[发明专利]流体控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及在必须进行流体控制的流体输送配管中所使用的流体控制装置。更加详细而言，主要涉及容易设置、配管以及布线连接在半导体制造装置内，即便流过脉动的流体也能够不出问题地进行流量控制，能够在较大的流量范围内稳定地、高精度地进行流量控制的流体控制装置。

背景技术

一直以来，作为半导体制造工序的一个工序，使用以纯水稀释氟酸等的药液而成的清洗水对晶片表面进行蚀刻的湿式蚀刻。必须以高精度对这些湿式蚀刻的清洗水的浓度进行管理。近年来，以纯水与药液的流量比对清洗水的浓度进行管理的方法渐成主流，因此，应用以高精度对纯水、药液的流量进行管理的流体控制装置。

作为流体控制装置，有各种各样的提案，有如图19所示那样的进行将纯水温度设为可变时的流量控制的纯水流量的控制装置301(例如，参考特开平11-161342号公报)。控制装置301，其结构为，具备：用于对纯水流量进行调整从而受到操作压力的作用而调节开度的流量调节阀302，用于对向流量调节阀302供给的操作压力进行调整的操作压力调整阀303，用于对从流量调节阀302所输出的纯水流量进行计测的流量计测器304，和用于容许或截断通过流量计测器304的纯水的流动的开闭阀305；通过使由操作压力调整阀303所调整的操作压力与流量调节阀302中的纯水的输出压力均衡，从而将从流量调节阀302输出的纯水流量控制为一定；其特征在于：设置有用于以使由流量计测器304计测的计测值变为一定的方式、基于该计测值对从操作压力调整阀303向流量调节阀302供给的操作压力进行反馈控制的控制回路。其效果是：即便流量调节阀302中的输出压力伴随纯水的温度变化而变化，但与该变化量相对应，操作压力被实时调整，从而从流量调节阀302输出的纯水流量得到调整，因此能够高精度地将纯水流量保持为一定值。

另外，作为部件设在一个箱体内的电驱动流体控制装置，有如图20所示那样的与运送流体的流体回路直通连接的流体控制模块306(例如，参照特开2001-242940号公报)。其结构为，具备：具有化学惰性的流道的外壳307，与流道连接的可调节的控制阀308，与流道连接的压力传感器309，和位于流道内的节流部310；控制阀308与压力传感器309被收纳在外壳307内，进而在外壳307内收纳有：具备电气地进行控制阀308的驱动的电动马达的驱动器311，和与控制阀308以及压力传感器309电连接的控制器312。其效果是：根据在流体回路内所测定的压力差和节流部310的直径测定流道内的流量，基于测定的流量以反馈控制驱动控制阀308，从而能够高精度地决定流道内的流量。

但是，上述现有的纯水流量的控制装置301，是通过使流量调节阀302中的纯水的输出压力均衡、从而将从流量调节阀302所输出的纯水流量控制为一定的，因此，不能用于微细地控制流量，流量范围也不够大，因此存在难以用于在较大的流量范围对流量进行控制的用途的问题。另外，构成要素分为多个，因此在设置到半导体制造装置内等时，必须分别进行各构成要素的配管连接作业、电气布线、空气配管作业，存在作业复杂花费时间，并且配管、布线繁杂可能发生错误的问题。

另外，对于上述现有的流量控制模块306，在流入流体控制装置中的流体是压力变动周期短的脉动流体的情况下，控制阀308工作以对脉动的流体进行流量控制，但存在发生波动、不能进行流量控制的问题，如果仍然持续的话，还存在可能使驱动器311、控制阀308破损的问题。另外，因为进行流量控制的流量范围并不大，所以存在难以用于在较大流量范围对流量进行控制的用途的问题。

发明内容

本发明是鉴于以上那样的现有技术的问题而做出的，其的目的在于，提供一种容易设置、配管以及布线连接在半导体制造装置内等，即便流过脉动的流体也能够不出问题地进行流量控制，能够在较大的流量范围内稳定且高精度地控制流量的流体控制装置。

如果基于附图对用于解决上述问题的本发明的流体控制装置的结构进行说明，其第一特征在于，具备：通过使流道的开口面积变化来控制流体的压力的流体控制阀4；计测流体的流量、将该流量的计测值变换为电信号并输出的流量计测器3；和控制部6，其基于来自该流量计测器的所述电信号与设定流量的偏差，将用于对所述流体控制阀的开口面积进行控制的指令信号，向所述流体控制阀或者操作该流体控制阀的设备输出。

另外，其第二特征在于，还具备用于将所述流体的流动开放或截断的开闭阀61。

另外，其第三特征在于，还具备用于使所述流体的压力变动衰减的压力调整阀83。