（Ｈ１）を求める。続いて、この流量制御装置を製造ラインに導入した初期に上記と同じ操作で測定して得たガス圧の時間変化に係る情報（Ｈ０）と、上記操作で取得した時間変化に係る情報（Ｈ１）とを比較してそのズレ量等を求める。そして、このズレ量を解析して、流量を制御する流量制御弁機構のアクチュエータに出力する基準となる電圧値（バルブ駆動制御情報）等の流量制御に係るデータを補正する操作を行なっていた。
【００１０】
このような流量の検定処理の機能を備えた流量制御装置としては、例えば、本出願人が先に出願した下記特許文献１に記載の発明が提案されている。
【００１１】
【特許文献１】特開２００６−３８８３２号公報
【００１２】
特許文献１には、流路を開閉する検定用バルブと、所定の容量を有する検定用タンクと、流路を流れる流体の圧力を検出して圧力検出信号を出力する圧力検出手段を設け、これら検定用バルブと検定用タンクと圧力検出手段とを用いて流量検定動作を行なうように制御する検定制御手段を備えた流量制御装置が提案されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
特許文献１に記載の流量制御装置は、流量制御装置の流量の検定操作を行なうときには、半導体製造装置に連結された管路からこの流量制御装置を取り外すことなく、流路を流れる現在の流量の制御について、この流量制御装置をラインに設置した初期時点と比較したズレ量を検定することが可能である。そして、この検定結果に基づいて、流量を制御するための基準となる制御データを補正することを可能にしている。しかし、この検定処理の操作を行なう際には、半導体製造装置の稼働を必ず停止する必要があった。別の表現をすれば、半導体製造装置、例えば、ＣＶＤ装置によりウエハ上に成膜を行なっているときにはこの検定操作を行なうことができなかった。さらに、流量の検定操作を行なうときには、半導体製造装置の稼働を停止すると共に、プロセスガスを供給する流路の他に、検定操作用にプロセスガスを流路の外部に排出するための捨てガスラインを別途設ける必要があった。
【００１４】
そこで、本発明の目的は、半導体製造装置にプロセスガスを供給するガス管等の流路に設置されている流量制御装置をこのガス管から取り外すことなく、かつ、半導体製造装置の稼働中においても、装置の経年変化を考慮した流量制御の精度に関する検定処理を行なうことができる検定処理機能を備えた流量制御装置、その検定方法及び流路の流量の制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、流路を流れる流体の流量を検出する流量検出手段と、前記流路に設けられ、バルブ駆動制御情報により弁開度を変えることにより前記流量を制御する流量制御弁機構と、外部システムから少なくとも１種の流量設定値を受信し、前記流路の流量を前記受信した流量設定値になるように前記流量制御弁機構に前記バルブ駆動制御情報を出力して前記弁開度を制御する制御手段と、を備えた流量制御装置であって、
予め、前記流路に前記流体を流して前記流量制御弁機構に基準となる前記バルブ駆動制御情報を出力したときに、前記基準となるバルブ駆動制御情報と前記流量検出手段が検出した基準となる流量検出値との関係を示す情報を、前記流体の圧力検出値と関連付けして前記制御手段の記憶手段に記憶したバルブ特性情報を備え、
前記制御手段が前記外部システムから新たな流量設定値（Ｒ０）を受信して、所定の時間間隔で前記流量検出手段から入力した流量検出値に基づいて求めた前記バルブ駆動制御情報を前記流量制御弁機構に出力して、前記流量を前記流量設定値（Ｒ０）になるように制御しているときに、前記制御手段は、
前記新たに受信した流量設定値（Ｒ０）ごとに、前記流量検出手段から入力した前記流量検出値（Ｒ１）と、該流量検出値（Ｒ１）を入力したときの前記流体の圧力検出値（Ｐ１）と、該流量検出値（Ｒ１）に基づいて求めて前記流量制御弁機構に出力したバルブ駆動制御情報（Ｖ１）とから構成される検定サンプリング情報を、前記流量設定値（Ｒ０）と関連付けして前記記憶手段に記憶する検定情報サンプリング手段と、
前記流量設定値（Ｒ０）と関連付けして前記記憶手段に記憶した前記検定サンプリング情報の所定数について、該検定サンプリング情報を構成する前記流量検出値（Ｒ１）と前記バルブ駆動制御情報（V１）との関連を示す関連係数（Ａ）を、前記記憶の時系列順に対応する前記流量検出値（Ｒ１）と前記バルブ駆動制御情報（V１）とから順次求めるバルブ制御情報傾き算出手段と、
前記バルブ制御情報傾き算出手段の実行後に、新たに入力した前記流量検出値（Ｒ１）に基づいて求めて出力した新たなバルブ駆動制御情報（Ｖ１）と、前記バルブ特性情報を参照して求めた情報であって前記新たに入力した流量検出値（Ｒ１）と新たに入力した圧力検出値（Ｐ１）との双方に関連付けされる基準となるバルブ駆動制御情報と、の差異となるバルブ制御差異量を流量制御の検定情報として求める流量検定手段と、
を備えていることを特徴としている。
【００１６】
さらに、本発明の流量制御装置において、前記バルブ制御情報傾き算出手段は、前記関連係数（Ａ）を、前記流量設定値のいずれか２種に関連付けされた前記検定サンプリング情報を構成する前記流量検出値（Ｒ１）と前記バルブ駆動制御情報（Ｖ１）のそれぞれを、その記憶の時系列順に２次元座標軸上に対応させたときの交点座標を結ぶ直線の傾きとして求める第１の傾き算出手段を備えていることを特徴としている。
【００１７】
さらに、本発明の流量制御装置において、前記バルブ制御情報傾き算出手段は、前記関連係数（Ａ）を、前記流量設定値のいずれか１種に関連付けされた前記検定サンプリング情報を構成する前記流量検出値（Ｒ１）と前記バルブ駆動制御情報（Ｖ１）のそれぞれを、その記憶の時系列順に２次元座標軸上に対応させたときの交点座標と原点座標とを結ぶ直線の傾きとして求める第２の傾き算出手段を備えていることを特徴としている。
【００１８】
さらに、本発明の流量制御装置において、前記検定情報サンプリング手段は、前記新たに受信した流量設定値（Ｒ０）ごとに一つの前記検定サンプリング情報を該流量設定値（Ｒ０）と関連付けして前記記憶手段に記憶するとともに、予め設定された記憶数の上限値に達するまで前記検定サンプリング情報を前記流量設定値（Ｒ０）と関連付けして前記記憶手段に記憶する手段を備えていることを特徴としている。
【００１９】
さらに、本発明の流量制御装置において、前記検定情報サンプリング手段は、前記新たに受信した流量設定値（Ｒ０）ごとに複数の前記検定サンプリング情報を該流量設定値（Ｒ０）と関連付けして前記記憶手段に記憶するとともに、予め設定された記憶数の上限値に達するまで前記検定サンプリング情報を前記流量設定値（Ｒ０）と関連付けして前記記憶手段に記憶する手段を備えていることを特徴としている。
【００２０】
さらに、本発明の流量制御装置において、前記流量検定手段は、前記新たなバルブ駆動制御情報（Ｖ１）を出力したときに、
前記新たな流量検出値（Ｒ１）と、前記バルブ特性情報を参照して求めた情報であって前記新たなバルブ駆動制御情報（Ｖ１）と該流量検出値（Ｒ１）を入力したときの新たな圧力検出値（Ｐ１）との双方に関連付けされる基準となる流量検出値と、の差異となる流量差異量を流量制御の検定情報として求める第２の流量検定手段を備えていることを特徴としている。
【００２１】
さらに、本発明の流量制御装置において、前記制御手段は、前記バルブ制御情報傾き算出手段が順次算出した前記関連係数（Ａ）の値が、予め設定した閾値の範囲を超えているか否かを判定する手段を有し、
前記関連係数（Ａ）の値が前記閾値の範囲を超えていると判定されたときに、前記流量検定手段を実行させるように制御することを特徴としている。
【００２２】
さらに、本発明の流量制御装置において、前記制御手段は、前記流量検定手段が実行されて前記新たに入力した流量検出値（Ｒ１）に基づいて求めた前記新たなバルブ駆動制御情報（Ｖ１）を出力した後に、
前記バルブ特性情報を参照して求めた情報であって該新たに入力した流量検出値（Ｒ１）と新たに入力した前記圧力検出値（Ｐ１）との双方に関連付けされる基準となるバルブ駆動制御情報を求める流量補正手段を備え、
前記流量補正手段が求めた前記基準となるバルブ駆動制御情報を、前記流量制御弁機構に出力することを特徴としている。
【００２３】
さらに、本発明の流量制御装置において、前記制御手段は、前記流量設定値のいずれか２種に関連付けされた前記検定サンプリング情報を構成する所定数の前記バルブ駆動制御情報（Ｖ１）と前記圧力検出値（Ｐ１）について、前記記憶の時系列順に隣り合う前記バルブ駆動制御情報（Ｖ１）の差分値（Ｓｖ）の正負と、同じく前記圧力検出値（Ｐ１）の差分値（Ｐｖ）の正負を判定する検定サンプリング情報増減傾向判定手段を備え、
前記差分値（Ｓｖ）と前記差分値（Ｐｖ）の双方の全てが「正」又は「負」と判定されたときに、前記バルブ制御情報傾き算出手段を実行させることを特徴としている。
【００２４】
さらに、本発明の流量制御装置において、前記制御手段は、前記流量検定手段の実行後に、
前記流路の流量の補正可否の問合せに係る問合せ制御コマンドを前記外部システムに送信する手段と、前記問合せ制御コマンドに対する応答を受信する手段を備えた流量補正問合せ手段を備え、
前記問合せ制御コマンドの応答として流量補正可に係る制御コマンドを受信した後に、前記流量補正手段を実行させることを特徴としている。
【００２５】
また、本発明は、流路を流れる流体の流量を検出する流量検出手段と、前記流路に設けられ、バルブ駆動制御情報により弁開度を変えることにより前記流量を制御する流量制御弁機構と、外部システムから少なくとも１種の流量設定値を受信し、前記流路の流量を前記受信した流量設定値になるように前記流量制御弁機構に前記バルブ駆動制御情報を出力して前記弁開度を制御する制御手段と、を備えた流量制御装置の検定方法であって、
予め、前記流路に前記流体を流して前記流量制御弁機構に基準となる前記バルブ駆動制御情報を出力したときに、前記基準となるバルブ駆動制御情報と前記流量検出手段が検出した基準となる流量検出値との関係を示す情報を、前記流体の圧力検出値と関連付けして前記制御手段の記憶手段にバルブ特性情報として記憶するステップと、
前記制御手段が前記外部システムから新たな流量設定値（Ｒ０）を受信して、所定の時間間隔で前記流量検出手段から入力した流量検出値に基づいて求めた前記バルブ駆動制御情報を前記流量制御弁機構に出力して、前記流量を前記流量設定値（Ｒ０）になるように制御しているときに、
前記新たに受信した流量設定値（Ｒ０）ごとに、前記流量検出手段から入力した前記流量検出値（Ｒ１）と、該流量検出値（Ｒ１）を入力したときの前記流体の圧力検出値（Ｐ１）と、該流量検出値（Ｒ１）に基づいて求めて前記流量制御弁機構に出力したバルブ駆動制御情報（Ｖ１）とから構成される検定サンプリング情報を、前記流量設定値（Ｒ０）と関連付けして前記記憶手段に記憶する検定情報サンプリングステップと、
前記流量設定値（Ｒ０）と関連付けして前記記憶手段に記憶した前記検定サンプリング情報の所定数について、該検定サンプリング情報を構成する前記流量検出値（Ｒ１）と前記バルブ駆動制御情報（V１）との関連を示す関連係数（Ａ）を、前記記憶の時系列順に対応する前記流量検出値（Ｒ１）と前記バルブ駆動制御情報（V１）とから順次求めるバルブ制御情報傾き算出ステップと、
前記バルブ制御情報傾き算出ステップの実行後に、新たに入力した前記流量検出値（Ｒ１）に基づいて求めて出力した新たなバルブ駆動制御情報（Ｖ１）と、前記バルブ特性情報を参照して求めた情報であって前記新たに入力した流量検出値（Ｒ１）と新たに入力した圧力検出値（Ｐ１）との双方に関連付けされる基準となるバルブ駆動制御情報と、の差異となるバルブ制御差異量を流量制御の検定情報として求める流量検定ステップと、
を備えていることを特徴としている。
【００２６】
さらに、本発明の流量制御装置の検定方法において、前記バルブ制御情報傾き算出ステップは、前記関連係数（Ａ）を、前記流量設定値のいずれか２種に関連付けされた前記検定サンプリング情報を構成する前記流量検出値（Ｒ１）と前記バルブ駆動制御情報（Ｖ１）のそれぞれを、その記憶の時系列順に２次元座標軸上に対応させたときの交点座標を結ぶ直線の傾きとして求める第１の傾き算出ステップを備えていることを特徴とする請求項１２記載の流量制御装置の検定方法。
【００２７】
さらに、本発明の流量制御装置の検定方法において、前記バルブ制御情報傾き算出ステップは、前記関連係数（Ａ）を、前記流量設定値のいずれか１種に関連付けされた前記検定サンプリング情報を構成する前記流量検出値（Ｒ１）と前記バルブ駆動制御情報（Ｖ１）のそれぞれを、その記憶の時系列順に２次元座標軸上に対応させたときの交点座標と原点座標とを結ぶ直線の傾きとして求める第２の傾き算出ステップを備えていることを特徴としている。
【００２８】
さらに、本発明の流量制御装置の検定方法において、前記検定情報サンプリングステップは、前記新たに受信した流量設定値（Ｒ０）ごとに一つの前記検定サンプリング情報を該流量設定値（Ｒ０）と関連付けして前記記憶手段に記憶するとともに、予め設定された記憶数の上限値に達するまで前記検定サンプリング情報を前記流量設定値（Ｒ０）と関連付けして前記記憶手段に記憶するステップを備えていることを特徴としている。
【００２９】
さらに、本発明の流量制御装置の検定方法において、前記検定情報サンプリングステップは、前記新たに受信した流量設定値（Ｒ０）ごとに複数の前記検定サンプリング情報を該流量設定値（Ｒ０）と関連付けして前記記憶手段に記憶するとともに、予め設定された記憶数の上限値に達するまで前記検定サンプリング情報を前記流量設定値（Ｒ０）と関連付けして前記記憶手段に記憶するステップを備えていることを特徴としている。
【００３０】
さらに、本発明の流量制御装置の検定方法において、前記流量検定ステップは、前記新たなバルブ駆動制御情報（Ｖ１）を出力したときに、
前記新たな流量検出値（Ｒ１）と、前記バルブ特性情報を参照して求めた情報であって前記新たなバルブ駆動制御情報（Ｖ１）と該流量検出値（Ｒ１）を入力したときの新たな圧力検出値（Ｐ１）との双方に関連付けされる基準となる流量検出値と、の差異となる流量差異量を流量制御の検定情報として求める第２の流量検定ステップを備えていることを特徴としている。
【００３１】
さらに、本発明の流量制御装置の検定方法は、前記バルブ制御情報傾き算出ステップが順次算出した前記関連係数（Ａ）の値が、予め設定した閾値の範囲を超えているか否かを判定するステップを有し、
前記関連係数（Ａ）の値が前記閾値の範囲を超えていると判定されたときに、前記流量検定ステップが実行されることを特徴としている。
【００３２】
さらに、本発明の流量制御装置の検定方法は、前記流量設定値のいずれか２種に関連付けされた前記検定サンプリング情報を構成する所定数の前記バルブ駆動制御情報（Ｖ１）と前記圧力検出値（Ｐ１）について、前記記憶の時系列順に隣り合う前記バルブ駆動制御情報（Ｖ１）の差分値（Ｓｖ）の正負と、同じく前記圧力検出値（Ｐ１）の差分値（Ｐｖ）の正負を判定する検定サンプリング情報増減傾向判定ステップを備え、
前記差分値（Ｓｖ）と前記差分値（Ｐｖ）の双方の全てが「正」又は「負」と判定されたときに、前記バルブ制御情報傾き算出ステップが実行されることを特徴としている。
【００３３】
また、本発明は、流路を流れる流体の流量を検出する流量検出手段と、前記流路に設けられ、バルブ駆動制御情報により弁開度を変えることにより前記流量を制御する流量制御弁機構と、外部システムから少なくとも１種の流量設定値を受信し、前記流路の流量を前記受信した流量設定値になるように前記流量制御弁機構に前記バルブ駆動制御情報を出力して前記弁開度を制御する制御手段と、を備えた流量制御装置が前記流路の流量を制御する方法であって、
予め、前記流路に前記流体を流して前記流量制御弁機構に基準となる前記バルブ駆動制御情報を出力したときに、前記基準となるバルブ駆動制御情報と前記流量検出手段が検出した基準となる流量検出値との関係を示す情報を、前記流体の圧力検出値と関連付けして前記制御手段の記憶手段にバルブ特性情報として記憶するステップと、
前記制御手段が前記外部システムから新たな流量設定値（Ｒ０）を受信して、所定の時間間隔で前記流量検出手段から入力した流量検出値に基づいて求めた前記バルブ駆動制御情報を前記流量制御弁機構に出力して、前記流量を前記流量設定値（Ｒ０）になるように制御しているときに、
前記新たに受信した流量設定値（Ｒ０）ごとに、前記流量検出手段から入力した前記流量検出値（Ｒ１）と、該流量検出値（Ｒ１）を入力したときの前記流体の圧力検出値（Ｐ１）と、該流量検出値（Ｒ１）に基づいて求めて前記流量制御弁機構に出力したバルブ駆動制御情報（Ｖ１）とから構成される検定サンプリング情報を、前記流量設定値（Ｒ０）と関連付けして前記記憶手段に記憶する検定情報サンプリングステップと、
前記流量設定値（Ｒ０）と関連付けして前記記憶手段に記憶した前記検定サンプリング情報の所定数について、該検定サンプリング情報を構成する前記流量検出値（Ｒ１）と前記バルブ駆動制御情報（V１）との関連を示す関連係数（Ａ）を、前記記憶の時系列順に対応する前記流量検出値（Ｒ１）と前記バルブ駆動制御情報（V１）とから順次求めるバルブ制御情報傾き算出ステップと、
前記バルブ制御情報傾き算出ステップの実行後に、新たに入力した前記流量検出値（Ｒ１）に基づいて求めて出力した新たなバルブ駆動制御情報（Ｖ１）と、前記バルブ特性情報を参照して求めた情報であって前記新たに入力した流量検出値（Ｒ１）と新たに入力した圧力検出値（Ｐ１）との双方に関連付けされる基準となるバルブ駆動制御情報と、の差異となるバルブ制御差異量を流量制御の検定情報として求める流量検定ステップと、
前記流量検定ステップが実行されて新たに入力した前記流量検出値（Ｒ１）に基づいて求めた新たな前記バルブ駆動制御情報（Ｖ１）を出力した後に、
前記バルブ特性情報を参照して求めた情報であって該新たに入力した流量検出値（Ｒ１）と新たに入力した前記圧力検出値（Ｐ１）との双方に関連付けされる基準となるバルブ駆動制御情報を求める流量補正ステップを備え、
前記流量補正ステップにより求めた前記基準となるバルブ駆動制御情報を、前記流量制御弁機構に出力するステップを備えていることを特徴としている。
【００３４】
さらに、本発明の流量制御方法において、前記バルブ制御情報傾き算出ステップは、前記関連係数（Ａ）を、前記流量設定値のいずれか２種に関連付けされた前記検定サンプリング情報を構成する前記流量検出値（Ｒ１）と前記バルブ駆動制御情報（Ｖ１）のそれぞれを、その記憶の時系列順に２次元座標軸上に対応させたときの交点座標を結ぶ直線の傾きとして求める第１の傾き算出ステップを備えていることを特徴としている。
【００３５】
さらに、本発明の流量制御方法において、前記バルブ制御情報傾き算出ステップは、前記関連係数（Ａ）を、前記流量設定値のいずれか１種に関連付けされた前記検定サンプリング情報を構成する前記流量検出値（Ｒ１）と前記バルブ駆動制御情報（Ｖ１）のそれぞれを、その記憶の時系列順に２次元座標軸上に対応させたときの交点座標と原点座標とを結ぶ直線の傾きとして求める第２の傾き算出ステップを備えていることを特徴としている。
【００３６】
さらに、本発明の流量制御方法において、前記検定情報サンプリングステップは、前記新たに受信した流量設定値（Ｒ０）ごとに一つの前記検定サンプリング情報を該流量設定値（Ｒ０）と関連付けして前記記憶手段に記憶するとともに、予め設定された記憶数の上限値に達するまで前記検定サンプリング情報を前記流量設定値（Ｒ０）と関連付けして前記記憶手段に記憶するステップを備えていることを特徴としている。。
【００３７】
さらに、本発明の流量制御方法において、前記検定情報サンプリングステップは、前記新たに受信した流量設定値（Ｒ０）ごとに複数の前記検定サンプリング情報を該流量設定値（Ｒ０）と関連付けして前記記憶手段に記憶するとともに、予め設定された記憶数の上限値に達するまで前記検定サンプリング情報を前記流量設定値（Ｒ０）と関連付けして前記記憶手段に記憶するステップを備えていることを特徴としている。
【００３８】
さらに、本発明の流量制御方法において、前記流量設定値のいずれか２種に関連付けされた前記検定サンプリング情報を構成する所定数の前記バルブ駆動制御情報（Ｖ１）と前記圧力検出値（Ｐ１）について、前記記憶の時系列順に隣り合う前記バルブ駆動制御情報（Ｖ１）の差分値（Ｓｖ）の正負と、同じく前記圧力検出値（Ｐ１）の差分値（Ｐｖ）の正負を判定する検定サンプリング情報増減傾向判定ステップを備え、
前記差分値（Ｓｖ）と前記差分値（Ｐｖ）の双方全てが「正」又は「負」と判定されたときに、前記バルブ制御情報傾き算出ステップが実行されることを特徴としている。
【発明の効果】
【００３９】
本発明は、下記の効果を有している。
（１）流量設定値（Ｒ０）ごとに、制御手段８が流量制御弁機構７に出力したバルブ駆動制御情報（Ｖ１）と、このバルブ駆動制御情報（Ｖ１）を出力したときの流量検出値（Ｒ１）と、圧力検出値（Ｐ１）との３種の情報から構成される検定サンプリング情報の所定数を時系列的に収集し、これら収集した３種の情報を解析して、本発明の流量制御装置を含む製造ラインの経時変化により、この流量制御装置の流量設定値（Ｒ０）に対する流量制御に無視できないズレが発生しているか否かを判定するようにしている。
【００４０】
この判定の結果、無視できないズレが発生していると判定されると、流量検定手段を実行して、制御手段８が新たに流量制御弁機構７に出力したバルブ駆動制御情報（Ｖ１）と、検定用の基準情報として予め記憶手段に登録させたバルブ特性情報を参照して求めた基準となるバルブ駆動制御情報と、の差異となるバルブ制御差異量を流量制御の検定情報として求めるようにしている。また、流量検定手段は、この新たなバルブ駆動制御情報（Ｖ１）を出力したときに、新たな流量検出値（Ｒ１）と、検定用の基準情報となるバルブ特性情報を参照して求めた基準となる流量検出値と、の差異となる流量差異量を流量制御の検定情報として求めるようにしている。
【００４１】
これにより、本発明は、数日間又は数週間の期間にわたって収集した流量制御の実績データに基づいて、流量制御に無視できないズレが発生しているか否かを判定しているので、装置の経時変化による流量制御の精度低下を確実に把握して、この精度低下に対して適切な対策を行なうことが可能になる流量制御装置を提供することが可能になる。
【００４２】
（２）本発明において、流量制御に無視できないズレが発生しているか否かを判定するバルブ制御情報傾き算出手段は、流量設定値のいずれか２種に関連付けされた検定サンプリング情報を構成する流量検出値（Ｒ１）とバルブ駆動制御情報（Ｖ１）のそれぞれを、その記憶の時系列順に２次元座標軸上に対応させたときの交点座標を結ぶ直線の傾き（関連係数（Ａ））を順次求め、この関連係数（Ａ）の値に基づいて流量制御に無視できないズレが発生しているか否かを判定するようにしている。すなわち、外部システム９から指示されるいずれか２種の流量設定値（Ｒ０）に基づいて算出した上記直線の傾きにより流量制御に無視できないズレが発生しているか否かを判定するので、装置の経時変化による流量制御の精度低下をより確実に把握する可能になる流量制御装置を提供することができるようになる。
【００４３】
（３）本発明は、流量検定手段を実行した後に、流路４の流量を自動的に、又は外部システム９への流量補正許可の問合せ処理の結果に基づいて、流量を補正するためのバルブ駆動制御情報を流量制御弁機構７に出力するようにしている。これにより、流量設定値（Ｒ０）に対して無視できないズレが発生したときには、直ちに流路４の流量を流量設定値（Ｒ０）になるように補正することができる流量制御装置を提供することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照して説明する。図１は、本発明の流量制御装置に係る実施形態の一例を示す構成図、図２は図１に示す制御手段のハードウエアの構成例を示す図である。なお、以下に説明する本発明の実施形態は、ＣＶＤ装置等の半導体製造装置に供給するプロセスガス等の流体の流量を制御する場合を例にして説明する。
【００４５】
[流量制御装置の構成]
図１において、本発明の一実施形態を示す流量制御装置１は、例えば、半導体製造装置２のチャンバー（図示せず）にプロセスガス等のガス流体（以下、単に流体という）を矢印Ｆ方向に流す流路４、例えば材質がステンレススチール製のガス管３内に形成されている流路４の途中に設置される。図１に示すように、流量制御装置１は本体ブロック部１ａを備え、本体ブロック部１ａ内には流路４に通じる流路が形成されている。また、本体ブロック部１ａの一方の端部は上流側のガス管３に接続され、他方の端部は半導体製造装置２に通じる下流側のガス管３に接続される。
【００４６】
流量制御装置１は半導体製造装置２のチャンバー（図示せず）に供給する流体の流量を制御するために使用される。半導体製造装置２が成膜処理等を行なう稼働中においては、チャンバーは真空引きされて所定の減圧雰囲気の状態に設定され、この減圧雰囲気中のチャンバーに流体が供給される。なお、図１には示していないが、流路４の上流には半導体製造装置２に供給する流体を収容したタンク等のガス供給源が接続されている。さらに、このガス供給源と流量制御装置１とを連結するガス管３の適所にこのガス供給源から供給される流体の圧力を適度な値に調整するための圧力制御装置が設置されている。
【００４７】
本体ブロック部１ａを有する流量制御装置１は、流路４を流れる流体の流量を検出してその流量検出値を入力するための流量検出手段５と、流路４を流れる流体の圧力を検出しその圧力検出値を入力するための圧力検出手段６と、流路４の流体の流量を制御する流量制御弁機構７と、流量制御装置１の動作を制御する制御手段（制御装置）８、等を備えている。なお、圧力検出手段６は必ずしも流量制御装置１と一体に設ける必要はない。例えば、ガス管３が形成する流路４の適所に圧力検出手段６を設置し、制御手段８はその圧力検出値を入力するための圧力検出値入力手段を備えるようにしてもよい。
【００４８】
一般に、半導体製造ラインにおいては、ラインに設置されているＣＶＤ装置などの半導体製造装置２の稼働の制御と稼働監視を行なうホストコンピュータ等の外部制御装置（以下、外部システムという）９を備えている。そして、半導体製造（ＣＶＤ）装置２が成膜処理等を行なうときには、外部システム９は半導体製造装置２に供給すべき流体の流量を示す流量設定値（目標流量値）を流量設定信号Ｓ０として流量制御装置１の制御手段８に送信する。そして、制御手段８はこの流量設定信号Ｓ０を受信すると、予め備えている流量制御用ソフトウエア（以下、単に制御プログラムという）を作動させて、流路４を流れる流量が流量設定信号Ｓ０で指示された流量設定値に一致するように、ＰＩＤ演算処理等によりバルブ駆動制御情報（バルブ駆動制御電圧）を所定の時間間隔ごとに、例えば１０ミリ秒（ｍSec）ごとに求め、この求めたバルブ駆動制御情報を流量制御弁機構７に出力する。
【００４９】
また、制御手段８は、流量検出手段５や圧力検出手段６等が検出した検出値及び演算処理して求めた流量検定に係る各種の情報を、出力信号ＳＯＵＴとして外部システム９に送信する処理を行なう。なお、上記した外部システム９は、必ずしも、製造ライン全体の稼働を制御するホストコンピュータ等の上位制御装置でなくてもよく、例えば、流量制御装置１に接続されてこの流量制御装置１に流量設定値の入力を行なうための入力装置であってもよい。
【００５０】
外部システム９から制御手段８に流量設定信号Ｓ０として送信される流量設定値の情報は、アナログ信号、又はデジタル信号として送信される。また流量設定信号Ｓ０として送信される流量設定値の種別は、電圧値（Ｖ）、又は流量値（ｃｃ／ｍｉｎ）として送信される。流量設定値として電圧値（Ｖ）が送信される場合には、例えば「０Ｖ〜５Ｖ」の範囲の所定値、また流量値が送信される場合には例えば「０ｃｃ／ｍｉｎ〜１００ｃｃ／ｍｉｎ」の範囲の所定値が、アナログ信号又はデジタル信号として送信される。
【００５１】
例えば、外部システム９から制御手段８に上記した流量設定値が電圧値（Ｖ）として送信される場合、「０Ｖ」は流路４を流れる流体の流量を「０」に制御することを示し、「５Ｖ」は流量制御装置１が流路４に流すことができる最大の流量（フルスケール流量）、例えば、１００ｃｃ／ｍｉｎに制御することを示す。
【００５２】
図１には、流路４の上流側４ａ方向から下流側４ｂ方向に、圧力検出手段６、流量検出手段５、流量制御弁機構７をこの順序で配置した例を示しているが、流量検出手段５と圧力検出手段６は流量制御弁機構７の下流側４ｂに配置してもよい。
【００５３】
流量検出手段５は、流路４の上流側４ａから下流側４ｂ方向に設けられた複数のバイパス管を束ねて構成された所定の長さを有するバイパス管群１０と、このバイパス管群１０の両端の開口部側にバイパス管群１０を迂回するように配置したセンサ管１１ａを備えている。これにより、流路４を流れる流体のうちセンサ管１１ａに流れる流量を、バイパス管群１０を流れる流量と比較して少量、かつ一定の比率で流すことができるようになる。すなわち、このセンサ管１１ａには流路４を流れる流量に対して、常に一定比率の流量を流すことが可能になる。
【００５４】
また、センサ管１１ａが流路４の外側に位置する部分には、直列に接続された一対の電気抵抗線Ｒ１、Ｒ４が巻回されている。また、図示していない２つの基準電気抵抗線Ｒ２、Ｒ３と電気抵抗線Ｒ１、Ｒ４とは、いわゆるブリッジ回路を形成している。電気抵抗線Ｒ１、Ｒ４は、温度によってその電気抵抗値が変化する材質から構成されている。そして、このブリッジ回路に一定の電流を流したときの電位差をセンサ回路１１ｂにより求め、この電位差を流量検出信号Ｓ１として、例えば、０Ｖ〜５Ｖの電圧値として制御手段８に出力するようになっている。なお、センサ回路１１ｂで求めた電圧値は、増幅回路２８（図２参照）で増幅処理を行なってＡ／Ｄ変換回路２４ａ（図２参照）を介して制御手段８に入力する。
【００５５】
制御手段８は、流量検出手段５から流量検出信号Ｓ１で表される流量検出値、すなわち、流路４に流れている現時点の流体の流量値に係る情報（電圧値）を所定の時間間隔（例えば、１０ｍSec）で入力する処理を行ない、この入力した情報に基づいて現在流路４に流れている流体の流量検出値（Ｒ１）を、例えば、「０ｃｃ／ｍｉｎ〜１００ｃｃ／ｍｉｎ」の範囲の流量に換算した値を求める処理を行なう。そして、制御手段８は、この流量検出値（Ｒ１）と外部システム９から受信した流量設定信号Ｓ０で表される流量設定値（例えば、６０ｃｃ／ｍｉｎ）との偏差量に基づいて、流路４を流れる流量がこの流量設定値に一致するように、流量制御弁機構７が備えている流量制御弁の弁開度を制御するためのバルブ駆動制御情報（バルブ駆動電圧）を、例えばＰＩＤ演算処理により求め、この求めたバルブ駆動制御情報を流量制御弁機構７に出力する。
【００５６】
圧力検出手段６は、例えば、圧力トランデューサから構成されている。そして、圧力検出手段６は、制御手段８の制御により、流路４を流れる流体の圧力を検出した圧力検出値に係る情報を圧力検出信号Ｓ２として、Ａ／Ｄ変換回路を介して制御手段８に出力するようになっている。
【００５７】
流量制御弁機構７は、上記したバイパス管群１０の下流側４ｂに設けた流量制御弁１２を有している。この流量制御弁１２は、流路４を流れる流体の流量を直接的に制御するための弁体としての機能を発揮するために、例えば、Ｎｉ−Ｃｏ合金からなる金属薄板であって屈曲可能なダイヤフラム１３を備えている。また、流量制御装置１の本体ブロック部１ａの内部に形成されている流路には、機械加工等により弁口１４を形成している。そして、ダイヤフラム１３を弁口１４に向けて適宜屈曲変形させる（前進と後退）ことによって、弁口１４の弁開度を任意に制御し得るようにしている。ダイヤフラム１３を屈曲変形させることにより流量制御弁１２が形成する弁開度を任意に制御する手段として、ダイヤフラム１３の上面にアクチュエータ１５を接続している。
【００５８】
アクチュエータ１５としては、例えば、積層型圧電素子（ピエゾ素子）、あるいは電磁式推力発生手段、等を使用することができる。以下の説明においては、アクチュエータとして積層型圧電素子を使用したことを例として説明するとともに、以下の説明においてはこのアクチュエータを積層型圧電素子１５と記述する。
【００５９】
積層型圧電素子１５の下端部には、例えば金属製の押し台１６が取り付けられており、さらに、ダイヤフラム１３の上面にもこの押し台１６に対向させて、例えば金属製のベース台１７が取り付けられている。そして、これら押し台１６とベース台１７とが対向するそれぞれの面部の中央部には断面がＶ型形状をなす凹部を形成し、このＶ型凹部内に、例えば、剛球１８を介在させて全体を剛的に、かつ連続的に接続した構成にしている。アクチュエータとなる積層型圧電素子１５をこのような構成にして、積層型圧電素子１５に適度な電圧を印加することにより、推力発生手段となる積層型圧電素子１５で発生する直線方向の微小な変位（伸縮）による推力を、直接的に、かつ均一にダイヤフラム１３に伝えることができる。
【００６０】
積層型圧電素子１５は、多数のＰＺＴセラミック板に電極を形成して積層した構成からなっている。そして、この積層型圧電素子１５に直流電圧を印加するとその電圧値に応じて長手方向に微小な伸縮が生じて、この伸縮により推力が積層した積層型圧電素子１５の積層方向に発生する。なお、流量制御弁機構７を構成する積層型圧電素子１５、押し台１６、ベース台１７、剛球１８、ダイヤフラム１３等は、ケース１９内に収納されている。
【００６１】
上記したように制御手段８は、予め備えている制御プログラムの演算処理により、流量制御弁機構７の流量制御弁１２の弁開度を制御するための制御情報（バルブ駆動制御情報）を求める処理を実行する。そして、制御手段８は、この弁開度の制御を実施するために求めたこのバルブ駆動制御情報を、バルブ駆動信号Ｓ３としてバルブ駆動回路２０に出力する。このバルブ駆動信号Ｓ３は、積層型圧電素子１５に所定の電圧を印加するためのアナログ又はデジタルの制御情報となる。
【００６２】
なお、積層型圧電素子１５は、一般に０Ｖ〜１５０Ｖ程度の直流電圧を印加することによりこの印加した電圧値に応じて微小な変位（伸縮）を発生させることができる。従って、制御手段８は、この「０Ｖ〜１５０Ｖ」の値を、例えば、一旦「０Ｖ〜５Ｖ」に換算したアナログ信号（又はデジタル信号）を、バルブ駆動信号Ｓ３としバルブ駆動回路２０に出力する処理を行なうようにする。
【００６３】
一方、バルブ駆動回路２０は、このバルブ駆動信号Ｓ３である「０Ｖ〜５Ｖ」の範囲の電圧値を、積層型圧電素子１５に微小な変位（推力）を発生させるためのバルブ駆動電圧に変換するための回路から構成する。そして、バルブ駆動回路２０により変換されたバルブ駆動電圧（バルブ駆動制御情報）が積層型圧電素子１５にバルブ駆動電圧信号Ｓ４として印加（出力）される。バルブ駆動電圧信号Ｓ４に係るバルブ駆動制御情報が積層型圧電素子１５に供給されると、積層型圧電素子１５は、印加されたこのバルブ駆動制御情報（電圧値）に応じて積層型圧電素子１５には微小な変位（図1に示す「下」方向又は「上」方向の伸縮）が発生する。これにより、流量制御弁機構７の流量制御弁１２の弁開度が変化し、流路４を流れる流体の流量が制御されることになる。
【００６４】
[制御手段の構成]
制御手段８は、ＣＰＵを備えたマイクロコンピュータからなる制御装置（制御基板）から構成されている。図２は、この制御手段８のハードウエアの構成例を示している。
【００６５】
図２に示すように、制御手段８は、主としてＣＰＵ２１、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３、Ａ／Ｄ変換回路２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ、Ｄ／Ａ変換回路２５、通信用インターフェース（Ｉ／Ｆ）回路２６ａ及び２６ｂ等を搭載した回路（制御）基板から構成されている。また、ＣＰＵ２１、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３、Ａ／Ｄ変換回路２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ、Ｄ／Ａ変換回路２５、通信用Ｉ／Ｆ回路２６ａ及び２６ｂは、バス線２７に接続されている。なお、Ａ／Ｄ変換回路２４ａ〜２４ｄ、Ｄ／Ａ変換回路２５等は、入出力用Ｉ／Ｆ回路を介してバス線２７に接続されるが、図２にはこれら入出力用Ｉ／Ｆ回路は示していない。
【００６６】
ＣＰＵ２１は、ＲＯＭ２２に記憶されている制御プログラムを解析して流量制御装置１の動作を制御するための中央演算装置であって、３２ビット等からなる高速のＣＰＵを使用することが望ましい。ＲＯＭ２２には流量制御装置１の動作を制御するための制御プログラムや基準となる各種のデータが記憶されている。なお、制御プログラムを記憶するＲＯＭ２２としては、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、あるいはフラッシュメモリを使用する。
【００６７】
ＲＡＭ２３は、上記制御プログラムが計算領域（ワークエリア）、及びＲＯＭ２２に記憶されているプログラムが流量制御装置１の動作を制御するための基準データ（後記するバルブ特性情報など）を予め記憶させておくための記憶手段（メモリ）であって、制御手段８の電源がＯＦＦになってもその記憶内容が保持されるメモリを使用する。なお、上記したバルブ特性情報はフラッシュメモリに記憶させてもよい。また、ＲＡＭ２３はＣＰＵ２１に内蔵されているＣＰＵ内蔵ＲＡＭを使用して、プログラムの高速処理が実行されるようにしてもよい。
【００６８】
上記したＡ／Ｄ変換回路２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄには、図２に示すように、それぞれ流量検出手段５、圧力検出手段６、温度検出手段３０等が接続されている。なお、流量検出手段５は、増幅回路２８を介してＡ／Ｄ変換回路２４ａに接続するようにしてもよい。また、Ｄ／Ａ変換回路２５にはバルブ駆動回路２０が接続され、バルブ駆動回路２０により調整されたバルブ駆動制御情報（バルブ駆動電圧）がバルブ駆動電圧信号Ｓ４として積層型圧電素子１５に印加される。
【００６９】
通信用Ｉ／Ｆ回路２６ａ及び２６ｂは、外部の装置とのデータ通信を行なうためのＩ／Ｆ回路であって、通信用Ｉ／Ｆ回路２６ａには、例えば外部システム９となる上位のホストコンピュータが接続されている。また、Ｉ／Ｆ回路２６ｂには、パーソナルコンピュータ等から構成されるモニタ装置２９が接続されている。このモニタ装置２９は、例えば、本発明の流量制御装置１を半導体製造ラインに導入した初期において、前記したバルブ特性情報をＲＡＭ２３に記憶（登録）する処理を行なうとき、あるいは半導体製造装置２が稼働しているときに、流量検出手段５や圧力検出手段６が検出した検出信号に係る情報、あるいは後記する検定情報をモニタリング（表示）するとき等、必要に応じて接続して使用する装置である。また、モニタ装置２９は、前記したように流量設定値を入力するための入力装置として使用してもよい。
【００７０】
[バルブ特性情報のデータ構成]
続いて、制御手段８のＲＡＭ２３に記憶しているバルブ特性情報（バルブ特性情報テーブルＫ１）のデータ構成例について説明する。このバルブ特性情報は、流量制御装置１が流路４を流れる流体の流量を制御しているときに、その流量制御の精度を検定するための基準となる情報を登録したデータテーブルである。また、このバルブ特性情報は、この検定処理の結果に基づいて流路４の流量を補正する制御を実行するときに参照する情報となり、予め、ＲＡＭ２３にデータテーブルとして記憶（登録）されている。
【００７１】
流路４内を流量制御弁機構７の方向に流れる流体の圧力を所定の圧力値にして、この流量制御弁機構７を作動させる積層型圧電素子１５にバルブ駆動電圧信号Ｓ４に係るバルブバルブ駆動制御情報（Ｖｓ）（バルブ駆動電圧）を印加したときに、流路４を流れる流体の流量を測定して、このバルブ駆動制御情報（Ｖｓ）と流体の流量（Ｒｓ）との関係を求めると、図３に示すようになることが知られている。
【００７２】
図３に示す線図は、流路４を流れる流体の圧力値を、それぞれ基準となる圧力値として、例えば、０．０５ＭＰａ、０．１ＭＰａ、０．２ＭＰａ、０．３ＭＰａに設定したときに、この流体の圧力値ごとに流量検出手段５が検出した基準となる流量検出値（Ｒｓ）（ｃｃ／ｍｉｎ）と、積層型圧電素子１５に印加した基準となるバルブ駆動制御情報（Ｖｓ）との関係を示している。なお、図３において、曲線Ｌ１は流体の圧力を０．０５ＭＰａに、曲線Ｌ２は流体の圧力を０．１ＭＰａに、曲線Ｌ３は流体の圧力を０．２ＭＰａに、曲線Ｌ４は流体の圧力を０．３ＭＰａに設定したときの基準となるバルブ駆動制御情報（Ｖｓ）と基準となる流量（Ｒｓ）との関係を示す。
【００７３】
図３に示すように、バルブ駆動制御情報（Ｖｓ）が増加すると、流量制御弁１２の弁開度が大きくなるので流路４を流れる流量は曲線的に増加する傾向になる。また、バルブ駆動制御情報（Ｖｓ）を一定にしたときのバルブ駆動制御情報（Ｖｓ）と流量（Ｒｓ）との関係は、流体の圧力を０．０５ＭＰａから０．３ＭＰａへと高くするほど流体の圧力差が大きくなるので、流路４の流量は多くなる
【００７４】
本発明においては、流量制御装置１を製造して出荷前に、あるいは流量制御装置１を半導体製造ラインのＣＶＤ装置などにプロセスガス（流体）を供給するガス管３に設置した初期の時点に実稼働テストを行なって、流体の上記した基準となる複数の圧力値ごとに、積層型圧電素子１５に基準となるバルブ駆動電圧信号Ｓ４に係るバルブ駆動制御情報を種々変化させて印加したときの流量検出手段５が検出した流量検出値（ｃｃ／ｍｉｎ、又は電圧値）を収集する作業を行なう。そして、これら収集したデータ（情報）から上記した図３に示すように、流量検出値（Ｒｓ）とバルブ駆動制御情報（Ｖｓ）との関係を示すデータ（情報）を流体の基準となる圧力値ごとに求めて、これらの情報をデータテーブル（以下、バルブ特性情報テーブルＫ１という）としてＲＡＭ２３の所定の記憶領域に予め登録する操作を行なう。
【００７５】
このバルブ特性情報テーブルＫ１は、前記したように、主として、ＣＶＤ装置等が稼働して本発明の流量制御装置１がプロセスガスの流量を制御しているときに、制御手段８に搭載されている制御プログラムが、流量制御装置１の流量制御の精度を自動的に検定する処理を行なうための基準情報として参照するためのデータテーブルとなる。
【００７６】
図４は、ＲＡＭ２３に記憶しているバルブ特性情報テーブルＫ１について、そのデータ構成の一例を示している。バルブ特性情報テーブルＫ１は、積層型圧電素子１５に印加した基準となるバルブ駆動制御情報（Ｖｓ）と、このバルブ駆動制御情報（Ｖｓ）を印加したときに流量検出手段５が流路４を流れる流体の流量を検出した基準となる流量検出値（Ｒｓ）（ｃｃ／ｍｉｎ）との関係を、この検出したときの流体の基準となる圧力値（Ｐｓ）である０．０５ＭＰａ、０．１ＭＰａ、０．２ＭＰａ、及び０．３ＭＰａごとに関連付けしてデータテーブルとして登録したものでる。
【００７７】
図４に示すバルブ特性情報テーブルＫ１のデータ構成例では、基準となる流量検出値Ｒｓは５ｃｃ／ｍｉｎ刻みで、基準となる圧力値Ｐｓは０．０５ＭＰａ、０．１ＭＰａ、０．２ＭＰａ、０．３ＭＰａについて実稼働テストで収集した結果を示しているが、さらに、詳細な仕様の実稼働テストを行なって細かい刻みのバルブ駆動制御情報（Ｖｓ）と流量検出値（Ｒｓ）で構成されるデータテーブルＫ１を作成してもよい。
【００７８】
[制御プログラムの構成]
続いて、流量制御装置１の動作を制御するために制御手段８のＲＯＭ２２に記憶されている制御プログラムの構成を、図５に基づいて説明する。
【００７９】
ＲＯＭ２２に記憶されている制御プログラムは、メイン制御プログラムＰｍ、通信制御プログラムＰ１、流量検出信号入力プログラムＰ２、圧力検出信号入力プログラムＰ３、温度検出信号入力プログラムＰ４、バルブ駆動制御情報入力プログラムＰ５、流量制御（ＰＩＤ制御）プログラムＰ６、検定情報サンプリングプログラムＰ７、バルブ特性情報参照プログラムＰ８、検定サンプリング情報増減傾向判定プログラムＰ９、バルブ制御情報傾き算出プログラムＰ１０、流量検定プログラムＰ１１、流量補正プログラムＰ１２、バルブ特性情報登録プログラムＰ１３、モニタリング処理プログラムＰ１４、ソフトウエアタイマーＰ１５、等から構成されている。
【００８０】
メイン制御プログラムＰｍは、上記した各プログラムＰ１〜Ｐ１５の作動を統括して制御するためのメインプログラムであって、流量制御装置１はメイン制御プログラムＰｍの制御に基づいて動作する。なお、流量制御装置１の電源をＯＮすると、メイン制御プログラムＰｍが立ち上がるように設定されている。
【００８１】
通信制御プログラムＰ１は、外部システム９及びモニタ装置２９との通信を行なうためのプログラムであって、サブプログラムとして外部システム９との通信処理を行なう通信プログラムＰ１ａ、モニタ装置２９との通信処理を行なう通信プログラムＰ１ｂ、外部システム９と流量補正について問合せ処理を行なう流量補正許可問合せプログラムＰ１ｃを備えている。
【００８２】
流量検出信号入力プログラムＰ２は、流量検出手段５が検出した流量検出値（Ｒ１）に係る検出信号Ｓ１を入力してＲＡＭ２３に一旦記憶する処理を行なうためのプログラムである。圧力検出信号入力プログラムＰ３は、圧力検出手段６が検出した圧力検出値（Ｐ１）に係る検出信号Ｓ２を入力してＲＡＭ２３に一旦記憶する処理を行なうためのプログラムである。温度検出信号入力プログラムＰ４は、温度検出手段３０が検出した流体の温度に係る検出信号Ｓ５を入力してＲＡＭ２３に一旦記憶する処理を行なうためのプログラムである。
【００８３】
なお、流路４を流れる流量は流体の温度により微小に変化するので、制御手段８により流路４を流れる流量を制御するときに、必要に応じて温度検出手段３０が検出した温度検出値も参照して流量制御の検定や制御の補正処理を行なうようにする。
【００８４】
また、バルブ駆動制御情報入力プログラムＰ５は、バルブ駆動回路２０が積層型圧電素子１５に印加したバルブ駆動電圧信号Ｓ４に係るバルブ駆動制御情報（Ｖ１）を、バルブ駆動電圧信号Ｓ６として制御手段８に入力してＲＡＭ２３に一旦記憶する処理を行なうためのプログラムである。
【００８５】
なお、バルブ駆動回路２０は、前記したように制御手段８が演算して求めたバルブ駆動回路２０に出力したバルブ駆動信号Ｓ３に係る電圧値を、バルブ駆動電圧信号Ｓ４に係る電圧値に変換する処理を行なう。従って、バルブ駆動制御情報入力プログラムＰ５は、制御手段８がバルブ駆動回路２０に出力したバルブ駆動信号Ｓ３に係る電圧値に基づいて、バルブ駆動電圧信号Ｓ４、すなわち、バルブ駆動電圧信号Ｓ６（Ｓ４）を求める処理を行なうようにしてもよい。
【００８６】
流量制御（ＰＩＤ制御）プログラムＰ６は、外部システム９から流量設定信号Ｓ０により受信した流量設定値（Ｒ０）と流量検出手段５が検出した流量検出値（Ｒ１）との偏差に基づいて、流路４を流れる流体の流量をこの流量設定値（Ｒ０）に一致させるために、例えば、ＰＩＤ演算処理によりバルブ駆動制御情報（Ｖ０）を求め、この求めたバルブ駆動制御情報（Ｖ０）を前記したバルブ駆動信号Ｓ３としてバルブ駆動回路２０に出力する処理を行なうプログラムである。そして、前記したようにバルブ駆動回路２０は、このバルブ駆動信号Ｓ３をバルブ駆動信号Ｓ４となるバルブ駆動制御情報（Ｖ１）に変換して、このバルブ駆動制御情報（Ｖ１）が積層型圧電素子１５に印加される。
【００８７】
検定情報サンプリングプログラムＰ７は、制御手段８が外部システム９から新たな流量設定値（Ｒ０）を受信して、上記した流量制御プログラムＰ６により流路４の流量を制御しているときに、この流量制御装置１が流路４の流量を制御した精度を検定するための各種の情報を収集（サンプリング）して記憶手段であるＲＡＭ２３に記憶する処理を行うためのプログラムである。
【００８８】
通常、外部システム９から流量制御装置１に送信される流量設定値（Ｒ０）は、予め設定された複数種の流量設定値から半導体製造装置２の成膜処理等の作業計画に従って、そのいずれか１種の流量設定値（Ｒ０）が、半導体製造装置２が稼働する前にその１バッチ分の成膜処理に対して送信される。図６は外部システム９から流量制御装置１に送信される流量設定値の状況を時系列順に表した図であって、横軸は経過時間を示す時間軸としている。
【００８９】
図６において、外部システム９から流量制御装置１に送信される流量設定値（Ｒ０）は、例えば、時系列順に次のような順序になっていることを示している。
【００９０】
（１）最初に、流量設定値（Ｒ０）として「０」を流量制御装置１に送信する。そして、Ｔ１時間が経過後、外部システム９は新たな流量設定値（Ｒ０）として図６に識別番号（バッチ番号）「Ｒ６０−１」として図示している「６０ｃｃ／ｍｉｎ」を流量制御装置１に送信する。これにより、流量制御装置１は、流路４の流量をＴ２時間にわたってこの流量設定値「６０ｃｃ／ｍｉｎ」になるように制御する。
【００９１】
（２）Ｔ２時間経過後に、外部システム９は流量を「０」にするための流量設定値（Ｒ０）を送信する。この流量設定値に基づいて、流量制御装置１はＴ３時間にわたって流路の流量を「０」に制御する。
【００９２】
（３）Ｔ３時間経過後に、外部システム９は新たな流量設定値（Ｒ０）（図６に識別番号「Ｒ６０−２」と図示）として再び「６０ｃｃ／ｍｉｎ」を流量制御装置１に送信する。この流量設定値（Ｒ０）に基づいて、流量制御装置１は流路４の流量をＴ４時間にわたって流量設定値「６０ｃｃ／ｍｉｎ」になるように制御する。
【００９３】
（４）そして、Ｔ４時間経過後に、外部システム９は流量を「０」にするための流量設定値（Ｒ０）を送信する。流量制御装置１はＴ５時間にわたって流路の流量を「０」に制御する。
【００９４】
（５）Ｔ５時間経過後に、外部システム９は新たな流量設定値（Ｒ０）（図６に識別番号「Ｒ２０−１」と図示）として「２０ｃｃ／ｍｉｎ」を流量制御装置１に送信する。これにより、流量制御装置１は流路４の流量をＴ６時間にわたって流量設定値（Ｒ０）である「２０ｃｃ／ｍｉｎ」になるように制御する。
【００９５】
（６）そして、Ｔ６時間経過後に、外部システム９は流量を「０」にするための流量設定値（Ｒ０）を送信する。流量制御装置１はＴ７時間にわたって流路４の流量を「０」に制御する。以降は、図６に示すように、外部システム９は新たに流量設定値「６０ｃｃ／ｍｉｎ」（図６に識別番号「Ｒ６０−３」と図示）、流量設定値「２０ｃｃ／ｍｉｎ」（図６に識別番号「Ｒ２０−２」と図示）、等を流量制御装置１に送信する。
【００９６】
図６に示すように、通常、外部システム９は流量制御装置１に、流量設定値として流量を「０」にする情報を除いて、日々の半導体製造装置２の作業計画に追従させて複数種の流量設定値（Ｒ０）、図６に示す例では「６０ｃｃ／ｍｉｎ」と「２０ｃｃ／ｍｉｎ」の２種を流量制御装置１に送信する。また、外部システム９は、これら複数種の流量設定値のいずれか１種の流量設定値を流量制御装置１に送信して所定の時間が経過すると、流路４の流量を「０」にする流量設定値（Ｒ０）を流量制御装置１に送信する。なお、図６には、外部システム９は２種の流量設定値（Ｒ０）を流量制御装置１に送信する例を示しているが、３種又は３種以上の流量設定値（Ｒ０）のいずれか１種を作業計画に基づいて流量制御装置１に送信する場合もある。また、1種の流量設定値（Ｒ０）のみを送信する場合も有り得る。
【００９７】
上記した検定情報サンプリングプログラムＰ７は、図６に示すように、外部システム９から送信された新たな１バッチ分の成膜処理等に対応するそれぞれの流量設定値「６０ｃｃ／ｍｉｎ」、「６０ｃｃ／ｍｉｎ」、「２０ｃｃ／ｍｉｎ」、・・・に応じて流路４の流量を制御しているときに、これら各１バッチの流量設定値（Ｒ０）ごとに、流量検出手段５及び圧力検出手段６から入力した流量検出値（Ｒ１）と圧力検出値（Ｐ１）と、この流量検出値（Ｒ１）に基づいて求めて積層型圧電素子１５に出力したバルブ駆動制御情報（Ｖ１）との３種から構成される情報を、検定サンプリング情報として流量設定値（Ｒ０）と関連付けしてＲＡＭ２３に設定した検定情報サンプリングテーブルに時系列順に所定数ほど記憶（蓄積）する処理を行なうプログラムである。
【００９８】
従って、検定情報サンプリングテーブルには、検定サンプリング情報を構成するバルブ駆動制御情報（Ｖ１）、流量検出値（Ｒ１）、圧力検出値（Ｐ１）がサンプリングして記憶処理を行なった記憶の時系列順に配列されることになる。
【００９９】
なお、流量制御装置１が外部システム９から新たな流量設定値（Ｒ０）を受信したときには、流路４を流れる流量はこの流量設定値（Ｒ０）に、または（Ｒ０）に近似した値に達しているとは限らない。従って、検定情報サンプリングプログラムＰ７が１バッチの流量設定値（Ｒ０）ごとに、検定サンプリング情報を構成するバルブ駆動制御情報（Ｖ１）、流量検出値（Ｒ１）及び圧力検出値（Ｐ１）をサンプリング（入力）して検定情報サンプリングテーブルに記憶するタイミングは、次の（１）又は（２）に記載のいずれかの方法を採用するようにする。
【０１００】
（１）流量制御装置１が外部システム９から流量設定値（Ｒ０）を受信した後、所定の時間ｔ１（図６に示すｔ１）、例えば３分が経過したときに、制御手段８が新たに入力した流量検出値（Ｒ１）と圧力検出値（Ｐ１）、及びこの新たに入力した流量検出値（Ｒ１）に基づいて求めて積層型圧電素子１５に出力したバルブ駆動制御情報（Ｖ１）とから構成される検定サンプリング情報の一つを流量設定値（Ｒ０）と関連付けしてＲＡＭ２３に記憶する処理を行なう。図６は、１バッチ分の新たな流量設定値（Ｒ０）を受信してｔ1時間経過した後に、一つの検定サンプリング情報を検定情報サンプリングテーブルに記憶する例を示している。図６において黒色の丸印で示しているポイントが、検定サンプリング情報を構成する３種のデータを入力して検定情報サンプリングテーブルに記憶するタイミングを示している。
【０１０１】
この（１）に記載のサンプリング方法においては、外部システム９から受信した１バッチ分の流量設定値（Ｒ０）ごとに、一つの検定サンプリング情報、すなわち、それぞれ一つのバルブ駆動制御情報（Ｖ１）と流量検出値（Ｒ１）と圧力検出値（Ｐ１）が、ＲＡＭ２３に設定した検定情報サンプリングテーブルにこの受信した流量設定値（Ｒ０）と関連付けして記憶されることになる。そして、検定情報サンプリングプログラムＰ７は、流量設定値（Ｒ０）ごとに予め設定した記憶数Ｎ（記憶数の上限値）の検定サンプリング情報を検定情報サンプリングテーブルに記憶する処理を行なうようにすることにより、同一の流量設定値（Ｒ０）に関連付けされた検定情報サンプリングテーブルには、流量設定値（Ｒ０）は同じでも異なった作業指示に対応するバッチの検定サンプリング情報が時系列順に順次、上限値Ｎまで記憶されることになる。
【０１０２】
（２）流量制御装置１が外部システム９から１バッチ分に相当する新たな流量設定値（Ｒ０）を受信した後、所定の時間が経過するごとに、例えば、新たな流量設定値（Ｒ０）を受信して３分が経過するごとに、上記（１）と同様に、バルブ駆動制御情報（Ｖ１）と、流量検出値（Ｒ１）と、圧力検出値（Ｐ１）とから構成される検定サンプリング情報を、この受信した流量設定値（Ｒ０）と関連付けして順次検定情報サンプリングテーブルに時系列的に記憶する処理を行なう。
【０１０３】
この（２）に記載のサンプリング方法においも、検定情報サンプリングプログラムＰ７は、流量設定値（Ｒ０）ごとに予め設定した記憶数Ｎ（記憶数の上限値）の検定サンプリング情報を検定情報サンプリングテーブルに記憶する処理を行なうようにする。上記した（２）の方法を採用すると、新たに受信した流量設定値（Ｒ０）ごと、すなわち、１バッチの作業指示ごとに、複数の検定サンプリング情報を検定情報サンプリングテーブルに記憶することができる。なお、上記（１）、（２）のいずれの方法を採用するかは、適宜設定すればよい。また、モニタ装置２９からこれら２方法のいずれかを任意に選択可能にしてもよい。
【０１０４】
続いて、ＲＡＭ２３の記憶領域に設定した検定情報サンプリングテーブルのデータ構成例を、図７、図８に基づいて説明する。
【０１０５】
図７に示す検定情報サンプリングテーブルＫ２は、外部システム９から受信した流量設定値（Ｒ０）が「６０ｃｃ／ｍｉｎ」について、受信したこの１バッチ分の流量設定値（Ｒ０）ごとに一つの検定サンプリング情報を構成する各一つのバルブ駆動情報（Ｖ１）、流量検出値（Ｒ１）、圧力検出値（Ｐ１）をサンプリングして記憶する処理を行なうようにしたときのデータ構成例を示している。検定情報サンプリングプログラムＰ７は、例えば、外部システム９から受信した１バッチ分の流量設定値（Ｒ０）ごとに、流量設定値（Ｒ０）を識別するための識別情報（流量設定値識別情報）ａ１として、「Ｒ６０−１」、「Ｒ６０−２」、・・・を付与して、この識別情報ａ１に関連付けして一つの検定サンプリング情報を構成するバルブ駆動情報（Ｖ１）、流量検出値（Ｒ１）、圧力検出値（Ｐ１）を記憶する処理を行なうようにする。なお、識別情報ａ１は、複数種の流量設定値（Ｒ０）を識別する情報として、例えば、図７に示すように「Ｒ６０」を含む所定桁数の情報から構成する。これにより、検定情報サンプリングテーブルＫ２に記憶した検定サンプリング情報を構成する各データと流量設定値（Ｒ０）との関連付けが可能になる。
【０１０６】
図８に示す検定情報サンプリングテーブルＫ３は、同じく流量設定値（Ｒ０）が「２０ｃｃ／ｍｉｎ」について、受信したこの１バッチ分の流量設定値（Ｒ０）ごとに一つの検定サンプリング情報を構成する各一つのバルブ駆動情報（Ｖ１）、流量検出値（Ｒ１）、圧力検出値（Ｐ１）をサンプリングして記憶したときのデータ構成例を示している。
【０１０７】
なお、検定情報サンプリングプログラムＰ７は、前記したように、検定情報サンプリングテーブルＫ２及びＫ３に検定サンプリング情報を構成する各データを、サンプリングした時系列順に記憶する処理を行なう。また、識別情報ａ１は、上記したように複数種の流量設定値（Ｒ０）を識別する情報の他に、例えば、サンプリングした時系列順を表す情報である追番号、又はサンプリングしたときに年月日時分等を付加した情報から構成するようにするとよい。この年月日時分に関する情報は、外部システム９が流量制御装置１に流量設定値（Ｒ０）とともに送信するようにするか、あるいはモニタ装置２９から入力するようにしてもよい。
【０１０８】
また、受信したこの１バッチ分の流量設定値（Ｒ０）ごとに複数の検定サンプリング情報をサンプリングする場合には、識別情報ａ１に、さらに当該バッチでサンプリングした順序を示す追番号を付加するようにする。なお、受信した１バッチ分の流量設定値（Ｒ０）ごとに検定サンプリング情報をサンプリングする数は、前記したように、流量設定値（Ｒ０）を受信してから所定の時間が経過したときに一つ、あるいは所定の時間が経過するごとに一つ、すなわち複数をサンプリングするかは、予め統一しておいた方がよい。
【０１０９】
バルブ特性情報参照プログラムＰ８は、例えば、流量検出手段５が検出した流量検出値（Ｒ１）と圧力検出手段６が検出した圧力検出値（Ｐ１）とに関連付けされる基準となるバルブ駆動制御情報を、バルブ特性情報テーブルＫ１を参照して求める処理を行なうプログラムである。
【０１１０】
検定サンプリング情報増減傾向判定プログラムＰ９は、流量設定値（Ｒ０）に関連付けして検定情報サンプリングテーブルＫ２、Ｋ３、・・・に記憶されている検定サンプリング情報、すなわち、バルブ駆動制御情報（Ｖ１）と流量検出値（Ｒ１）について、その記憶の時系列順の増加又は減少の傾向を判定する処理を行なうプログラムである。なお、この増加又は減少の傾向を判定するための処理手順については後述する。
【０１１１】
バルブ制御情報傾き算出プログラムＰ１０は、複数種の流量設定値（Ｒ０）に関連付けして検定サンプリング情報を記憶した検定情報サンプリングテーブルＫ２、Ｋ３、・・・について、その一つ又はいずれか２種の検定情報サンプリングテーブルに記憶されている流量検出値（Ｒ１）とバルブ駆動制御情報（V１）との関連を示す関連係数（Ａ）を求める処理を行なう。この関連係数（Ａ）は、いずれか２種の検定情報サンプリングテーブルを選択した場合には、この２種の検定情報サンプリングテーブルに記憶されている流量検出値（Ｒ１）とバルブ駆動制御情報（Ｖ１）のそれぞれを、その記憶の時系列順に２次元座標軸上に対応させたときの交点座標を結ぶ直線の傾きとして求める処理を行なう。
【０１１２】
一つの検定情報サンプリングテーブルから関連係数（Ａ）を求める場合には、いずれか一つの流量設定値（Ｒ０）に関連付けされた一つの検定情報サンプリングテーブルに記憶されている流量検出値（Ｒ１）とバルブ駆動制御情報（Ｖ１）のそれぞれを、その記憶の時系列順に２次元座標軸上に対応させたときの交点座標と原点座標（０、０）を結ぶ直線の傾きとして求める処理を行なう。なお、外部システム９から２種以上の流量設定値（Ｒ０）が送信される場合には、いずれか２種の検定情報サンプリングテーブルから関連係数（Ａ）を求める処理を行なうことが望ましい。
【０１１３】
バルブ制御情報傾き算出プログラムＰ１０により２つの検定情報サンプリングテーブルから関連係数（Ａ）を求める処理は、例えば、次のような処理により求めることができる。
２つの検定情報サンプリングテーブルに記憶されている流量検出値（Ｒ１）についてその記憶の時系列順どうしの差異値Ｒｒと、同じくバルブ駆動制御情報（Ｖ１）についてその記録の時系列順どうしの差異値Ｖｒとを順次算出し、さらに、これら算出した差異値Ｒｒと差異値Ｖｒから関連係数（Ａ）を（Ａ）＝（差異値Ｒｒ）／（差異値Ｖｒ）として求める処理を行なう。この関連係数（Ａ）は、検定情報サンプリングテーブルに記憶されている流量検出値（Ｒ１）（又はバルブ駆動制御情報（Ｖ１））の記憶数ほど求められることになる。
【０１１４】
なお、バルブ制御情報傾き算出プログラムＰ１０により上記した関連係数（Ａ）を、流量設定値（Ｒ０）に関連付けされた一つの検定情報サンプリングテーブルから求める処理を行なうか、あるいはいずれか２種の流量設定値（Ｒ０）に関連付けされた検定情報サンプリングテーブルを選択して求める処理を行なうか否かは、次の（１）〜（３）のいずれかに基づいてその処理機能を決定するとよい。
【０１１５】
（１）本発明の流量制御装置１を設置した半導体製造ラインが１種の流量設定値（Ｒ０）に基づいて流量制御を行なう仕様になされている場合には、関連係数（Ａ）を一つの検定情報サンプリングテーブルから求める処理を行なう。
【０１１６】
（２）本発明の流量制御装置１を設置した半導体製造ラインが２種以上の流量設定値（Ｒ０）に基づいて流量制御を行なう仕様になされている場合には、関連係数（Ａ）をいずれか２種の検定情報サンプリングテーブルから求める処理を行なう。
【０１１７】
（３）本発明の流量制御装置１を設置した半導体製造ラインが２種以上の流量設定値（Ｒ０）に基づいて流量制御を行なう仕様になされている場合にも、例えば、外部システム９からの制御信号、あるいはモニタ装置２９からの入力信号に基づいて、指定された一つの流量設定値（Ｒ０）に関連付けされた検定情報サンプリングテーブルから関連係数（Ａ）を求める処理を行なう。
【０１１８】
上記した検定サンプリング情報増減傾向判定プログラムＰ９とバルブ制御情報傾き算出プログラムＰ１０は、流量制御装置1の検定処理を行なうための前処理を行なうために必要となるプログラムである。
【０１１９】
流量検定手段となる流量検定プログラムＰ１１は、流量制御装置１が流路４の流量を制御している精度に係る情報（検定情報）を求める処理を行なうプログラムである。流量検定プログラムＰ１１は、サブプログラムとしてバルブ制御差異量算出プログラムＰ１１ａと流量差異量算出プログラムＰ１１ｂを備えている。流量検定プログラムＰ１１の処理内容については後述する。
【０１２０】
流量補正プログラムＰ１２は、制御手段８の流量制御プログラムＰ６が新たなバルブ駆動制御情報（Ｖ１）を流量制御弁機構７（積層型圧電素子１５）に出力したときに、流路４の流量を補正するための流量補正用のバルブ駆動制御情報を求め、この求めたバルブ駆動制御情報を流量制御弁機構７に出力する処理を行なうプログラムである。
【０１２１】
バルブ特性情報登録プログラムＰ１３は、例えば、流量制御装置１を半導体製造装置２に設置した初期の段階において、前記したように実稼働テストを行なって収集したデータから、図４に示すデータ構成のバルブ特性情報テーブルＫ１をＲＡＭ２３に登録する処理を行なうためのプログラムである。また、流量制御装置１を半導体製造装置２に設置した後において、バルブ特性情報テーブルＫ１をＲＡＭ２３に再登録する場合においてもバルブ特性情報登録プログラムＰ１３を使用する。
【０１２２】
モニタリング処理プログラムＰ１４は、半導体製造装置２が稼働しているときに流量制御装置１が収集した流量検出値（Ｒ１）、圧力検出値（Ｐ１）、温度検出値、及び演算して求めた検定情報等の各種の情報をモニタ装置２９にリアルタイムに送信する処理を行なうプログラムである。モニタ装置２９はこれらの情報を受信すると、受信した情報を表示装置に時系列的にグラフィック表示する処理を行なう。なお、モニタ装置２９は、前記したように必要に応じて設置して稼働させてもよい。
【０１２３】
ソフトウエアタイマーＰ１５は、経過時間をプログラム処理によりカウントする処理を行なうプログラムである。ソフトウエアタイマーＰ１５は、メイン制御プログラムＰｍによりその経過時間のカウント処理の実行が制御される。なお、ソフトウエアタイマーＰ１５の代わりに、ハードウエアから構成されるタイマーを制御手段（基板基板）８に搭載してもよい。
【０１２４】
[流量制御および検定処理の手順]
続いて、流量制御装置１の制御手段８が上記した制御プログラムにより、流路４を流れる流体の流量を制御しながら、流量制御の精度についてその検定処理を行なうための手順について、その第１の実施形態を図９〜図１１に示すフローチャートに基づいて説明する。
【０１２５】
図９は、制御手段８のメイン制御プログラムＰｍが外部システム９から流量設定信号Ｓ０により流量設定値（Ｒ０）を通信割込み処理で受信し、この受信した流量設定値（Ｒ０）の種別を判定する処理を示すフローチャートである。また、図１０及び図１１は、メイン制御プログラムＰｍが外部システム９から受信した流量設定値（Ｒ０）に基づいて流路４の流量を制御しながら、この流量制御の精度を検定する処理を行なう手順を示すフローチャートである。
【０１２６】
以下の説明において、外部システム９が流量設定信号Ｓ０として流量制御装置１に送信する流量設定値（Ｒ０）は、「０〜１００ｃｃ／ｍｉｎ」の範囲に設定された複数の流量設定値のいずれか１種のデジタル値が送信される場合を例にして説明する。なお、この流量設定値（Ｒ０）が「０」であることは流路４を流れる流体の流量を「０」にすることを示し、「１００」であることは流量制御装置１が流路４に流すことができる最大の流量（フルスケール流量）、例えば、１００ｃｃ／ｍｉｎに制御することを示す。
【０１２７】
また、外部システム９から流量制御装置１に流量設定信号Ｓ０として送信される流量設定値（Ｒ０）は、図６に示すように、ＣＶＤ装置等の半導体製造装置２の稼働（成膜処理など）に追従させて、例えば、「０ｃｃ／ｍｉｎ」を送信して所定の時間（Ｔ１）が経過した後に、１バッチ分の成膜処理を行なうための流量設定値（Ｒ０）として「６０ｃｃ／ｍｉｎ」が送信される。これに基づいて、制御手段８の流量制御プログラムＰ６は、ＣＶＤ装置のチャンバーに通じる流路４を流れる流体の流量が「６０ｃｃ／ｍｉｎ」になるようにＴ２時間にわたって制御する。そして、Ｔ２時間が経過すると、外部システム９は流量設定信号Ｓ０として「０ｃｃ／ｍｉｎ」を送信する。さらに、Ｔ３時間が経過した後に、外部システム９は新たな１バッチ分の成膜処理を行なうための流量設定値（Ｒ０）として、例えば、「６０ｃｃ／ｍｉｎ」を流量制御装置１に送信する。
【０１２８】
図９は、流量制御装置１が外部システム９から流量設定値（Ｒ０）を受信したときに、流量制御装置１のメイン制御プログラムＰｍが実行する受信処理の手順を示すフローチャートである。この受信処理の内容をステップごとに説明すると次のようになる。
【０１２９】
（ステップＳ１）
メイン制御プログラムＰｍは、外部システム９から流量設定信号Ｓ０として受信した流量設定値（Ｒ０）が「０」（０ｃｃ／ｍｉｎ）であるか否かを判定する。この判定の結果、「０」より大であるとステップＳ２に進み、「０」であるとステップＳ５に進む制御を行なう。
【０１３０】
（ステップＳ２）
受信した流量設定値（Ｒ０）が、予め設定された上限値、例えば「１００ｃｃ／ｍｉｎ」を超えているか否かを判定する。この判定の結果、上限値以下と判定されるとステップＳ３に進む。一方、上限値を超えているとステップＳ６に進む。
【０１３１】
（ステップＳ３）
ソフトウエアタイマーＰ１５を作動（スタート）させて、経過時間のカウント処理、例えば、秒単位のカウント処理を行なう。
【０１３２】
（ステップＳ４）
受信した流量設定値（Ｒ０）をＲＡＭ２３に記憶する。ステップＳ４の処理が終了すると、メイン制御プログラムＰｍは、図１０に示しているソフトウエア割込み処理（１０ｍsecのタイマー割込み処理）Ｓｉに、制御を移行する処理を行なう。
【０１３３】
（ステップＳ５）
制御手段８の流量制御プログラムＰ６は、流路４に流れる流量を「０」にする（流量制御弁機構７を「閉」にする）制御を行なう。この流量を「０」に制御する処理は、積層型圧電素子１５にバルブ駆動電圧値（バルブ駆動制御情報を示す）として「１５０Ｖ（もしくは０Ｖ）」を印加することにより流量制御弁１２を下降させて流路４の流量を「０」にすることを示す。ステップＳ５の処理が終了すると、流量設定値（Ｒ０）の受信に対する処理を終了する。
【０１３４】
なお、流路４の流量を「０」にするための制御は、積層型圧電素子１５から構成される流量制御弁のタイプ、すなわち、ノーマリーオープン型か、あるいはノーマリークローズ型かに応じたバルブ駆動制御情報（Ｖ1）を積層型圧電素子１５に印加する必要がある。例えば、ノーマリーオープン型の場合には積層型圧電素子１５に「１５０Ｖ」を印加して流量制御弁機構７が「閉」になるように制御し、他方ノーマリークローズ型の場合には積層型圧電素子１５に「０Ｖ」を印加して流量制御弁機構７が「閉」になるように制御する必要がある。
【０１３５】
なお、流量制御弁の開閉制御の型式に関係なく、流量制御弁機構７の開閉をプログラム制御により実行するためには、例えば、流量制御弁機構７を「閉」にするためには制御手段８はバルブ駆動回路２０に「０Ｖ」を出力し、一方、流量制御弁機構７を「全開」にするためには制御手段８はバルブ駆動回路２０に「５Ｖ」を出力する制御を行なうようにするとよい。そして、バルブ駆動回路２０には、この流量制御弁の開閉制御の型式に対応させるための駆動電圧変換回路を設けるようにする。駆動電圧変換回路は、ノーマリーオープン型の流量制御弁を備えた流量制御弁機構７を「閉」にするためには積層型圧電素子１５に「１５０Ｖ」を印加する回路を設け、一方、流量制御弁がノーマリークローズ型の場合には、同じく流量制御弁機構７を「閉」にするために「０Ｖ」を印加する回路を設けるようにする。
【０１３６】
（ステップＳ６）
外部システム９から、予め設定された値を超えた流量設定値（Ｒ０）が送信されたので、エラー処理を行なって流量設定値（Ｒ０）の受信処理を終了する。
【０１３７】
続いて、図１０〜図１１に示している１０ｍｓｅｃ（１０ミリ秒）のタイマー割込み処理Ｓｉ（以下、タイマー割込み処理という）により実行する流量制御と検定処理の手順について説明する。
タイマー割込み処理Ｓｉは、外部システム９から次の新たな流量設定値（Ｒ０）が送信されるまで、メイン制御プログラムＰｍの制御に基づいて、所定の時間間隔ごとに、例えば、１０ｍｓｅｃごとに起動される。以下、図１０〜図１１に示すステップ順にタイマー割込み処理Ｓｉの処理手順について説明する。
【０１３８】
（ステップＳ１１）
流量検出信号入力プログラムＰ２を作動させて、現時点において流量検出手段５が検出した流路４の流量検出値（Ｒ１）に係る情報を流量検出信号Ｓ１として制御手段８に入力し、入力したこの流量検出値（Ｒ１）をＲＡＭ２３に記憶する処理を行なう。制御手段８に入力される流量検出値（Ｒ１）は、例えば０〜５Ｖのいずれかの電圧値として入力されるが、流量検出信号入力プログラムＰ２はこの入力した電圧値を現在の流量値、例えば、「ｃｃ／ｍｉｎ」で表される流量検出値（Ｒ１）に変換する処理を行なってＲＡＭ２３に記憶する。なお、制御手段８に流量検出値（Ｒ１）として入力される０〜５Ｖの電圧値を、そのまま以下の処理で使用するようにしてもよい。
【０１３９】
（ステップＳ１２）
圧力検出値入力手段となる圧力検出信号入力プログラムＰ３により、圧力検出手段６が検出した圧力検出値（Ｐ１）を圧力検出信号Ｓ２として入力する処理を行なって、入力したこの圧力検出値Ｐ１をＲＡＭ２３に記憶する処理を行なう。なお、制御手段８に入力される圧力検出値（Ｐ１）は、例えば０〜５Ｖで表されるいずれかの電圧値であるが、圧力検出信号入力プログラムＰ３は、この電圧値を例えば「０．２ＭＰａ」で表される圧力検出値（Ｐ１）に変換してＲＡＭ２３に記憶する処理を行なう。
【０１４０】
（ステップＳ１３）
流量制御プログラムＰ６は、流路４の流量を外部システム９から受信した流量設定値（Ｒ０）にするためのバルブ駆動制御情報（Ｖ０）を求める演算処理を行なう。続いて、この求めたバルブ駆動制御情報（Ｖ０）をバルブ駆動信号Ｓ３としてバルブ駆動回路２０に出力する。バルブ駆動回路２０は、制御手段８からバルブ駆動制御情報（Ｖ０）が入力されると、前記したようにこのバルブ駆動制御情報（Ｖ０）を積層型圧電素子１５にバルブ駆動電圧信号Ｓ４として印加するバルブ駆動制御情報（Ｖ１）（バルブ駆動電圧値）に変換する。そして、この変換されたバルブ駆動制御情報（Ｖ１）が積層型圧電素子１５に印加（出力）される。
【０１４１】
また、ステップＳ１３においては、バルブ駆動制御情報入力プログラムＰ５により、バルブ駆動回路２０が積層型圧電素子１５に印加したバルブ駆動電圧値であるバルブ駆動制御情報（Ｖ１）を、バルブ駆動電圧信号Ｓ６として制御手段８に入力し、この入力したバルブ駆動制御情報（Ｖ１）をＲＡＭ２３に一旦記憶する処理を行なう。なお、この積層型圧電素子１５に印加したバルブ駆動制御情報（Ｖ１）をＲＡＭ２３に記憶する処理は、流量制御プログラムＰ６が演算して求めたバルブ駆動制御情報（Ｖ０）からバルブ駆動制御情報（Ｖ１）を求め、このバルブ駆動制御情報（Ｖ１）をＲＡＭ２３に記憶する処理を行なうようにしてもよい。
【０１４２】
なお、ステップＳ１３において、流量制御プログラムＰ６により、バルブ駆動制御情報Ｖ１に対応するバルブ駆動制御情報であってバルブ駆動回路２０に出力するバルブ駆動制御情報（Ｖ０）を求める処理は、例えば、ＰＩＤ演算処理により求める。
【０１４３】
このＰＩＤ演算処理によりバルブ駆動制御情報（Ｖ０）を求める処理は、次のようにして行なうことができる。すなわち、外部システム９から受信した流量設定値（Ｒ０）とステップＳ１１の処理で入力した流量検出値（Ｒ１）との差異値を求め、この差異値からＲＡＭ２３に予め登録したＰＩＤ演算処理を行なうための基準制御情報を参照して、バルブ駆動制御情報（Ｖ０）を求める処理を行なう。なお、この処理においては、ＰＩＤ演算処理により積層型圧電素子１５に印加するためのバルブ駆動制御情報（Ｖ１）を求め、この求めたバルブ駆動制御情報（Ｖ１）に基づいてバルブ駆動回路２０に出力するバルブ駆動制御情報（Ｖ０）を求める処理を行なうようにしてもよい。
【０１４４】
（ステップＳ１４）
上記ステップＳ１により、外部システム９から流量設定信号Ｓ０により指示された流量設定値（Ｒ０）（例えば、６０ｃｃ／ｍｉｎ）と、上記ステップＳ１１で入力した流量検出値Ｒ１との差異量Ｄ１（Ｄ１＝｜Ｒ０−Ｒ１｜）を算出し、この差異値Ｄ１が「０」か、あるいは予め設定した値α、例えば、「０．１ｃｃ／ｍｉｎ」以下であるか否かを判定する処理を行なう。この判定処理により、差異量Ｄ１がα以下と判定された場合にはステップＳ１５に進む。一方、Ｄ１＞αと判定された場合には、タイマー割込み処理Ｓｉに戻る処理を行なう。
【０１４５】
このステップＳ１４の処理は、現時点において流路４を流れている流量の流量検出値（Ｒ１）が外部システム９から指示された流量設定値（Ｒ０）に一致、又はこの流量設定値（Ｒ０）に対して、例えば「０．１ｃｃ／ｍｉｎ」以下の安定した状態に達していると判定して良いか否かを判定するための処理である。そして、上記差異量Ｄ１が値αを超えていると判定されるとタイマー割込み処理Ｓｉに戻って、１０ｍｓｅｃごとに作動する次のタイマー割込み処理Ｓｉにおいて流量が安定した状態と見なして良いか否かを再度判定することになる。
【０１４６】
なお、ステップＳ１４の処理を行なう理由は、次の通りである。例えば、流路４を流れる流体の流量を「０」（「０ｃｃ／ｍｉｎ」）の状態から流量設定値（Ｒ０）である、例えば「６０ｃｃ／ｍｉｎ」になるようにプロセスガス供給源と流量制御装置１との間のガス管３に設置されている圧力制御装置を制御しても、流路４を流れる流量が直ちに「６０ｃｃ／ｍｉｎ」又は「６０ｃｃ／ｍｉｎ」に近似した安定した流量に達することはなく、通常、安定した流量に達するまでに１秒〜数秒程度の時間を要する。従って、流量制御装置１が流量制御を実施している精度を検定する処理は、流路４を流れる流体の流量が流量設定値（Ｒ０）に近似した値に達したと判定された後に実行しないと検定を行なう意味がないからである。
【０１４７】
なお、ステップＳ１４の処理において、流路４の流量が安定していると判定されたときに、前記したステップＳ３の処理、すなわち、ソフトウエアタイマーＰ１５を作動（スタート）させて、経過時間のカウント処理を行なうようにしてもよい。
【０１４８】
（ステップＳ１５）
ＲＡＭ２３に設定した検定処理フラグに「１」が記憶されているか否かを判定する。この判定結果、「１」が記憶されているとステップＳ１６に進み、「０」が記憶されているとステップＳ１７に進む。この検定処理フラグとは、前記した装置の経時変化により、流量制御装置１による現在の流路４の流量制御の状態は、外部システム９から受信した流量設定値（Ｒ０）に対して無視できないズレ量が発生しているか否かを示す情報である。なお、この検定処理フラグには、後述するステップＳ２４〜Ｓ２５の処理に基づいて検定処理を実行する必要があると判定されると「１」が記憶される。
【０１４９】
（ステップＳ１６）
流量検定プログラムＰ１１により、流量制御装置１による流量制御の精度を検定するための検定情報を算出する処理を行なう。さらに、ステップＳ１６においては、算出した検定情報を外部システム９に送信する処理を行なう。
【０１５０】
流量検定プログラムＰ１１が算出する検定情報としては、下記のバルブ制御差異量と流量差異量を算出する。
【０１５１】
検定情報となるバルブ制御差異量は、流量検定手段となるバルブ制御差異量算出プログラムＰ１１ａにより求める検定情報である。バルブ制御差異量は、制御手段８が積層型圧電素子１５に出力したバルブ駆動制御情報（Ｖ１）と、流量制御プログラムＰ６がこのバルブ駆動制御情報（Ｖ１）を求める処理を行なった時点における流量検出値（Ｒ１）と圧力検出値（Ｐ１）との双方に関連付けされる情報であってバルブ特性情報テーブルＫ１を参照して求めた基準となるバルブ駆動制御情報（Ｖｓｉ）との差異量を示す。なお、この基準となるバルブ駆動制御情報（Ｖｓｉ）は、バルブ特性情報参照プログラムＰ８により求める。
【０１５２】
従って、バルブ制御差異量は、現時点において積層型圧電素子１５に出力したバルブ駆動制御情報（Ｖ１）と、このバルブ駆動制御情報（Ｖ１）を出力したときの流量検出値（Ｒ１）と圧力検出値（Ｐ１）とから求められる検定用の基準データとして求めたバルブ駆動制御情報（Ｖｓｉ）とのズレ量を示し、このズレ量は装置の経年変化により発生したと推測することができる。
【０１５３】
バルブ制御差異量を算出する手順は、バルブ制御差異量算出プログラムＰ１１ａにより次のようにして求めることができる。
流路４の流量を外部システム９から受信した流量設定値（Ｒ０）になるように制御するために、ステップＳ１３の処理で積層型圧電素子１５に出力したバルブ駆動制御情報（Ｖ１）と、このバルブ駆動制御情報（Ｖ１）を演算処理により求める情報としてステップＳ１１の処理で入力した流量検出値（Ｒ１）とステップＳ１２の処理で入力した圧力検出値（Ｐ１）とに関連付けられる基準となるバルブ駆動制御情報（Ｖｓｉ）との差異量となる（（Ｖ１）−（Ｖｓｉ））を示す。なお、基準となるバルブ駆動制御情報（Ｖｓｉ）は、上記したように図４に示すバルブ特性情報テーブルＫ１を参照して求めることができる。
【０１５４】
なお、バルブ特性情報参照プログラムＰ８により、上記した流量検出値（Ｒ１）と圧力検出値（Ｐ１）とに関連付けされる基準となるバルブ駆動制御情報（Ｖｓｉ）を、バルブ特性情報テーブルＫ１を参照して求める手順を、図４に示すバルブ特性情報テーブルＫ１に記載のデータ例に基づいて説明すると次のようになる。
【０１５５】
例えば、ステップＳ１１の処理で入力した流量検出値（Ｒ１）が「６０ｃｃ／ｍｉｎ」、同じくステップＳ１２の処理で入力した圧力検出値（Ｐ１）が「０．２ＭＰａ」であると、バルブ特性情報参照プログラムＰ８は、これら流量検出値（Ｒ１）（６０ｃｃ／ｍｉｎ）と圧力検出値（Ｐ１）（０．２ＭＰａ）の双方に関連付けされる基準となるバルブ駆動電圧（Ｖｓｉ）を、図４に示すバルブ特性情報テーブルＫ１を参照して求める処理を行なう。この例では、基準となるバルブ駆動電圧（Ｖｓｉ）としては図４の領域ｂに示す「５３．６０９Ｖ」が求められることになる。
【０１５６】
なお、上記した流量検出値（Ｒ１）が「５７ｃｃ／ｍｉｎ」、圧力検出値（Ｐ１）が「０．２５ＭＰａ」である場合には、この流量検出値（Ｒ１）と圧力値（Ｐ１）との双方に関連付けされる基準となるバルブ駆動電圧（Ｖｓｉ）をバルブ特性情報テーブルＫ１に登録されているデータから直接求めることができないので、直線近似補間等の演算処理を行なうプログラム（直線近似補間演算プログラム）により基準となるバルブ駆動電圧（Ｖｓｉ）を求める処理を行なう。
【０１５７】
上記した流量検出値（Ｒ１）が「５７ｃｃ／ｍｉｎ」、圧力検出値（Ｐ１）が「０．２５ＭＰａ」のときに、バルブ特性情報テーブルＫ１を参照して直線近似補間演算プログラムにより基準となるバルブ駆動電圧（Ｖｓｉ）を求める処理は、例えば、次の（１）〜（３）に記載の手順をプログラム化することにより求めることができる。
【０１５８】
（１）上記流量検出値（Ｒ１）「５７ｃｃ／ｍｉｎ」が含まれるバルブ特性情報テーブルＫ１の基準となる流量検出値（Ｒｓ）が「５５ｃｃ／ｍｉｎ」と「６０ｃｃ／ｍｉｎ」について、それぞれ流体の基準となる圧力値（Ｐｓ）が「０．２ＭＰａ」と「０．３ＭＰａ」に対応する４つの基準となるバルブ駆動電圧（Ｖｓ１）〜（Ｖｓ４）をバルブ特性情報テーブルＫ１から求めてＲＡＭ２３に記憶する。
【０１５９】
（２）（５７−５５）／（６０−５５）の比例配分で、上記流量検出値（Ｒ１）が「５７ｃｃ／ｍｉｎ」であるときに、圧力検出値（Ｐ１）が「０．２ＭＰａ」に対応するバルブ駆動電圧（Ｖｓ５）と、「０．３ＭＰａ」に対応するバルブ駆動電圧（Ｖｓ６）とを、バルブ特性情報テーブルＫ１を参照して求めてＲＡＭ２３に記憶する。
【０１６０】
（３）上記（２）で求めた（Ｖｓ５）と（Ｖｓ６）から（（Ｖｓ６）−（Ｖｓ５））の値を算出し、この値を（０．２５−０．２）／（（０．３）−（０．２））で比例配分することにより、圧力検出値（Ｐ１）が「０．２５ＭＰａ」のときの基準となるバルブ駆動電圧（Ｖｓｉ）を求める処理を行なう。
【０１６１】
一方、検定情報となる流量差異量は、現時点における流量検出値（Ｒ１）と、この流量検出値（Ｒ１）に基づいて演算処理して積層型圧電素子１５に出力したバルブ駆動制御情報（Ｖ１）に基づいてバルブ特性情報テーブルＫ１から求められる基準となる流量（Ｒｓｉ）との差異量、すなわち、流量制御装置１が流路４の流量を流量設定値（Ｒ０）になるように制御しているときに、実際に測定した流量検出値（Ｒ１）と、このときに出力したバルブ駆動制御情報（Ｖ１）から求められる検定用の流量とのズレ量を示す。
【０１６２】
上記した流量差異量は、第２の流量検定手段となる流量差異量算出プログラムＰ１１ｂにより次の手順により算出することができる。
まず、バルブ特性情報参照プログラムＰ８により、ステップＳ１２の処理で入力した圧力検出値（Ｐ１）とステップＳ１３の処理で積層型圧電素子１５に出力したバルブ駆動制御情報（Ｖ１）とに関連付けされる基準となる流量（Ｒｓｉ）を、バルブ特性情報テーブルＫ１を参照して求める処理を行なう。続いて、ステップＳ１１の処理で入力した流量検出値（Ｒ１）と基準となる検定用の流量（Ｒｓｉ）との差異値を求め、この求めた差異値を流量差異量（流量のズレ量）とする。この流量のズレ量は、装置の経年変化により発生したと推測することができる。なお、バルブ特性情報参照プログラムＰ８によりこの基準となる流量（Ｒｓｉ）を求める処理は、必要に応じて前記した直線近似補間演算プログラムを作動させる。
【０１６３】
さらに、ステップＳ１６において、流量検定プログラムＰ１１は、上記処理により求めたバルブ制御差異量と流量差異量を外部システム９へ送信する処理を行なう。また、これらの情報をモニタ装置２９に送信してもよい。
【０１６４】
外部システム９は、上記ステップＳ１３とステップＳ１６により、流量制御装置１から流量検出値（Ｒ１）、圧力検出値（Ｐ１）、バルブ駆動制御情報（Ｖ１）、及びバルブ制御差異量と流量差異量を含む各種情報を受信すると、外部システム９が備えている監視システムのモニタ装置にこれら受信した情報を、例えば、時系列的に表示するようにする。監視システムの監視者は、この表示を見て、流量設定値（Ｒ０）に対して流量制御のズレ量の発生状況等をリアルタイムに認識することができる。
【０１６５】
（ステップＳ１７）
メイン制御プログラムＰｍは、ソフトウエアタイマーＰ１５がカウントした時間値が、予め設定した所定の時間値に達しているか否かを判定する。この判定の結果、所定の時間値に達している場合にはステップＳ１８に進み、まだ、所定の時間値に達していない場合にはタイマー割込み処理Ｓｉに戻る処理を行なう。なお、この所定の時間値とは、前記した検定情報サンプリングプログラムＰ７を作動させて検定サンプリング情報を収集して、ＲＡＭ２３に設定した検定情報サンプリングテーブルに受信した流量設定値（Ｒ０）と関連付けして記憶する処理を実行するための時間値を示す。
【０１６６】
（ステップＳ１８）
検定情報サンプリングプログラムＰ７により、ステップＳ１１の処理において流量検出手段５から入力した流量検出値（Ｒ１）と、ステップＳ１２の処理において圧力検出手段６から入力した圧力検出値（Ｐ１）と、ステップＳ１３の処理において積層型圧電素子１５に出力したバルブ駆動制御情報（Ｖ１）から構成される３種の情報から構成される検定サンプリング情報を、外部システム９から受信した流量設定値（Ｒ０）と関連付けしてＲＡＭ２３に設定した検定情報サンプリングテーブルＫ２、Ｋ３等のいずれかに記憶する処理を行なう。そして、検定サンプリング情報を流量設定値（Ｒ０）と関連付けされた検定情報サンプリングテーブルＫ２、Ｋ３、等のいずれかに記憶するごとに、各検定情報サンプリングテーブルＫ２、Ｋ３、等に記憶した検定サンプリング情報の記憶数（サンプリング数）をカウントし、そのカウント値をＲＡＭ２３に記憶する。なお、この検定情報サンプリングテーブルＫ２、Ｋ３、等に記憶する情報のデータ構成例は、前記したように図７又は図８に示すようになる。
【０１６７】
また、ステップＳ１８においては、ステップＳ１１で入力した流量検出値（Ｒ１）、ステップＳ１２で入力した圧力検出値（Ｐ１）、及びステップＳ１３で積層型圧電素子１５に印加したバルブ駆動制御情報（Ｖ１）を外部システム９に送信する処理を行なうようにする。
【０１６８】
（ステップＳ１９）
予め設定された複数の流量設定値（Ｒ０）ごとに関連付けされた各検定情報サンプリングテーブルＫ２、Ｋ３、等に記憶した検定サンプリング情報の記憶数が、予め設定した上限値に達しているか、例えば、それぞれ「１００」に達したか否かを判定する。この判定の結果、所定の数に達したと判定されるとステップＳ２０に進み、所定の数に達していないと判定されるとタイマー処理Ｓｉに戻る。なお、この記憶数の上限値は、半導体製造装置２の稼働状態にもよるが、例えば、１週間〜数週間ごとに複数の流量設定値（Ｒ０）に対応する全ての検定サンプリング情報の記憶数が上限値に達するような値を設定するとよい。
【０１６９】
なお、ステップＳ１８の処理において、１バッチの流量設定値（Ｒ０）に対して複数の検定サンプリング情報をサンプリングして検定情報サンプリングテーブルＫ２、Ｋ３、等に記憶する処理を行なう場合には、例えば、検定情報サンプリングプログラムＰ７により次の処理を行なうようにするとよい。
【０１７０】
すなわち、前記したステップＳ１７の処理でソフトウエアタイマーＰ１５のカウント値が予め設定した所定の時間値に達してステップＳ１８の処理が完了した時点で、ソフトウエアタイマーＰ１５のカウント値を「０」に初期化した後、ソフトウエアタイマーＰ１５を作動させて経過時間をカウントする処理を実行してステップＳ１９に進む。これにより、タイマー処理Ｓｉを繰り返して実行しているうちに、再び経過時間が所定の時間値に達してステップＳ１８の処理が実行されるので、複数の検定サンプリング情報が流量設定値（Ｒ０）に関連付けされた検定情報サンプリングテーブルＫ２、Ｋ３、等のいずれかに時系列的に記憶されることになる。
【０１７１】
（ステップＳ２０）
ステップＳ２０〜ステップＳ２４の処理は、検定情報サンプリングテーブルＫ２、Ｋ３、等に記憶した検定サンプリング情報を構成するデータを解析して、装置の経時変化により流量制御に無視できないズレ量が発生しているかを判定するための処理であって、本流量制御装置１の特徴となる手段（方法）となる。
【０１７２】
ステップＳ２０においては、検定サンプリング情報増減傾向判定プログラムＰ９により、流量設定値（Ｒ０）に関連付けして各検定情報サンプリングテーブルＫ２、Ｋ３、・・・に記憶したバルブ駆動制御情報（Ｖ１）と圧力検出値（Ｐ１）について、その記憶の時系列順に対する増加又は減少の傾向、すなわち、流量制御について前記した経時変化の影響が生じているか否かを判定する。
【０１７３】
検定サンプリング情報増減傾向判定プログラムＰ９により、上記した増加又は減少の傾向を判定する処理手順の例を、図７に示す流量設定値（Ｒ０）が「６０ｃｃ／ｍｉｎ」に関連付けされた検定情報サンプリングテーブルＫ２を参照して説明すると、次の（１）〜（５）に記載の通りになる。
【０１７４】
（１）検定情報サンプリングテーブルＫ２に記憶されているバルブ駆動制御情報（Ｖ１）は、前記したようにＲＡＭ２３に記憶した記憶順（記憶の時系列順）に配列されている。まず、記憶の時系列順に互いに隣り合うバルブ駆動制御情報（Ｖ１）どうし、図７に示す例では、流量設定値識別情報「Ｒ６０−２」に対応するバルブ駆動制御情報（Ｖ１）から、同じく流量設定値識別情報「Ｒ６０−１」に対応するバルブ駆動制御情報（Ｖ１）を減算する処理を行って、その差分（差異）値（Ｓｖ）をＲＡＭ２３に記憶する。
【０１７５】
（２）同様にして、流量設定値識別情報「Ｒ６０−３」に対応するバルブ駆動制御情報（Ｖ１）から、同じく流量設定値識別情報「Ｒ６０−２」に対応するバルブ駆動制御情報（Ｖ１）を減算する処理を行って、その差分（差異）値（Ｓｖ）をＲＡＭ２３に記憶する。
【０１７６】
（３）以下、同様にして、識別情報「Ｒ６０−ｎ」まで時系列的に隣り合う２つのバルブ駆動制御情報（Ｖ１）どうしを減算してその差分値（Ｓｖ）をＲＡＭ２３に記憶する。
【０１７７】
（４）上記（１）〜（３）の処理で求めた差分値（Ｓｖ）の値の全てが、「正（プラス）」であるか、あるいは「負（マイナス）」であるかを判定し、その結果を流量設定（Ｒ０）と関連付けしてＲＡＭ２３に記憶する。
【０１７８】
上記（１）〜（４）に記載の手順を実行して得られた差分値（Ｓｖ）が全て「正」であると、経時変化によりバルブ駆動制御情報（Ｖ１）は、このバルブ駆動制御情報（Ｖ１）をサンプリングした期間について増加している傾向（増加傾向）にあると判定することができる。一方、全て「負」であると、バルブ駆動制御情報（Ｖ１）は同じく減少している傾向（減少傾向）にあると判定することができる。
続いて、検定サンプリング情報増減傾向判定プログラムＰ９により、次の（５）に記載の処理を行なう。
【０１７９】
（５）検定情報サンプリングテーブルＫ２に記憶されている圧力検出値（Ｐ１）について、上記した（１）〜（４）に記載の手順と同様な処理により、その記憶順の隣り合うどうしの差分値（Ｓｐ）を求め、この差分値（Ｓｐ）が増加傾向にあるか、又は減少傾向にあるかを判定する処理を行なう。そして、この（５）に記載の処理を実行して得られた差分値（Ｓｐ）が全て「正」であると、経時変化により圧力検出値（Ｐ１）は、この圧力検出値（Ｐ１）をサンプリングした期間について増加している傾向（増加傾向）にあると判定することができる。一方、全て「負」であると、圧力検出値（Ｐ１）は同じく減少している傾向（減少傾向）にあると判定することができる。
【０１８０】
ステップＳ２０においては、上記（１）〜（５）に記載の手順に基づいて、流量設定値（Ｒ０）と関連付けされた全ての検定情報サンプリングテーブルＫ２、Ｋ３、・・・に記憶されているバルブ駆動制御情報（Ｖ１）と圧力検出値（Ｐ１）とについて、その増加傾向又は減少傾向を判定する処理を行なう。
【０１８１】
（ステップＳ２１）
ステップＳ２０の処理で判定した全ての流量設定値（Ｒ０）に関連付けされた検定情報サンプリングテーブルＫ２、Ｋ３、等に記憶されているバルブ駆動制御情報（Ｖ１）と圧力検出値（Ｐ１）の双方について、その増減傾向が同一、すなわち、全てが「増加傾向」又は「減少傾向」にあるか否かを判定する。この判定の結果、増減傾向が同一であると判定されるとステップＳ２２に進み、同一でないと判定されるとタイマー割込み処理Ｓｉに戻る。
【０１８２】
このステップＳ２１において、検定情報サンプリングテーブルＫ２、Ｋ３、等に記憶されているバルブ駆動制御情報（Ｖ１）と圧力検出値（Ｐ１）の双方が増加傾向又は減少傾向にあると判定されることは、外部システム９から受信した流量設定値（Ｒ０）に対して、積層型圧電素子１５に出力したバルブ駆動制御情報（Ｖ１）と流路４の流体の圧力検出値（Ｐ１）が時系列的に増加傾向又は減少傾向にあることを示す。このことは、前記した装置の経年変化に基づく管路内への生成物の付着、流量センサを構成するセンサ管やバイパス管への生成物の付着、あるいは流量制御弁機構７に設けられているアクチュエータとなる積層型圧電素子１５の性能低下等により、流量制御装置１が流路４の流量を制御する流量設定値（Ｒ０）に対して、実際の流量制御にはズレ量が発生していると推測することができることを示す。
また、検定情報サンプリングテーブルＫ２、Ｋ３、等に記憶されているバルブ駆動制御情報（Ｖ１）と圧力検出値（Ｐ１）の双方について、その判定が増加傾向と減少傾向とが混在していると、装置の経年変化が発生していないと判定することができるので、ステップＳ２１からタイマー割込み処理Ｓｉに戻る処理を行なう。
【０１８３】
（ステップＳ２２）
バルブ制御情報傾き算出プログラムＰ１０により、ＲＡＭ２３に記憶している２種の検定情報サンプリングテーブルを選択して、下記（処理１）と（処理２）に記載の処理を行なう。なお、ＲＡＭ２３に３種以上の流量設定値（Ｒ０）に関連付けされた検定情報サンプリングテーブルＫ２、Ｋ３、Ｋ４、・・・が記憶されている場合には、いずれか２種の流量設定値（Ｒ０）に対応する検定情報サンプリングテーブルを選択する処理を行なう。このいずれか２種の流量設定値（Ｒ０）の選択は、流量設定値（Ｒ０）の値が最も高い流量設定値と最も低い流量設定値の２種を選択する処理を行なうようにする。
【０１８４】
（処理１）
選択した２種の流量設定値（Ｒ０）に関連付けられた検定情報サンプリングテーブル、例えば図７と図８に示す検定情報サンプリングテーブルＫ２とＫ３について、２種の流量設定値（Ｒ０）に対応して時系列順に記憶されているバルブ駆動制御情報（Ｖ１）どうしの差異量Ｖｒを算出する。この算出例を図７と図８に示す検定情報サンプリングテーブルＫ２とＫ３に基づいて説明すると次のようになる。
【０１８５】
まず、図７に示すサンプリングして記憶した時系列順となる流量設定値識別情報「Ｒ６０−１」と、図８に示す同じく時系列順となる「Ｒ２０−１」に対応するバルブ駆動制御情報（Ｖ１）どうしの差異量Ｖｒとなる差異量（Ｖｒ−１）を求める。続いて、同様にして流量設定値識別情報「Ｒ６０−２」と「Ｒ２０−２」に対応するバルブ駆動制御情報（Ｖ１）どうしの差異量（Ｖｒ−２）を求める。以下、同様にして流量設定値識別情報「Ｒ６０−ｎ」と「Ｒ２０−ｎ」に対応するバルブ駆動制御情報（Ｖ１）どうしの差異量（Ｖｒ−ｎ）を順次算出してＲＡＭ２３に時系列順に記憶する。
【０１８６】
（処理２）
上記（処理１）と同様な手順で、２つの検定情報サンプリングテーブルＫ２とＫ３について、流量検出値（Ｒ１）が記憶されている時系列順どうしの差異量Ｒｒとなる差異量（Ｒｒ−１）、差異量（Ｒｒ−２）、・・・、差異量（Ｒｒ−ｎ）を順次算出してＲＡＭ２３に時系列順に記憶する。
【０１８７】
（ステップＳ２３）
上記したステップＳ２２の（処理１）と（処理２）に記載の手順で順次算出して時系列順に記憶した差異量Ｒｒとなる差異量（Ｒｒ−１）、差異量（Ｒｒ−２）、・・・、差異量（Ｒｒ−ｎ）と、同じく差異量Ｖｒとなる差異量（Ｖｒ−１）、差異量（Ｖｒ−２）、・・・、差異量（Ｖｒ−ｎ）について、バルブ制御情報傾き算出プログラムＰ１０により、時系列順に対応する差異量Ｒｒと差異量Ｖｒとの関連を示す関連係数（Ａ）となる、（値差異量（Ｒｒ−１）／差異量（Ｖｒ−１））、（値差異量（Ｒｒ−２）／差異量（Ｖｒ−２））、・・・、（差異量（Ｒｒ−ｎ）／差異量（Ｖｒ−ｎ））を順次算出して、その値をＲＡＭ２３に記憶する。
【０１８８】
バルブ制御情報傾き算出プログラムＰ１０により、順次算出した関連係数（Ａ）の値は、図１６に示すように、２種の流量設定値（Ｒ０）に係るバルブ駆動制御情報（Ｖ１）をＸ軸、流量検出値（Ｒ１）をＹ軸とした２次元座標系において、時系列順に対応する２つの流量設定値（Ｒ０）に対応するバルブ駆動制御情報（Ｖ１）の値と流量設定値（Ｒ１）の値とがなす２つの交点Ｐ１とＰ２を結ぶ直線Ｌ１、・・・、Ｌｎの傾きを表すことになる。
【０１８９】
（ステップＳ２４）
ステップＳ２３の処理で算出した関連係数（Ａ）の値が、予め設定した閾値の範囲Ｓを超えているか否かを判定する。閾値の範囲Ｓとしては、例えば、Ｓ＝（０.３０〜０．３５）として設定する。この判定の結果、この所定の閾値の範囲Ｓを超えている場合にはステップＳ２５に進み、閾値の範囲Ｓ以下（越えていない）と判定された場合にはステップＳ２６に進む。なお、この閾値の範囲Ｓは、２種の流量設定値（Ｒ０）ごとに、図４に示すバルブ特性情報テーブルＫ１に記憶されている基準となるバルブ駆動制御情報（Ｖｓ）と基準となる流量（Ｒｓ）に基づいて適切な値を設定する。
【０１９０】
上記した関連係数（Ａ）の値が予め設定した閾値の範囲Ｓを超えているか否かの判定は、例えば、次の方法を採用することができる。
上記した手順で算出した複数の関連係数（Ａ）の値のうち予め設定した所定数、例えば、一つ又は２個が閾値の範囲Ｓを超えていると、関連係数（Ａ）は閾値の範囲Ｓを超えていると判定する。あるいは、複数の関連係数（Ａ）の最大値と最小値との差異を算出し、この差異値が予め設定した値を超えていると、関連係数（Ａ）は所定の閾値の範囲Ｓを超えていると判定する処理を行ってもよい。
【０１９１】
なお、ステップＳ２４において、関連係数（Ａ）の値が閾値の範囲Ｓを超えているか否かを判定する理由は次の通りである。算出した複数の関連係数（Ａ）の値は、装置の経時変化が発生すると、制御手段８が流路４の流量を流量設定値（Ｒ０）になるように制御しても、このときのバルブ駆動制御情報（Ｖ１）と流量設定値（Ｒ１）は微小な変化が生じて、関連係数（Ａ）の値も時間の経過に従って変化する。
【０１９２】
一方、装置の経時変化が発生していないか、発生していても僅かな場合には、関連係数（Ａ）のバラツキは極めて小さくなる。この理由は、前記したように、閾値の範囲Ｓをいずれか２種の流量設定値（Ｒ０）ごとに、図４に示すバルブ特性情報テーブルＫ１に記憶されている基準となるバルブ駆動制御情報（Ｖｓ）と基準となる流量（Ｒｓ）に基づいて適切な値を設定することにより、装置の経時変化が発生していないか、あるいは発生していても僅かな場合には、関連係数（Ａ）の値は、閾値の範囲Ｓ内に含まれるようになるからである。
【０１９３】
従って、前記したステップＳ２１の判定処理と、ステップＳ２４による関連係数（Ａ）の値が予め設定した閾値の範囲Ｓを超えているか否かを判定する判定処理とを実行することにより、装置の経時変化により流量制御には無視できないズレが発生していることをより信頼性高く判定することが可能になる。
【０１９４】
また、上記したように、関連係数（Ａ）を、流量設定値（Ｒ０）のいずれか２種に関連付けされた検定サンプリング情報を構成する流量検出値（Ｒ１）とバルブ駆動制御情報（Ｖ１）のそれぞれを、その記憶の時系列順に２次元座標軸上に対応させたときの交点座標を結ぶ直線の傾きとして求めると、装置の経時変化による流量制御の低下をより正確に把握することが可能になる。この理由は、装置の経時変化が発生すると、流量検出値（Ｒ１）とバルブ駆動制御情報（Ｖ１）は時系列的に同じ傾向で増加又は減少すると推測される。従って、いずれか２種に関連付けされた検定サンプリング情報を構成する流量検出値（Ｒ１）とバルブ駆動制御情報（Ｖ１）について、その記憶の時系列順に２次元座標軸上に対応させたときの交点座標を結ぶ直線の傾きの変化により、装置の経時変化が発生したか否かを判定した方がより正確に経時変化の発生を把握することができるからである。
【０１９５】
なお、半導体製造装置２の稼働計画に基づいて、時系列的に外部システムから３種以上の流量設定値（Ｒ０）が流量制御装置１の送信される場合、上記したいずれか２種に関連付けされた検定サンプリング情報の選択は、例えば、これら流量設定値（Ｒ０）の値が最も高い流量設定値と、最も低い流量設定値を選択するようにするとよい。この理由は、関連係数（Ａ）の時系列的な変化の傾向をより正確に把握することができるからである。
【０１９６】
（ステップＳ２５）
装置の経時変化により、流量設定値（Ｒ０）に対する流量制御には無視できないズレが発生していると判定されるので、ＲＡＭ２３に設定した流量検定フラグに「１」を記憶する処理を行なう。流量検定フラグに「１」を記憶すると、次のタイマー割込み処理Ｓｉが起動したときに前記したステップＳ１６（図１０参照）の処理が実行されて検定情報の算出処理が実行されることになる。
【０１９７】
上記したステップＳ２４において、関連係数（Ａ）の値が予め設定した閾値の範囲Ｓを超えていないと判定されたことは、次の二つのことを示している。
一つ目は、上記したように、装置の経時変化が発生していないか、あるいは発生していても極めて少なくて、外部システム９から受信した流量設定値（Ｒ０）に一致、あるいは極めて近似した精度の高い流量制御が行われていることを示している。この理由は上記した通りである。
【０１９８】
二つ目は、装置の経時変化により、前記した２次元座標軸系において時系列順に対応するバルブ駆動制御情報（Ｖ１）と流量検出値（Ｒ１）とがなす２つの交点を結ぶ複数の直線Ｌ１、Ｌ２、・・・Ｌｎが、図１７に示すように時系列的に平行移動していることを示す。この平行移動が発生する理由は、例えば、流量制御プログラムＰ６がバルブ駆動制御情報（Ｖ１）を求める処理を行なうためにＲＯＭ２２に記憶している基準制御データ自体が装置の経時変化に伴って陳腐化したために、直線Ｌ１、Ｌ２、・・・等が所定の方向、例えば、Ｘ軸（バルブ駆動制御情報（Ｖ１））方向に平行移動したと判定することができる。
【０１９９】
（ステップＳ２６）
上記したステップＳ２３において、バルブ制御情報傾き算出プログラムＰ１０が算出した関連係数（Ａ）に関する情報等を外部システム９に送信する処理を行なう。これによりタイマー割込み処理Ｓｉは終了し、所定時間経過すると再びタイマー割込みＳｉの処理がステップＳ１１から実行されることになる。
【０２００】
以上に説明した本発明の第１の実施形態においては、上記したステップＳ１〜Ｓ２６に示す処理手順により、流路４の流量を外部システム９から送信された流量設定値（Ｒ０）になるように制御しながら、流量制御装置１の流量制御の精度を検定するための検定サンプリング情報を流量設定値（Ｒ０）と関連付けてサンプリングして、ＲＡＭ２３に設定した検定情報サンプリングテーブルに記録する。そして、この流量設定値（Ｒ０）と関連付けて検定情報サンプリングテーブルに記憶した検定サンプリング情報の記憶数が予め設定した上限値に達すると、このサンプリングした検定サンプリング情報を構成するデータを解析して、装置の経時変化により外部システム９から指示された流量設定値（Ｒ０）に対してその流量制御に変動が発生しているか否かを判定し、無視できない変動、すなわち、流量制御にズレが発生していると判定されると、流量制御装置１が新たに流量を制御したときにその精度を検定する処理を行なうようにしている。そして、この検定処理により得た検定情報を外部システム９に送信するようにしている。
【０２０１】
このように、本発明の第１の実施の形態においては、流路４の流量を流量設定値（Ｒ０）になるように制御しながら、１日単位、あるいは数日間又は１週間〜数週間単位で流量制御の精度に関する検定処理を自動的に行なうようにしている。また、この検定結果に係る情報を上位の監視システム（外部システム９）に提供しているので、装置の経時変化に基づく流量の制御量に無視できないズレが発生しても、迅速な対策を行なうことが可能になる。
【０２０２】
続いて、本発明の第２の実施の形態について説明する。この第２の実施形態は、前記した第１の実施形態が備えている流量の検定処理の結果に基づいて、流路４の流量を補正する手段を設けたことに特徴がある。すなわち、流量検定プログラムＰ１１が算出した流量の検定情報に基づいて、積層型圧電素子１５に出力するバルブ駆動制御情報（Ｖ１）を補正する手段を設けた流量制御装置１である。
【０２０３】
図１２は、この第２の実施形態について流量を制御するための処理手順を示している。前記した図１０及び図１１に示す第１の実施形態の処理手順と第２の実施形態の処理手順とが相違するステップは、図１０に示す第１の実施形態のステップＳ１６（第２の実施形態ではステップＳ１６ａ）にある。なお、図１１に示す第１の実施形態に係る各ステップの処理内容は、第１及び第２の実施形態とも同じ処理内容になる。また、図１０と図１２において、同一の処理内容を実行するステップは同一のステップ番号を付与している。
図１２に示す第２の実施形態の処理手順のうち、第１の実施形態と相違するステップＳ１６ａ（図１２）の処理内容について説明すると次のようになる。
【０２０４】
（ステップＳ１６ａ）
流量制御装置１が流路４の流量を外部システム９から受信した流量設定値（Ｒ０）になるように制御した流量には、前記したステップＳ２４の処理により無視できないズレが発生していると判定されたので、流量補正プログラムＰ１２により流量が流量設定値（Ｒ０）になるように補正する制御を行なう。この流量を補正する制御は、例えば、次の（１）、（２）に記載の手順により行なうことができる。第２の実施形態においては、この流量を補正する制御手段を設けたことに特徴がある。
【０２０５】
（１）まず、バルブ特性情報参照プログラムＰ８により、ステップＳ１１とステップＳ１２で入力した現時点における流量検出値（Ｒ１）と圧力検出値（Ｐ１）の双方に関連付けされる基準となるバルブ駆動制御情報（バルブ駆動電圧）（Ｖｓｉ）を、バルブ特性情報テーブルＫ１を参照して求める。
【０２０６】
（２）上記（１）の処理で求めたバルブ駆動制御情報（バルブ駆動電圧）（Ｖｓｉ）を、補正したバルブ駆動制御情報として積層型圧電素子１５に出力する制御を行なう。すなわち、流量補正プログラムＰ１２は、上記（１）で求めたバルブ駆動制御情報（Ｖｓｉ）を積層型圧電素子１５に印加するために、バルブ駆動回路２０に出力するバルブ駆動信号Ｓ３となる駆動電圧値（バルブ駆動制御情報（Ｖ０））を求め、この求めたバルブ駆動制御情報（Ｖ０）をバルブ駆動回路２０に出力する処理を行なう。
【０２０７】
上記した（１）と（２）に記載の流量を補正するための制御方法は、図１６に示す直線Ｌ１、・・・、等の一方の交点、例えばＰ２にはバラツキが発生していなくて、他方の交点Ｐ１にバラツキが発生したために、関連係数（Ａ）が所定の範囲を超えたと判定された場合に適用できると考えられる。
【０２０８】
なお、図１７に示すように直線Ｌ１、・・・、等が平行移動しているか否かを解析する平行移動判定プログラムを設けて、その解析結果に基づいて流量の補正制御を行なう方法を採用することもできる。この方法は、例えば、直線Ｌ１、・・・、等の傾き（関連係数（Ａ））
の変化率を求め、ステップＳ１３で出力した補正前のバルブ駆動制御情報（Ｖ１）にこの変化率を乗算して求めたバルブ駆動制御情報を、バルブ駆動回路２０に出力する処理を行なうようにするとよい。
【０２０９】
なお、積層型圧電素子１５にはステップＳ１３の処理でバルブ駆動制御情報（Ｖ１）が出力されるが、ステップＳ１３の処理を実行してから極めて短時間のうちにこのステップＳ１６ａの処理が実行されて補正したバルブ駆動制御情報（Ｖｓｉ）が積層型圧電素子１５に印加されることになるので、流路４を流れる流量は流量設定値（Ｒ０）になるよう制御されることになる。
【０２１０】
上記した第２の実施形態においては、流路４の流量を流量設定値（Ｒ０）になるように制御しながら、１日単位、あるいは数日間又は１週間〜数週間単位でサンプリングした検定サンプリング情報に基づいて、流量制御の精度に関する検定処理を自動的に行ない、さらに、この検定処理の結果、目標となる流量設定値（Ｒ０）に対する流量制御に無視できないズレが発生していると判定されると、流路４の流量を補正するためにバルブ駆動制御情報（Ｖｓｉ）を求め、このバルブ駆動制御情報（Ｖｓｉ）を直ちに積層型圧電素子１５に印加するようにしている。
【０２１１】
従って、上記した第２の実施形態の処理機能を備えた流量制御装置１を半導体製造ラインに設置すると、半導体製造ラインに供給するプロセスガスの流量を制御しながら、その流量制御の精度の自動検定処理と、この検定処理の結果に基づいて流量の補正制御も実行するので、半導体製造ラインの稼働率を向上させることが可能になる。
【０２１２】
続いて、本発明の第３の実施の形態について説明する。この第３の実施形態は、前記した第２の実施の形態において、流量制御の精度に関する検定処理を実行して目標となる流量設定値（Ｒ０）に対する流量制御に無視できないズレが発生していると判定されたときに、流量制御装置１の制御手段８は外部システム８に対して流量補正について許可を得るための制御コマンドを送信する。そして、この制御コマンドの応答として流量補正の許可に係る制御コマンドを受信すると、第２の実施の形態と同様に、制御手段８は流路４の流量を補正するためのバルブ駆動制御情報（Ｖｓｉ）を積層型圧電素子１５に出力するようにしたものである。
【０２１３】
第３の実施の形態を実施するためには、図９に示す外部システム９との通信処理の手順の変更、及び図１０（又は図１２）と図１１に示す処理内容の一部を変更する必要がある。以下、この変更した処理内容について説明する。
【０２１４】
図１３は、この第３の実施の形態を実施するために流量制御装置１が外部システム９から制御コマンド等を受信したときにその受信処理の一例を示している。図１３において、図９に示す処理と同一の処理は同一のステップ番号を付与しており、新規に追加したステップはステップ番号としてステップＳ１ａ〜ステップ１ｆを付与している。以下、第３の実施の形態を実施するために、新規に追加したステップＳ１ａ〜ステップ１ｆの処理内容について説明する。
【０２１５】
（ステップＳ１ａ）
外部システムから制御コマンドを受信すると、その制御コマンドの種別を判定する。そして、この制御コマンドが流量設定信号と判定されると、前記したステップＳ１の処理に進む。一方、流量設定信号ではないと判定されるとステップＳ１ｂに進む。
【０２１６】
（ステップＳ１ｂ）
受信した制御コマンドが流量補正許可に係る信号であるか否かを判定し、流量補正許可に係る信号であると判定されるとステップＳ１ｃに進む。一方、流量補正許可に係る信号ではないと判定されると、未登録の制御コマンドが送信されたとしてステップ１ｆでエラー処理を行って、外部システム９からの受信処理を終了させる。
【０２１７】
（ステップ１ｃ）、（ステップ１ｄ）、（ステップ１ｅ）
受信した流量補正許可に係る信号が、「許可」の信号である否かを判定する。そして、「許可」信号であると判定されると、ステップＳ１ｄの処理においてＲＡＭ２３に設定した流量補正許可フラグに、例えば「１」を記憶する処理を行なう。一方、受信した流量補正許可に係る信号が、「不許可」の信号であると判定されると、ステップＳ１ｅの処理において流量補正許可フラグに、例えば「９」を記憶する処理を行なう。
【０２１８】
図１４と図１５は、第３の実施形態を実行するためタイマー割込み処理Ｓｉの処理手順を示している。以下、図１４と図１５に示す処理内容が第２の実施形態の処理手順を示す図１２と図１１と相違しているステップＳ１５ａとステップＳ２５ａについて説明する。
【０２１９】
（ステップＳ１５ａ）
図１４に示すステップＳ１５ａは、ＲＡＭ２３に設定した流量補正許可フラグに「１」が記憶されているか否かを判定する。この流量補正許可フラグに「１」が記憶されていると、流路４の流量の補正を許可することを示す情報であって、前記したステップＳ１ｄにより「１」が記憶される。そして、流量補正許可フラグに「１」が記憶されていると判定されると、前記したステップＳ１６ａに進んで積層型圧電素子１５に補正したバルブ駆動制御情報（Ｖｓｉ）を出力することになる。一方、流量補正許可フラグに「９」が記憶されているとステップＳ１７に進む。
【０２２０】
（ステップＳ２５ａ）
図１５に示すステップＳ２５ａは、前の処理であるステップＳ２４により、流量制御の精度に関する検定処理を実行して流量設定値（Ｒ０）に対する流量制御に無視できないズレが発生していると判定されたので、外部システム９に対して流路４の流量を補正する許可を得るための制御コマンドを送信する処理を行なう。
【０２２１】
外部システム９は、ステップＳ２５ａの処理により、流量制御装置１から流量補正許可に係る制御コマンドを受信すると、この情報を、外部システム９が備えている監視システムのモニタ装置に表示する処理を行なう。また、この監視システムは、モニタ装置に流量制御装置１から送信される流量検出値（Ｒ１）、圧力検出値（Ｐ１）、バルブ駆動制御情報（Ｖ１）、検定情報、等をリアルタイムに表示する処理を行なう。そして、監視システムの監視者はこのモニタ装置の表示を見て、例えば、「流量補正許可」又は「流量補正不許可」に係る情報をキーボード等の入力手段から入力する。この入力信号が流量制御装置１に通信割込み信号として送信されるので、流量制御装置１のメイン制御プログラムＰｍは、図１４に示す処理を行なうことになる。
【０２２２】
上記した本発明の第３の実施の形態においては、流量制御の精度に関する検定処理を実行して流量設定値（Ｒ０）に対する流量制御に無視できないズレが発生していると判定されると、外部システム９に流量補正の許可について問合せの制御コマンドを送信する。そして、外部システム９から監視者等の判断により入力された補正許可に係るコマンドを受信した後に流量補正の処理を実行するので、より適切なタイミングで流量補正を実施することが可能になる。
【０２２３】
上記した本発明の実施形態において、外部システム９から受信した流量設定値（Ｒ０）ごと、すなわち、１バッチの成膜処理等に対して、複数の検定サンプリング情報をサンプリングして検定情報サンプリングテーブルＫ２、Ｋ３等に記憶する場合には、これら複数の検定サンプリング情報を構成する複数のバルブ駆動制御情報（Ｖ１）と、流量検出値（Ｒ１）と、圧力検出値（Ｐ１）とについて、平均値算出プログラムＰ７aによりその平均値を算出して、算出した平均値のそれぞれを、当該受信した１バッチに相当する流量設定値（Ｒ０）に関連付けされるバルブ駆動制御情報（Ｖ１）、流量検出値（Ｒ１）、及び圧力検出値（Ｐ１）とする処理を行なうようにしてもよい。
また、上記の平均値を算出するときに、それぞれの複数のバルブ駆動制御情報（Ｖ１）、流量検出値（Ｒ１）、及び圧力検出値（Ｐ１）の各データについて、その最大値と最小値を除いたデータについて平均値を算出する処理を行なうようにしてもよい。このような処理を行なうと、バルブ駆動制御情報（Ｖ１）等の異常値の影響を避けることができる。
【０２２４】
上記した本発明の実施形態において、流量制御弁機構７のアクチュエータを作動させる推力発生手段は積層型圧電素子１５を応用した例について説明したが、この推力発生手段としては、電磁力を応用した電磁式の推力発生手段、例えば、電磁バルブから構成されるアクチュエータを採用することも可能である。この電磁式アクチュエータを採用した場合には、制御手段８はバルブ駆動回路２０に適切な範囲の電流値（バルブ駆動制御情報（Ｖ０））を出力してその推力を制御する処理を行なうことになる。
【０２２５】
また、上記した本発明の流量制御装置に実施形態においては、プロセスガスを半導体製造装置に供給する例について説明したが、流路を流れる液体の流量制御についても、本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０２２６】
【図１】本発明の流量制御装置の一実施形態について、その構成を説明するための構成図である。
【図２】図１に示す流量制御装置が備えている制御手段について、そのハードウエア構成の一例を説明するためのハードウエア構成図である。
【図３】図1に示す流量制御弁機構のアクチュエータとなる積層型圧電素子に印加したバルブ駆動電圧（Ｖｓ）と流路を流れる流体の流量（Ｒｓ）との関係を、この流体の圧力値に対応させて表示した線図である。
【図４】図３に示すバルブ駆動電圧（Ｖｓ）と流量（Ｒｓ）との関係を示す情報を、流体の圧力値に対応させたバルブ特性情報テーブルとして、制御手段の記憶手段に記憶したときのデータ構成の一例を説明するための図である。
【図５】図１に示す制御手段が、流量の制御と流量制御の検定処理を行なうために備えているプログラムについて、その構成例を説明するための図である。
【図６】図１に示す外部システムが流量制御装置に送信する流量設定値に係る情報について、その送信の状況を時系列的に説明するための図である。
【図７】検定情報サンプリングテーブルについて、そのデータ構成の一例を説明するための図である。
【図８】同じく、他の検定情報サンプリングテーブルについて、そのデータ構成の一例を説明するための図である。
【図９】図１に示す外部システムから流量設定値に係る信号を受信したときに、制御手段が実行する受信処理の手順について、その一例を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の流量制御装置が、流量の制御と流量制御の検定処理を実行する手順について、その第１の実施の形態を示すフローチャートである。
【図１１】同じく、本発明の流量制御装置が、流量の制御と流量制御の検定処理を実行する手順について、その第１の実施の形態を示すフローチャートである。
【図１２】同じく、本発明の流量制御装置が、流量の制御と流量制御の検定処理を実行する手順について、その第２の実施の形態を示すフローチャートである。
【図１３】図１に示す外部システムから制御コマンド信号が本発明の流量制御装置に送信されたときに、制御手段が実行する受信処理の手順について、その一例を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の流量制御装置が、流量の制御と流量制御の検定処理を実行する手順について、その第３の実施の形態を示すフローチャートである。
【図１５】同じく、本発明の流量制御装置が、流量の制御と流量制御の検定処理を実行する手順について、その第３の実施の形態を示すフローチャートである。
【図１６】図５に示すバルブ制御情報傾き算出プログラムＰ１０が求める関連係数（Ａ）に係る直線の傾きついて、その傾きの一例を説明するための図である。
【図１７】同じく、図５に示すバルブ制御情報傾き算出プログラムＰ１０が求める関連係数（Ａ）に係る直線の傾きついて、その傾きの他の例を説明するための図である。
【符号の説明】
【０２２７】
１ ：流量制御装置
２ ：半導体製造装置
４ ：流路
５ ：流量検出手段
６ ：圧力検出手段
７ ：流量制御弁機構
８ ：制御手段
９ ：外部システム（ホストコンピュータ、等）
１２ ：流量制御弁
１３ ：ダイヤフラム
１４ ：弁口
１５ ：積層型圧電素子
２０ ：バルブ駆動回路
Ｋ１ ：バルブ特性情報データテーブル
Ｋ２、Ｋ３：検定情報サンプリングテーブル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流路を流れる流体の流量を検出する流量検出手段と、前記流路に設けられ、バルブ駆動制御情報により弁開度を変えることにより前記流量を制御する流量制御弁機構と、外部システムから少なくとも１種の流量設定値を受信し、前記流路の流量を前記受信した流量設定値になるように前記流量制御弁機構に前記バルブ駆動制御情報を出力して前記弁開度を制御する制御手段と、を備えた流量制御装置であって、
予め、前記流路に前記流体を流して前記流量制御弁機構に基準となる前記バルブ駆動制御情報を出力したときに、前記基準となるバルブ駆動制御情報と前記流量検出手段が検出した基準となる流量検出値との関係を示す情報を、前記流体の圧力検出値と関連付けして前記制御手段の記憶手段に記憶したバルブ特性情報を備え、
前記制御手段が前記外部システムから新たな流量設定値（Ｒ０）を受信して、所定の時間間隔で前記流量検出手段から入力した流量検出値に基づいて求めた前記バルブ駆動制御情報を前記流量制御弁機構に出力して、前記流量を前記流量設定値（Ｒ０）になるように制御しているときに、前記制御手段は、
前記新たに受信した流量設定値（Ｒ０）ごとに、前記流量検出手段から入力した前記流量検出値（Ｒ１）と、該流量検出値（Ｒ１）を入力したときの前記流体の圧力検出値（Ｐ１）と、該流量検出値（Ｒ１）に基づいて求めて前記流量制御弁機構に出力したバルブ駆動制御情報（Ｖ１）とから構成される検定サンプリング情報を、前記流量設定値（Ｒ０）と関連付けして前記記憶手段に記憶する検定情報サンプリング手段と、
前記流量設定値（Ｒ０）と関連付けして前記記憶手段に記憶した前記検定サンプリング情報の所定数について、該検定サンプリング情報を構成する前記流量検出値（Ｒ１）と前記バルブ駆動制御情報（V１）との関連を示す関連係数（Ａ）を、前記記憶の時系列順に対応する前記流量検出値（Ｒ１）と前記バルブ駆動制御情報（V１）とから順次求めるバルブ制御情報傾き算出手段と、
前記バルブ制御情報傾き算出手段の実行後に、新たに入力した前記流量検出値（Ｒ１）に基づいて求めて出力した新たなバルブ駆動制御情報（Ｖ１）と、前記バルブ特性情報を参照して求めた情報であって前記新たに入力した流量検出値（Ｒ１）と新たに入力した圧力検出値（Ｐ１）との双方に関連付けされる基準となるバルブ駆動制御情報と、の差異となるバルブ制御差異量を流量制御の検定情報として求める流量検定手段と、
を備えていることを特徴とする流量制御装置。
【請求項２】
前記バルブ制御情報傾き算出手段は、前記関連係数（Ａ）を、前記流量設定値のいずれか２種に関連付けされた前記検定サンプリング情報を構成する前記流量検出値（Ｒ１）と前記バルブ駆動制御情報（Ｖ１）のそれぞれを、その記憶の時系列順に２次元座標軸上に対応させたときの交点座標を結ぶ直線の傾きとして求める第１の傾き算出手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の流量制御装置。
【請求項３】
前記バルブ制御情報傾き算出手段は、前記関連係数（Ａ）を、前記流量設定値のいずれか１種に関連付けされた前記検定サンプリング情報を構成する前記流量検出値（Ｒ１）と前記バルブ駆動制御情報（Ｖ１）のそれぞれを、その記憶の時系列順に２次元座標軸上に対応させたときの交点座標と原点座標とを結ぶ直線の傾きとして求める第２の傾き算出手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の流量制御装置。
【請求項４】
前記検定情報サンプリング手段は、前記新たに受信した流量設定値（Ｒ０）ごとに一つの前記検定サンプリング情報を該流量設定値（Ｒ０）と関連付けして前記記憶手段に記憶するとともに、予め設定された記憶数の上限値に達するまで前記検定サンプリング情報を前記流量設定値（Ｒ０）と関連付けして前記記憶手段に記憶する手段を備えていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の流量制御装置。
【請求項５】
前記検定情報サンプリング手段は、前記新たに受信した流量設定値（Ｒ０）ごとに複数の前記検定サンプリング情報を該流量設定値（Ｒ０）と関連付けして前記記憶手段に記憶するとともに、予め設定された記憶数の上限値に達するまで前記検定サンプリング情報を前記流量設定値（Ｒ０）と関連付けして前記記憶手段に記憶する手段を備えていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の流量制御装置。
【請求項６】
前記流量検定手段は、前記新たなバルブ駆動制御情報（Ｖ１）を出力したときに、
前記新たな流量検出値（Ｒ１）と、前記バルブ特性情報を参照して求めた情報であって前記新たなバルブ駆動制御情報（Ｖ１）と該流量検出値（Ｒ１）を入力したときの新たな圧力検出値（Ｐ１）との双方に関連付けされる基準となる流量検出値と、の差異となる流量差異量を流量制御の検定情報として求める第２の流量検定手段を備えていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の流量制御装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記バルブ制御情報傾き算出手段が順次算出した前記関連係数（Ａ）の値が、予め設定した閾値の範囲を超えているか否かを判定する手段を有し、
前記関連係数（Ａ）の値が前記閾値の範囲を超えていると判定されたときに、前記流量検定手段を実行させるように制御することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の流量制御装置。
【請求項８】
前記制御手段は、新たに入力した流量検出値（Ｒ１）に基づいて求めた前記新たなバルブ駆動制御情報（Ｖ１）を出力した後に、
前記バルブ特性情報を参照して求めた情報であって該新たに入力した流量検出値（Ｒ１）と新たに入力した前記圧力検出値（Ｐ１）との双方に関連付けされる基準となるバルブ駆動制御情報を求める流量補正手段を備え、
前記流量補正手段が求めた前記基準となるバルブ駆動制御情報を、前記流量制御弁機構に出力することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の流量制御装置。
【請求項９】
前記制御手段は、前記流量設定値のいずれか２種に関連付けされた前記検定サンプリング情報を構成する所定数の前記バルブ駆動制御情報（Ｖ１）と前記圧力検出値（Ｐ１）について、前記記憶の時系列順に隣り合う前記バルブ駆動制御情報（Ｖ１）の差分値（Ｓｖ）の正負と、同じく前記圧力検出値（Ｐ１）の差分値（Ｐｖ）の正負を判定する検定サンプリング情報増減傾向判定手段を備え、
前記差分値（Ｓｖ）と前記差分値（Ｐｖ）の双方の全てが「正」又は「負」と判定されたときに、前記バルブ制御情報傾き算出手段を実行させることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載の流量制御装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、前記流量検定手段の実行後に、
前記流路の流量の補正可否の問合せに係る問合せ制御コマンドを前記外部システムに送信する手段と、前記問合せ制御コマンドに対する応答を受信する手段を備えた流量補正問合せ手段を備え、
前記問合せ制御コマンドの応答として流量補正可に係る制御コマンドを受信した後に、前記流量補正手段を実行させることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれかに記載の流量制御装置。
【請求項１１】
流路を流れる流体の流量を検出する流量検出手段と、前記流路に設けられ、バルブ駆動制御情報により弁開度を変えることにより前記流量を制御する流量制御弁機構と、外部システムから少なくとも１種の流量設定値を受信し、前記流路の流量を前記受信した流量設定値になるように前記流量制御弁機構に前記バルブ駆動制御情報を出力して前記弁開度を制御する制御手段と、を備えた流量制御装置の検定方法であって、
予め、前記流路に前記流体を流して前記流量制御弁機構に基準となる前記バルブ駆動制御情報を出力したときに、前記基準となるバルブ駆動制御情報と前記流量検出手段が検出した基準となる流量検出値との関係を示す情報を、前記流体の圧力検出値と関連付けして前記制御手段の記憶手段にバルブ特性情報として記憶するステップと、
前記制御手段が前記外部システムから新たな流量設定値（Ｒ０）を受信して、所定の時間間隔で前記流量検出手段から入力した流量検出値に基づいて求めた前記バルブ駆動制御情報を前記流量制御弁機構に出力して、前記流量を前記流量設定値（Ｒ０）になるように制御しているときに、
前記新たに受信した流量設定値（Ｒ０）ごとに、前記流量検出手段から入力した前記流量検出値（Ｒ１）と、該流量検出値（Ｒ１）を入力したときの前記流体の圧力検出値（Ｐ１）と、該流量検出値（Ｒ１）に基づいて求めて前記流量制御弁機構に出力したバルブ駆動制御情報（Ｖ１）とから構成される検定サンプリング情報を、前記流量設定値（Ｒ０）と関連付けして前記記憶手段に記憶する検定情報サンプリングステップと、
前記流量設定値（Ｒ０）と関連付けして前記記憶手段に記憶した前記検定サンプリング情報の所定数について、該検定サンプリング情報を構成する前記流量検出値（Ｒ１）と前記バルブ駆動制御情報（V１）との関連を示す関連係数（Ａ）を、前記記憶の時系列順に対応する前記流量検出値（Ｒ１）と前記バルブ駆動制御情報（V１）とから順次求めるバルブ制御情報傾き算出ステップと、
前記バルブ制御情報傾き算出ステップの実行後に、新たに入力した前記流量検出値（Ｒ１）に基づいて求めて出力した新たなバルブ駆動制御情報（Ｖ１）と、前記バルブ特性情報を参照して求めた情報であって前記新たに入力した流量検出値（Ｒ１）と新たに入力した圧力検出値（Ｐ１）との双方に関連付けされる基準となるバルブ駆動制御情報と、の差異となるバルブ制御差異量を流量制御の検定情報として求める流量検定ステップと、
を備えていることを特徴とする流量制御装置の検定方法。
【請求項１２】
前記バルブ制御情報傾き算出ステップは、前記関連係数（Ａ）を、前記流量設定値のいずれか２種に関連付けされた前記検定サンプリング情報を構成する前記流量検出値（Ｒ１）と前記バルブ駆動制御情報（Ｖ１）のそれぞれを、その記憶の時系列順に２次元座標軸上に対応させたときの交点座標を結ぶ直線の傾きとして求める第１の傾き算出ステップを備えていることを特徴とする請求項１１記載の流量制御装置の検定方法。
【請求項１３】
前記バルブ制御情報傾き算出ステップは、前記関連係数（Ａ）を、前記流量設定値のいずれか１種に関連付けされた前記検定サンプリング情報を構成する前記流量検出値（Ｒ１）と前記バルブ駆動制御情報（Ｖ１）のそれぞれを、その記憶の時系列順に２次元座標軸上に対応させたときの交点座標と原点座標とを結ぶ直線の傾きとして求める第２の傾き算出ステップを備えていることを特徴とする請求項１１に記載の流量制御装置の検定方法。
【請求項１４】
前記検定情報サンプリングステップは、前記新たに受信した流量設定値（Ｒ０）ごとに一つの前記検定サンプリング情報を該流量設定値（Ｒ０）と関連付けして前記記憶手段に記憶するとともに、予め設定された記憶数の上限値に達するまで前記検定サンプリング情報を前記流量設定値（Ｒ０）と関連付けして前記記憶手段に記憶するステップを備えていることを特徴とする請求項１１から請求項１３のいずれかに記載の流量制御装置の検定方法。
【請求項１５】
前記検定情報サンプリングステップは、前記新たに受信した流量設定値（Ｒ０）ごとに複数の前記検定サンプリング情報を該流量設定値（Ｒ０）と関連付けして前記記憶手段に記憶するとともに、予め設定された記憶数の上限値に達するまで前記検定サンプリング情報を前記流量設定値（Ｒ０）と関連付けして前記記憶手段に記憶するステップを備えていることを特徴とする請求項１１から請求項１３のいずれかに記載の流量制御装置の検定方法。
【請求項１６】
前記流量検定ステップは、前記新たなバルブ駆動制御情報（Ｖ１）を出力したときに、
前記新たな流量検出値（Ｒ１）と、前記バルブ特性情報を参照して求めた情報であって前記新たなバルブ駆動制御情報（Ｖ１）と該流量検出値（Ｒ１）を入力したときの新たな圧力検出値（Ｐ１）との双方に関連付けされる基準となる流量検出値と、の差異となる流量差異量を流量制御の検定情報として求める第２の流量検定ステップを備えていることを特徴とする請求項１１から請求項１５のいずれかに記載の流量制御装置の検定方法。
【請求項１７】
前記バルブ制御情報傾き算出ステップが順次算出した前記関連係数（Ａ）の値が、予め設定した閾値の範囲を超えているか否かを判定するステップを有し、
前記関連係数（Ａ）の値が前記閾値の範囲を超えていると判定されたときに、前記流量検定ステップが実行されることを特徴とする請求項１１から請求項１６のいずれかに記載の流量制御装置の検定方法。
【請求項１８】
前記流量設定値のいずれか２種に関連付けされた前記検定サンプリング情報を構成する所定数の前記バルブ駆動制御情報（Ｖ１）と前記圧力検出値（Ｐ１）について、前記記憶の時系列順に隣り合う前記バルブ駆動制御情報（Ｖ１）の差分値（Ｓｖ）の正負と、同じく前記圧力検出値（Ｐ１）の差分値（Ｐｖ）の正負を判定する検定サンプリング情報増減傾向判定ステップを備え、
前記差分値（Ｓｖ）と前記差分値（Ｐｖ）の双方の全てが「正」又は「負」と判定されたときに、前記バルブ制御情報傾き算出ステップが実行されることを特徴とする請求項１１から請求項１７のいずれかに記載の流量制御装置の検定方法。
【請求項１９】
流路を流れる流体の流量を検出する流量検出手段と、前記流路に設けられ、バルブ駆動制御情報により弁開度を変えることにより前記流量を制御する流量制御弁機構と、外部システムから少なくとも１種の流量設定値を受信し、前記流路の流量を前記受信した流量設定値になるように前記流量制御弁機構に前記バルブ駆動制御情報を出力して前記弁開度を制御する制御手段と、を備えた流量制御装置が前記流路の流量を制御する方法であって、
予め、前記流路に前記流体を流して前記流量制御弁機構に基準となる前記バルブ駆動制御情報を出力したときに、前記基準となるバルブ駆動制御情報と前記流量検出手段が検出した基準となる流量検出値との関係を示す情報を、前記流体の圧力検出値と関連付けして前記制御手段の記憶手段にバルブ特性情報として記憶するステップと、
前記制御手段が前記外部システムから新たな流量設定値（Ｒ０）を受信して、所定の時間間隔で前記流量検出手段から入力した流量検出値に基づいて求めた前記バルブ駆動制御情報を前記流量制御弁機構に出力して、前記流量を前記流量設定値（Ｒ０）になるように制御しているときに、
前記新たに受信した流量設定値（Ｒ０）ごとに、前記流量検出手段から入力した前記流量検出値（Ｒ１）と、該流量検出値（Ｒ１）を入力したときの前記流体の圧力検出値（Ｐ１）と、該流量検出値（Ｒ１）に基づいて求めて前記流量制御弁機構に出力したバルブ駆動制御情報（Ｖ１）とから構成される検定サンプリング情報を、前記流量設定値（Ｒ０）と関連付けして前記記憶手段に記憶する検定情報サンプリングステップと、
前記流量設定値（Ｒ０）と関連付けして前記記憶手段に記憶した前記検定サンプリング情報の所定数について、該検定サンプリング情報を構成する前記流量検出値（Ｒ１）と前記バルブ駆動制御情報（V１）との関連を示す関連係数（Ａ）を、前記記憶の時系列順に対応する前記流量検出値（Ｒ１）と前記バルブ駆動制御情報（V１）とから順次求めるバルブ制御情報傾き算出ステップと、
前記バルブ制御情報傾き算出ステップが順次算出した前記関連係数（Ａ）の値が予め設定した閾値の範囲を超えていると判定されて、新たに入力した前記流量検出値（Ｒ１）に基づいて求めた新たなバルブ駆動制御情報（Ｖ１）を出力した後に、
前記バルブ特性情報を参照して求めた情報であって該新たに入力した流量検出値（Ｒ１）と新たに入力した前記圧力検出値（Ｐ１）との双方に関連付けされる基準となるバルブ駆動制御情報を求める流量補正ステップと、
前記流量補正ステップにより求めた前記基準となるバルブ駆動制御情報を、前記流量制御弁機構に出力するステップと、を備えていることを特徴とする流量制御装置の流量制御方法。
【請求項２０】
前記バルブ制御情報傾き算出ステップは、前記関連係数（Ａ）を、前記流量設定値のいずれか２種に関連付けされた前記検定サンプリング情報を構成する前記流量検出値（Ｒ１）と前記バルブ駆動制御情報（Ｖ１）のそれぞれを、その記憶の時系列順に２次元座標軸上に対応させたときの交点座標を結ぶ直線の傾きとして求める第１の傾き算出ステップを備えていることを特徴とする請求項１９に記載の流量制御装置の流量制御方法。
【請求項２１】
前記バルブ制御情報傾き算出ステップは、前記関連係数（Ａ）を、前記流量設定値のいずれか１種に関連付けされた前記検定サンプリング情報を構成する前記流量検出値（Ｒ１）と前記バルブ駆動制御情報（Ｖ１）のそれぞれを、その記憶の時系列順に２次元座標軸上に対応させたときの交点座標と原点座標とを結ぶ直線の傾きとして求める第２の傾き算出ステップを備えていることを特徴とする請求項１９に記載の流量制御装置の流量制御方法。
【請求項２２】
前記検定情報サンプリングステップは、前記新たに受信した流量設定値（Ｒ０）ごとに一つの前記検定サンプリング情報を該流量設定値（Ｒ０）と関連付けして前記記憶手段に記憶するとともに、予め設定された記憶数の上限値に達するまで前記検定サンプリング情報を前記流量設定値（Ｒ０）と関連付けして前記記憶手段に記憶するステップを備えていることを特徴とする請求項１９から請求項２１のいずれかに記載の流量制御装置の流量制御方法。
【請求項２３】
前記検定情報サンプリングステップは、前記新たに受信した流量設定値（Ｒ０）ごとに複数の前記検定サンプリング情報を該流量設定値（Ｒ０）と関連付けして前記記憶手段に記憶するとともに、予め設定された記憶数の上限値に達するまで前記検定サンプリング情報を前記流量設定値（Ｒ０）と関連付けして前記記憶手段に記憶するステップを備えていることを特徴とする請求項１９から請求項２１のいずれかに記載の流量制御装置の流量制御方法。
【請求項２４】
前記流量設定値のいずれか２種に関連付けされた前記検定サンプリング情報を構成する所定数の前記バルブ駆動制御情報（Ｖ１）と前記圧力検出値（Ｐ１）について、前記記憶の時系列順に隣り合う前記バルブ駆動制御情報（Ｖ１）の差分値（Ｓｖ）の正負と、同じく前記圧力検出値（Ｐ１）の差分値（Ｐｖ）の正負を判定する検定サンプリング情報増減傾向判定ステップを備え、
前記差分値（Ｓｖ）と前記差分値（Ｐｖ）の双方全てが「正」又は「負」と判定されたときに、前記バルブ制御情報傾き算出ステップが実行されることを特徴とする請求項１９から請求項２３のいずれかに記載の流量制御装置の流量制御方法。
【請求項１】
流路を流れる流体の流量を検出する流量検出手段と、前記流路に設けられ、バルブ駆動制御情報により弁開度を変えることにより前記流量を制御する流量制御弁機構と、外部システムから少なくとも１種の流量設定値を受信し、前記流路の流量を前記受信した流量設定値になるように前記流量制御弁機構に前記バルブ駆動制御情報を出力して前記弁開度を制御する制御手段と、を備えた流量制御装置であって、
予め、前記流路に前記流体を流して前記流量制御弁機構に基準となる前記バルブ駆動制御情報を出力したときに、前記基準となるバルブ駆動制御情報と前記流量検出手段が検出した基準となる流量検出値との関係を示す情報を、前記流体の圧力検出値と関連付けして前記制御手段の記憶手段に記憶したバルブ特性情報を備え、
前記制御手段が前記外部システムから新たな流量設定値（Ｒ０）を受信して、所定の時間間隔で前記流量検出手段から入力した流量検出値に基づいて求めた前記バルブ駆動制御情報を前記流量制御弁機構に出力して、前記流量を前記流量設定値（Ｒ０）になるように制御しているときに、前記制御手段は、
前記新たに受信した流量設定値（Ｒ０）ごとに、前記流量検出手段から入力した前記流量検出値（Ｒ１）と、該流量検出値（Ｒ１）を入力したときの前記流体の圧力検出値（Ｐ１）と、該流量検出値（Ｒ１）に基づいて求めて前記流量制御弁機構に出力したバルブ駆動制御情報（Ｖ１）とから構成される検定サンプリング情報を、前記流量設定値（Ｒ０）と関連付けして前記記憶手段に記憶する検定情報サンプリング手段と、
前記流量設定値（Ｒ０）と関連付けして前記記憶手段に記憶した前記検定サンプリング情報の所定数について、該検定サンプリング情報を構成する前記流量検出値（Ｒ１）と前記バルブ駆動制御情報（V１）との関連を示す関連係数（Ａ）を、前記記憶の時系列順に対応する前記流量検出値（Ｒ１）と前記バルブ駆動制御情報（V１）とから順次求めるバルブ制御情報傾き算出手段と、
前記バルブ制御情報傾き算出手段の実行後に、新たに入力した前記流量検出値（Ｒ１）に基づいて求めて出力した新たなバルブ駆動制御情報（Ｖ１）と、前記バルブ特性情報を参照して求めた情報であって前記新たに入力した流量検出値（Ｒ１）と新たに入力した圧力検出値（Ｐ１）との双方に関連付けされる基準となるバルブ駆動制御情報と、の差異となるバルブ制御差異量を流量制御の検定情報として求める流量検定手段と、
を備えていることを特徴とする流量制御装置。
【請求項２】
前記バルブ制御情報傾き算出手段は、前記関連係数（Ａ）を、前記流量設定値のいずれか２種に関連付けされた前記検定サンプリング情報を構成する前記流量検出値（Ｒ１）と前記バルブ駆動制御情報（Ｖ１）のそれぞれを、その記憶の時系列順に２次元座標軸上に対応させたときの交点座標を結ぶ直線の傾きとして求める第１の傾き算出手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の流量制御装置。
【請求項３】
前記バルブ制御情報傾き算出手段は、前記関連係数（Ａ）を、前記流量設定値のいずれか１種に関連付けされた前記検定サンプリング情報を構成する前記流量検出値（Ｒ１）と前記バルブ駆動制御情報（Ｖ１）のそれぞれを、その記憶の時系列順に２次元座標軸上に対応させたときの交点座標と原点座標とを結ぶ直線の傾きとして求める第２の傾き算出手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の流量制御装置。
【請求項４】
前記検定情報サンプリング手段は、前記新たに受信した流量設定値（Ｒ０）ごとに一つの前記検定サンプリング情報を該流量設定値（Ｒ０）と関連付けして前記記憶手段に記憶するとともに、予め設定された記憶数の上限値に達するまで前記検定サンプリング情報を前記流量設定値（Ｒ０）と関連付けして前記記憶手段に記憶する手段を備えていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の流量制御装置。
【請求項５】
前記検定情報サンプリング手段は、前記新たに受信した流量設定値（Ｒ０）ごとに複数の前記検定サンプリング情報を該流量設定値（Ｒ０）と関連付けして前記記憶手段に記憶するとともに、予め設定された記憶数の上限値に達するまで前記検定サンプリング情報を前記流量設定値（Ｒ０）と関連付けして前記記憶手段に記憶する手段を備えていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の流量制御装置。
【請求項６】
前記流量検定手段は、前記新たなバルブ駆動制御情報（Ｖ１）を出力したときに、
前記新たな流量検出値（Ｒ１）と、前記バルブ特性情報を参照して求めた情報であって前記新たなバルブ駆動制御情報（Ｖ１）と該流量検出値（Ｒ１）を入力したときの新たな圧力検出値（Ｐ１）との双方に関連付けされる基準となる流量検出値と、の差異となる流量差異量を流量制御の検定情報として求める第２の流量検定手段を備えていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の流量制御装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記バルブ制御情報傾き算出手段が順次算出した前記関連係数（Ａ）の値が、予め設定した閾値の範囲を超えているか否かを判定する手段を有し、
前記関連係数（Ａ）の値が前記閾値の範囲を超えていると判定されたときに、前記流量検定手段を実行させるように制御することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の流量制御装置。
【請求項８】
前記制御手段は、新たに入力した流量検出値（Ｒ１）に基づいて求めた前記新たなバルブ駆動制御情報（Ｖ１）を出力した後に、
前記バルブ特性情報を参照して求めた情報であって該新たに入力した流量検出値（Ｒ１）と新たに入力した前記圧力検出値（Ｐ１）との双方に関連付けされる基準となるバルブ駆動制御情報を求める流量補正手段を備え、
前記流量補正手段が求めた前記基準となるバルブ駆動制御情報を、前記流量制御弁機構に出力することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の流量制御装置。
【請求項９】
前記制御手段は、前記流量設定値のいずれか２種に関連付けされた前記検定サンプリング情報を構成する所定数の前記バルブ駆動制御情報（Ｖ１）と前記圧力検出値（Ｐ１）について、前記記憶の時系列順に隣り合う前記バルブ駆動制御情報（Ｖ１）の差分値（Ｓｖ）の正負と、同じく前記圧力検出値（Ｐ１）の差分値（Ｐｖ）の正負を判定する検定サンプリング情報増減傾向判定手段を備え、
前記差分値（Ｓｖ）と前記差分値（Ｐｖ）の双方の全てが「正」又は「負」と判定されたときに、前記バルブ制御情報傾き算出手段を実行させることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載の流量制御装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、前記流量検定手段の実行後に、
前記流路の流量の補正可否の問合せに係る問合せ制御コマンドを前記外部システムに送信する手段と、前記問合せ制御コマンドに対する応答を受信する手段を備えた流量補正問合せ手段を備え、
前記問合せ制御コマンドの応答として流量補正可に係る制御コマンドを受信した後に、前記流量補正手段を実行させることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれかに記載の流量制御装置。
【請求項１１】
流路を流れる流体の流量を検出する流量検出手段と、前記流路に設けられ、バルブ駆動制御情報により弁開度を変えることにより前記流量を制御する流量制御弁機構と、外部システムから少なくとも１種の流量設定値を受信し、前記流路の流量を前記受信した流量設定値になるように前記流量制御弁機構に前記バルブ駆動制御情報を出力して前記弁開度を制御する制御手段と、を備えた流量制御装置の検定方法であって、
予め、前記流路に前記流体を流して前記流量制御弁機構に基準となる前記バルブ駆動制御情報を出力したときに、前記基準となるバルブ駆動制御情報と前記流量検出手段が検出した基準となる流量検出値との関係を示す情報を、前記流体の圧力検出値と関連付けして前記制御手段の記憶手段にバルブ特性情報として記憶するステップと、
前記制御手段が前記外部システムから新たな流量設定値（Ｒ０）を受信して、所定の時間間隔で前記流量検出手段から入力した流量検出値に基づいて求めた前記バルブ駆動制御情報を前記流量制御弁機構に出力して、前記流量を前記流量設定値（Ｒ０）になるように制御しているときに、
前記新たに受信した流量設定値（Ｒ０）ごとに、前記流量検出手段から入力した前記流量検出値（Ｒ１）と、該流量検出値（Ｒ１）を入力したときの前記流体の圧力検出値（Ｐ１）と、該流量検出値（Ｒ１）に基づいて求めて前記流量制御弁機構に出力したバルブ駆動制御情報（Ｖ１）とから構成される検定サンプリング情報を、前記流量設定値（Ｒ０）と関連付けして前記記憶手段に記憶する検定情報サンプリングステップと、
前記流量設定値（Ｒ０）と関連付けして前記記憶手段に記憶した前記検定サンプリング情報の所定数について、該検定サンプリング情報を構成する前記流量検出値（Ｒ１）と前記バルブ駆動制御情報（V１）との関連を示す関連係数（Ａ）を、前記記憶の時系列順に対応する前記流量検出値（Ｒ１）と前記バルブ駆動制御情報（V１）とから順次求めるバルブ制御情報傾き算出ステップと、
前記バルブ制御情報傾き算出ステップの実行後に、新たに入力した前記流量検出値（Ｒ１）に基づいて求めて出力した新たなバルブ駆動制御情報（Ｖ１）と、前記バルブ特性情報を参照して求めた情報であって前記新たに入力した流量検出値（Ｒ１）と新たに入力した圧力検出値（Ｐ１）との双方に関連付けされる基準となるバルブ駆動制御情報と、の差異となるバルブ制御差異量を流量制御の検定情報として求める流量検定ステップと、
を備えていることを特徴とする流量制御装置の検定方法。
【請求項１２】
前記バルブ制御情報傾き算出ステップは、前記関連係数（Ａ）を、前記流量設定値のいずれか２種に関連付けされた前記検定サンプリング情報を構成する前記流量検出値（Ｒ１）と前記バルブ駆動制御情報（Ｖ１）のそれぞれを、その記憶の時系列順に２次元座標軸上に対応させたときの交点座標を結ぶ直線の傾きとして求める第１の傾き算出ステップを備えていることを特徴とする請求項１１記載の流量制御装置の検定方法。
【請求項１３】
前記バルブ制御情報傾き算出ステップは、前記関連係数（Ａ）を、前記流量設定値のいずれか１種に関連付けされた前記検定サンプリング情報を構成する前記流量検出値（Ｒ１）と前記バルブ駆動制御情報（Ｖ１）のそれぞれを、その記憶の時系列順に２次元座標軸上に対応させたときの交点座標と原点座標とを結ぶ直線の傾きとして求める第２の傾き算出ステップを備えていることを特徴とする請求項１１に記載の流量制御装置の検定方法。
【請求項１４】
前記検定情報サンプリングステップは、前記新たに受信した流量設定値（Ｒ０）ごとに一つの前記検定サンプリング情報を該流量設定値（Ｒ０）と関連付けして前記記憶手段に記憶するとともに、予め設定された記憶数の上限値に達するまで前記検定サンプリング情報を前記流量設定値（Ｒ０）と関連付けして前記記憶手段に記憶するステップを備えていることを特徴とする請求項１１から請求項１３のいずれかに記載の流量制御装置の検定方法。
【請求項１５】
前記検定情報サンプリングステップは、前記新たに受信した流量設定値（Ｒ０）ごとに複数の前記検定サンプリング情報を該流量設定値（Ｒ０）と関連付けして前記記憶手段に記憶するとともに、予め設定された記憶数の上限値に達するまで前記検定サンプリング情報を前記流量設定値（Ｒ０）と関連付けして前記記憶手段に記憶するステップを備えていることを特徴とする請求項１１から請求項１３のいずれかに記載の流量制御装置の検定方法。
【請求項１６】
前記流量検定ステップは、前記新たなバルブ駆動制御情報（Ｖ１）を出力したときに、
前記新たな流量検出値（Ｒ１）と、前記バルブ特性情報を参照して求めた情報であって前記新たなバルブ駆動制御情報（Ｖ１）と該流量検出値（Ｒ１）を入力したときの新たな圧力検出値（Ｐ１）との双方に関連付けされる基準となる流量検出値と、の差異となる流量差異量を流量制御の検定情報として求める第２の流量検定ステップを備えていることを特徴とする請求項１１から請求項１５のいずれかに記載の流量制御装置の検定方法。
【請求項１７】
前記バルブ制御情報傾き算出ステップが順次算出した前記関連係数（Ａ）の値が、予め設定した閾値の範囲を超えているか否かを判定するステップを有し、
前記関連係数（Ａ）の値が前記閾値の範囲を超えていると判定されたときに、前記流量検定ステップが実行されることを特徴とする請求項１１から請求項１６のいずれかに記載の流量制御装置の検定方法。
【請求項１８】
前記流量設定値のいずれか２種に関連付けされた前記検定サンプリング情報を構成する所定数の前記バルブ駆動制御情報（Ｖ１）と前記圧力検出値（Ｐ１）について、前記記憶の時系列順に隣り合う前記バルブ駆動制御情報（Ｖ１）の差分値（Ｓｖ）の正負と、同じく前記圧力検出値（Ｐ１）の差分値（Ｐｖ）の正負を判定する検定サンプリング情報増減傾向判定ステップを備え、
前記差分値（Ｓｖ）と前記差分値（Ｐｖ）の双方の全てが「正」又は「負」と判定されたときに、前記バルブ制御情報傾き算出ステップが実行されることを特徴とする請求項１１から請求項１７のいずれかに記載の流量制御装置の検定方法。
【請求項１９】
流路を流れる流体の流量を検出する流量検出手段と、前記流路に設けられ、バルブ駆動制御情報により弁開度を変えることにより前記流量を制御する流量制御弁機構と、外部システムから少なくとも１種の流量設定値を受信し、前記流路の流量を前記受信した流量設定値になるように前記流量制御弁機構に前記バルブ駆動制御情報を出力して前記弁開度を制御する制御手段と、を備えた流量制御装置が前記流路の流量を制御する方法であって、
予め、前記流路に前記流体を流して前記流量制御弁機構に基準となる前記バルブ駆動制御情報を出力したときに、前記基準となるバルブ駆動制御情報と前記流量検出手段が検出した基準となる流量検出値との関係を示す情報を、前記流体の圧力検出値と関連付けして前記制御手段の記憶手段にバルブ特性情報として記憶するステップと、
前記制御手段が前記外部システムから新たな流量設定値（Ｒ０）を受信して、所定の時間間隔で前記流量検出手段から入力した流量検出値に基づいて求めた前記バルブ駆動制御情報を前記流量制御弁機構に出力して、前記流量を前記流量設定値（Ｒ０）になるように制御しているときに、
前記新たに受信した流量設定値（Ｒ０）ごとに、前記流量検出手段から入力した前記流量検出値（Ｒ１）と、該流量検出値（Ｒ１）を入力したときの前記流体の圧力検出値（Ｐ１）と、該流量検出値（Ｒ１）に基づいて求めて前記流量制御弁機構に出力したバルブ駆動制御情報（Ｖ１）とから構成される検定サンプリング情報を、前記流量設定値（Ｒ０）と関連付けして前記記憶手段に記憶する検定情報サンプリングステップと、
前記流量設定値（Ｒ０）と関連付けして前記記憶手段に記憶した前記検定サンプリング情報の所定数について、該検定サンプリング情報を構成する前記流量検出値（Ｒ１）と前記バルブ駆動制御情報（V１）との関連を示す関連係数（Ａ）を、前記記憶の時系列順に対応する前記流量検出値（Ｒ１）と前記バルブ駆動制御情報（V１）とから順次求めるバルブ制御情報傾き算出ステップと、
前記バルブ制御情報傾き算出ステップが順次算出した前記関連係数（Ａ）の値が予め設定した閾値の範囲を超えていると判定されて、新たに入力した前記流量検出値（Ｒ１）に基づいて求めた新たなバルブ駆動制御情報（Ｖ１）を出力した後に、
前記バルブ特性情報を参照して求めた情報であって該新たに入力した流量検出値（Ｒ１）と新たに入力した前記圧力検出値（Ｐ１）との双方に関連付けされる基準となるバルブ駆動制御情報を求める流量補正ステップと、
前記流量補正ステップにより求めた前記基準となるバルブ駆動制御情報を、前記流量制御弁機構に出力するステップと、を備えていることを特徴とする流量制御装置の流量制御方法。
【請求項２０】
前記バルブ制御情報傾き算出ステップは、前記関連係数（Ａ）を、前記流量設定値のいずれか２種に関連付けされた前記検定サンプリング情報を構成する前記流量検出値（Ｒ１）と前記バルブ駆動制御情報（Ｖ１）のそれぞれを、その記憶の時系列順に２次元座標軸上に対応させたときの交点座標を結ぶ直線の傾きとして求める第１の傾き算出ステップを備えていることを特徴とする請求項１９に記載の流量制御装置の流量制御方法。
【請求項２１】
前記バルブ制御情報傾き算出ステップは、前記関連係数（Ａ）を、前記流量設定値のいずれか１種に関連付けされた前記検定サンプリング情報を構成する前記流量検出値（Ｒ１）と前記バルブ駆動制御情報（Ｖ１）のそれぞれを、その記憶の時系列順に２次元座標軸上に対応させたときの交点座標と原点座標とを結ぶ直線の傾きとして求める第２の傾き算出ステップを備えていることを特徴とする請求項１９に記載の流量制御装置の流量制御方法。
【請求項２２】
前記検定情報サンプリングステップは、前記新たに受信した流量設定値（Ｒ０）ごとに一つの前記検定サンプリング情報を該流量設定値（Ｒ０）と関連付けして前記記憶手段に記憶するとともに、予め設定された記憶数の上限値に達するまで前記検定サンプリング情報を前記流量設定値（Ｒ０）と関連付けして前記記憶手段に記憶するステップを備えていることを特徴とする請求項１９から請求項２１のいずれかに記載の流量制御装置の流量制御方法。
【請求項２３】
前記検定情報サンプリングステップは、前記新たに受信した流量設定値（Ｒ０）ごとに複数の前記検定サンプリング情報を該流量設定値（Ｒ０）と関連付けして前記記憶手段に記憶するとともに、予め設定された記憶数の上限値に達するまで前記検定サンプリング情報を前記流量設定値（Ｒ０）と関連付けして前記記憶手段に記憶するステップを備えていることを特徴とする請求項１９から請求項２１のいずれかに記載の流量制御装置の流量制御方法。
【請求項２４】
前記流量設定値のいずれか２種に関連付けされた前記検定サンプリング情報を構成する所定数の前記バルブ駆動制御情報（Ｖ１）と前記圧力検出値（Ｐ１）について、前記記憶の時系列順に隣り合う前記バルブ駆動制御情報（Ｖ１）の差分値（Ｓｖ）の正負と、同じく前記圧力検出値（Ｐ１）の差分値（Ｐｖ）の正負を判定する検定サンプリング情報増減傾向判定ステップを備え、
前記差分値（Ｓｖ）と前記差分値（Ｐｖ）の双方全てが「正」又は「負」と判定されたときに、前記バルブ制御情報傾き算出ステップが実行されることを特徴とする請求項１９から請求項２３のいずれかに記載の流量制御装置の流量制御方法。
【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１５】
【図１６】
【図１７】
【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１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２００９−２４５１３２（Ｐ２００９−２４５１３２Ａ）
【公開日】平成２１年１０月２２日（２００９．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−９０４３０（Ｐ２００８−９０４３０）
【出願日】平成２０年３月３１日（２００８．３．３１）
【出願人】（０００００５０８３）日立金属株式会社 (2,051)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月２２日（２００９．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月３１日（２００８．３．３１）
【出願人】（０００００５０８３）日立金属株式会社 (2,051)
【Ｆターム（参考）】
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