(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体をバイパス流路と、ブリッジ回路の一部を形成する発熱抵抗線が巻回されたセンサ流路とに所定の分流比で分岐して流し、前記センサ流路に前記流体が流れることによって生ずる熱の移動を前記ブリッジ回路の不平衡として捉えることにより、前記流体の全体の流量をセンサ出力として求め、このセンサ出力に基づいて前記流体の全体の流量を流量制御弁で制御するようにした質量流量制御装置において、前記センサ出力が同じとなるような窒素ガスの流量とＳＦ６ ガスの流量との比で定まるコンバージョンファクタが、設定流量がフルスケールの３０％の時と設定流量がフルスケールの１００％の時で８％以上の差となるように構成したことを特徴とする質量流量制御装置。
【請求項２】
流体をバイパス流路と、ブリッジ回路の一部を形成する発熱抵抗線が巻回されたセンサ流路とに所定の分流比で分岐して流し、前記センサ流路に前記流体が流れることによって生ずる熱の移動を前記ブリッジ回路の不平衡として捉えることにより、前記流体の全体の流量をセンサ出力として求め、このセンサ出力に基づいて前記流体の全体の流量を流量制御弁で制御するようにした質量流量制御装置において、前記センサ出力が同じとなるような窒素ガスの流量とＡｒガスの流量との比で定まるコンバージョンファクタが、設定流量がフルスケールの３０％の時と設定流量がフルスケールの１００％の時で３％以上の差となるように構成したことを特徴とする質量流量制御装置。
【請求項３】
設定流量がフルスケールの３０％の時のコンバージョンファクタと、設定流量がフルスケールの１００％の時のコンバージョンファクタとの差が１５％以内であることを特徴とする請求項１または２記載の質量流量制御装置。
【請求項４】
流体をバイパス流路と、ブリッジ回路の一部を形成する発熱抵抗線が巻回されたセンサ流路とに所定の分流比で分岐して流し、前記センサ流路に前記流体が流れることによって生ずる熱の移動を前記ブリッジ回路の不平衡として捉えることにより、前記流体の全体の流量をセンサ出力として求め、このセンサ出力に基づいて前記流体の全体の流量を流量制御弁で制御するようにした質量流量制御装置において、
設定流量がフルスケールである最大流量値の流体が流れる時に前記センサ流路に流れる流量を、前記センサ流路に流れる流量と前記センサ出力との関係の直線性が劣化する領域の所定の値まで拡大させると共に、
前記センサ出力が同じとなるような窒素ガスの流量と特定のガス種の流量との比で定まるコンバージョンファクタが、設定流量がフルスケールの１００％の時に前記コンバージョンファクタの変動量が増加する傾向にある領域中の所定の値となるように駆動領域を拡大するように構成したことを特徴とする質量流量制御装置。
【請求項５】
前記特定のガス種は、ＳＦ６ ガス又はＡｒガスであることを特徴とする請求項４記載の質量流量制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体製造装置等において使用される原料ガス等の流体の質量流量を精度良く制御するマスフローコントローラなどの質量流量制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、半導体製造装置等において使用される原料ガス或いは原料液体にあっては、製造される集積回路の電気的特性を高く維持するために、プロセス中においてはその流量を精度良く制御する必要がある。このため、この種の原料流体の流量を精度良く制御する装置として、一般に、質量流量制御装置、例えばマスフローコントローラが用いられる。ここで一般的なマスフローコントローラは、本出願人が先に開示した例えば特開平９−２５８８３２号公報等に示されており、このマスフローコントローラについて説明する。
【０００３】
図４は従来のマスフローコントローラを示す概略構成図、図５は流量センサ部のブリッジ回路の原理を示す図である。図示例において、２はマスフローコントローラ４が介設された流体通路であり、この一端は原料ガス源側に接続され、他端は流体使用系としてのガス使用系である、例えば成膜装置側に接続される。このマスフローコントローラ４内には、ダイヤフラム６とこれを微少なストロークで押圧する例えば積層圧電素子のアクチュエータ８を有する流量制御弁１０が設けられており、上記ダイヤフラム６により弁口１２の開度、すなわち弁開度を調整して原料流体の流量を制御するようになっている。そして、流量センサ部１４で得られたセンサ出力信号Ｓ１と外部より入力される流量信号Ｓ２とを流量制御部１６にて比較して、両信号が一致するように上記弁開度を制御することになる。
【０００４】
具体的には、この流量制御弁１０の上流側は、上記流量センサ部１４の一部を構成するバイパス流路１８とこれに並列になされた細管よりなるセンサ流路２０とに分離されており、両流路１８、２０には設計上予め定められた一定の分流比で原料流体が流れるようになっている。そして、このセンサ流路２０には、上記流路センサ部１４を形成するブリッジ回路２２（図５参照）の一部を構成する２つの発熱抵抗線２４Ａ、２４Ｂが巻回されている。この発熱抵抗線２４Ａ、２４Ｂは温度上昇によってその抵抗値が変化する特性を有している。そして、このブリッジ回路２２は、他の抵抗器Ｒ１、Ｒ２とで電気的に平衡状態になされている。このようなブリッジ回路２２において上流側より下流側へ原料流体が流れることによって生ずる熱の移動をブリッジ回路の不平衡として捉えることにより、このセンサ流路２０を流れる原料流体の流量が判り、これにより流体通路２全体に流れる流量が判ることになる。
この流量センサ部１４から出力されるセンサ出力信号Ｓ１は一定の幅を持った電圧値でフルスケールに対する流量を表しており、通常は０〜５Ｖ（ボルト）の範囲内でその流量を表す。
【０００５】
一方、上述のように図示しないガス使用系である例えば成膜装置のメイン制御部より、そのプロセス時に必要とする原料流体の流量が流量信号Ｓ２として入力されている。この流量信号Ｓ２も、一定の幅を持った電圧値でフルスケールに対する流量を表し、この場合も通常は０〜５Ｖ（ボルト）の範囲内でその流量を表している。そして、流量制御部１６は、上記流量信号Ｓ２とセンサ出力信号Ｓ１との値が一致するように上記流量制御弁１０の弁開度を制御することにより、原料流体の流量を制御するようになっている。例えばフルスケールが１００ｃｃｍである流量を制御する場合には、流量信号Ｓ２を５Ｖに設定すると、センサ出力信号Ｓ１が５Ｖを示すように弁開度が制御され、この時、流体通路２全体（バイパス流路１８の流量とセンサ流路２０の流量の合計）が１００ｃｃｍとなる。
【０００６】
この場合、測定乃至制御が可能な最大流量を示すフルスケールが異なるマスフローコントローラを製造する場合には、流量センサ部１４との電気的特性が整合しているセンサ流路２０は変更しないでバイパス流路１８の流路面積を変えることにより、種々のフルスケール（最大流量）のマスフローコントローラを製造することが一般的に行われている。例えばフルスケール１００ｃｃｍのマスフローコントローラの場合には、センサ流路２０に５ｃｃｍ流れた時にバイパス流路１８には９５ｃｃｍ流れるような種類のバイパス流路を用い、また、フルスケール３００ｃｃｍのマスフローコントローラの場合には、センサ流路２０に５ｃｃｍ流れた時にバイパス流路１８には２９５ｃｃｍ流れるような種類のバイパス流路を用いる。
【０００７】
ここで、バイパス流路１８、センサ流路２０及びこの時のフルスケールの設計基準等について詳しく説明する。
一般に、センサ流路２０に流れる流量とセンサ出力信号との関係は、原料ガスの比熱や比重等の相異に起因して流れる材料ガス種によって大きく異なる。
図６はその一例を示しており、各種ガスに対してセンサ流路の流量とセンサ出力信号との関係を示している。ここでは、Ｎ2 ガス、Ａｒガス、Ｈｅガス、ＳＦ6 ガスの４種のガスについてそれぞれの特性を示している。センサ流路２０の設計にもよるが、ここでは各ガスに対して、０〜５ｃｃｍの流量域では非常に直線性が良く、それ以上の流量域においては各ガスの直線性が少しずつ劣化している。
そして、マスフローコントローラの制御性を高く維持するために、直線性が特に優れている流量域、すなわち図６に示すような特性を有するセンサ流路を用いてマスフローコントローラを設計する場合には、センサ流路の流量が０〜５ｃｃｍの範囲で流量測定を行ない、そして、前述したように、このセンサ流路の流量が５ｃｃｍになった時にフルスケールの流量値が得られるようにバイパス流路を選択することになる。
【０００８】
ところで、マスフローコントローラの性能を示すパラメータとしてコンバージョンファクタ（以下、ＣＦとも記す）が知られている。このＣＦは、センサ出力（信号）が同じとなるような窒素ガスの流量と、これに対する特定のガス種の流量の比で定まり、窒素ガスの流量を基準として求められる。このようなＣＦを用いる理由は、半導体製造装置等では、無害で不活性なＮ2 ガスの他に、種々の有害ガス、腐食性ガスが用いられるので、特性試験では用いることができない上記したような有害ガス或いは腐食性ガスに替えて、これらのガスに化学的諸特性が類似する他の比較的安全なガスを用い、これをＮ2 ガスと比較して特性の表示として用いている。
【０００９】
ここで、図６からＮ2 ガスとＳＦ6 ガス及びＡｒガスとの特性を取り出して、ＳＦ6 ガスとＡｒガスとのコンバージョンファクタを求めると、図７のようになる。図７にこのＳＦ6 ガスとＡｒガスとのコンバージョンファクタ（ＣＦ）を示す。この図示例によれば、センサ流路の流量が小さい領域では、ＳＦ6 ガスのＣＦは略０．２７９程度で安定しているが、その領域を過ぎると、ＣＦは次第に増加している。また、ＡｒガスのＣＦは略１．３９９程度で安定しているが、その領域を過ぎると、ＣＦは次第に増加している。
そして、このＣＦの変動量をより詳しく知るために、小流量域でＣＦが安定している時のＣＦ値、具体的にはフルスケールに対して流量が３０％の時のＣＦ値に対する変動量の変化を図８に示している。ここで変動量ΔＣＦは以下の式で表わされる。
ΔＣＦ＝（各ＣＦ値−流量３０％の時のＣＦ値）／（流量３０％の時のＣＦ値）×１００
【００１０】
図８に示すようにＳＦ6 ガス及びＡｒガスの両ＣＦの変動量ΔＣＦはセンサ出力信号が小さい領域では変動量は比較的少ないが、センサ出力が増加するに従ってその変動量ΔＣＦは次第に増加する傾向にある。
そして、従来のマスフローコントローラでは、ＣＦの変動量ΔＣＦが±１％以下となるように設計されている。すなわち、この点を前述したセンサ流路２０に対応させると、この駆動領域の最大値のセンサ出力信号が５Ｖになり、この時、フルスケール１００％の流量を検出するようにマスフローコントローラを設計していた。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のように設計されたマスフローコントローラの流量センサ部１４にあっては、ブリッジ回路２２に用いる発熱抵抗線２４Ａ、２４Ｂや抵抗器Ｒ１、Ｒ２などのそれぞれの抵抗値が経時変化することは避けられない。例えば図９は発熱抵抗線等の抵抗値が経時変化した時に発生する特性のズレの一例を示すグラフであり、全体流量とセンサ出力信号Ｓ１との関係を示している。ここではフルスケールの流量が１００ｃｃｍであり、その流量に対応して０〜５Ｖの範囲内でセンサ出力信号が出力される場合を示している。このグラフに示すように、発熱抵抗線２４Ａ、２４Ｂ等の抵抗値の経時変化で特性が図中、一点鎖線で示すように変化してしまい、ゼロ点ズレΔｍが生じてしまう。
【００１２】
このような状況下において、最近の半導体製造プロセスでは、同じ原料流体を比較的小流量の領域で使用したり、比較的大流量の領域で使用したりする場合がある。例えば原料流体である成膜ガスを、予備プロセスでは略１００ｃｃｍ程度の流量で使用し、引き続いて行なう本プロセスでは略１０ｃｃｍ程度の流量で使用する場合がある。この場合、フルスケールの流量である１００ｃｃｍ近傍で流量制御する場合には、流量の誤差はそれ程生ぜずに許容範囲内に納まるが、フルスケールの流量の１０％程度の流量、例えば１０ｃｃｍ程度の近傍で流量制御する場合には上記ゼロ点ズレΔｍの量が大き過ぎて許容範囲外となり、無視できない。
【００１３】
そのため、このような問題点を回避するために、従来にあってはフルスケールの流量が１００ｃｃｍのマスフローコントローラとフルスケールの流量が１０ｃｃｍのマスフローコントローラと２台設け、これらを並設してプロセス条件に応じて切り換え使用していた。そのため、高価なマスフローコントローラの設置台数が多くなってコスト高になるという問題があった。
本発明は、以上のような問題点に着目し、これを有効に解決すべく創案されたものである。本発明の目的は、大流量域である程度高い精度の流量制御を維持し、しかも小流量域でゼロ点ズレの影響が少なく、且つ高い精度の流量制御を行なうことができる質量流量制御装置を提供することにある。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
請求項１に係る発明は、流体をバイパス流路と、ブリッジ回路の一部を形成する発熱抵抗線が巻回されたセンサ流路とに所定の分流比で分岐して流し、前記センサ流路に前記流体が流れることによって生ずる熱の移動を前記ブリッジ回路の不平衡として捉えることにより、前記流体の全体の流量をセンサ出力として求め、このセンサ出力に基づいて前記流体の全体の流量を流量制御弁で制御するようにした質量流量制御装置において、前記センサ出力が同じとなるような窒素ガスの流量とＳＦ6 ガスの流量との比で定まるコンバージョンファクタが、設定流量がフルスケールの３０％の時と設定流量がフルスケールの１００％の時で８％以上の差となるように構成したものである。
【００１５】
これにより、フルスケール近傍の流量領域においてある程度以上の比較的高い精度の流量制御を維持できると共に、微少流量域でゼロ点ズレの影響が少なく、且つ高い精度の流量制御を行なうことが可能となる。
【００１６】
また、請求項２に規定する発明は、流体をバイパス流路と、ブリッジ回路の一部を形成する発熱抵抗線が巻回されたセンサ流路とに所定の分流比で分岐して流し、前記センサ流路に前記流体が流れることによって生ずる熱の移動を前記ブリッジ回路の不平衡として捉えることにより、前記流体の全体の流量をセンサ出力として求め、このセンサ出力に基づいて前記流体の全体の流量を流量制御弁で制御するようにした質量流量制御装置において、前記センサ出力が同じとなるような窒素ガスの流量とＡｒガスの流量との比で定まるコンバージョンファクタが、設定流量がフルスケールの３０％の時と設定流量がフルスケールの１００％の時で３％以上の差となるように構成したものである。
これにより、フルスケール近傍の流量領域においてある程度以上の比較的高い精度の流量制御を維持できると共に、微少流量域でゼロ点ズレの影響が少なく、且つ高い精度の流量制御を行なうことが可能となる。
また、例えば請求項３に規定するように、設定流量がフルスケールの３０％の時のコンバージョンファクタと、設定流量がフルスケールの１００％の時のコンバージョンファクタとの差が１５％以内である。
請求項４に規定する発明は、流体をバイパス流路と、ブリッジ回路の一部を形成する発熱抵抗線が巻回されたセンサ流路とに所定の分流比で分岐して流し、前記センサ流路に前記流体が流れることによって生ずる熱の移動を前記ブリッジ回路の不平衡として捉えることにより、前記流体の全体の流量をセンサ出力として求め、このセンサ出力に基づいて前記流体の全体の流量を流量制御弁で制御するようにした質量流量制御装置において、設定流量がフルスケールである最大流量値の流体が流れる時に前記センサ流路に流れる流量を、前記センサ流路に流れる流量と前記センサ出力との関係の直線性が劣化する領域の所定の値まで拡大させると共に、前記センサ出力が同じとなるような窒素ガスの流量と特定のガス種の流量との比で定まるコンバージョンファクタが、設定流量がフルスケールの１００％の時に前記コンバージョンファクタの変動量が増加する傾向にある領域中の所定の値となるように駆動領域を拡大するように構成したことを特徴とする質量流量制御装置である。
この場合、例えば請求項５に規定するように、前記特定のガス種は、ＳＦ６ ガス又はＡｒガスである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係る質量流量制御装置の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。
図１は本発明に係る質量流量制御装置の一例を示すブロック構成図、図２は本発明で用いる駆動領域を説明するためのコンバージョンファクタの変動量を示すグラフである。尚、図４に示す構成部分と同一部分については同一符号を付して説明する。また、ここでは発明の理解を容易にするために、従来装置例で説明したセンサ流路２０と同じ特性を有するセンサ流路を用いた場合を例にとって説明する。
【００１８】
本発明が従来装置と大きく異なる点は、コンバージョンファクタの誤差が大きい領域、すなわちコンバージョンファクタの変動量が±１％よりも大きい領域もあえて駆動領域に含めることによって、ゼロ点ズレが生じても、フルスケール近傍の大流量域における流量制御の精度の僅かな低下を甘受しつつ、その分、微少流量域における流量制御の精度の大幅な向上を図るようにした点である。
【００１９】
図示例において、この質量流量制御装置であるマスフローコントローラ３０は、流体通路２に介設されており、この流体通路２の一端は原料ガス源側に接続され、他端は流体使用系としてのガス使用系である、例えば成膜装置側に接続される。このマスフローコントローラ３０内には、ダイヤフラム６とこれを微少なストロークで押圧する例えば積層圧電素子のアクチュエータ８を有する流量制御弁１０が設けられており、上記ダイヤフラム６により弁口１２の開度、すなわち弁開度を調整して原料流体の流量を制御するようになっている。そして、流量センサ部１４’で得られたセンサ出力信号Ｓ１と外部より入力される流量信号Ｓ２とを流量制御部１６にて比較して、両信号が一致するように上記弁開度を制御することになる。
【００２０】
具体的には、この流量制御弁８の上流側は、上記流量センサ部１４’の一部を構成するバイパス流路１８’とこれに並列になされた細管よりなるセンサ流路２０とに分離されており、両流路１８’、２０には設計上予め定められた一定の分流比で原料流体が流れるようになっている。そして、このセンサ流路２０には、上記流路センサ部１４’を形成するブリッジ回路２２（図５参照）の一部を構成する２つの発熱抵抗線２４Ａ、２４Ｂが巻回されている。この発熱抵抗線２４Ａ、２４Ｂは温度上昇によってその抵抗値が変化する特性を有している。そして、このブリッジ回路２２は、他の抵抗器Ｒ１、Ｒ２とで電気的に平衡状態になされている。このようなブリッジ回路２２において上流側より下流側へ原料流体が流れることによって生ずる熱の移動をブリッジ回路の不平衡として捉えることにより、このセンサ流路２０を流れる原料流体の流量が判り、これにより流体通路２全体に流れる流量が判ることになる。
この流量センサ部１４’から出力されるセンサ出力信号Ｓ１は一定の幅を持った電圧値でフルスケールに対する流量を表しており、通常は０〜５Ｖ（ボルト）の範囲内でその流量を表す。
【００２１】
一方、上述のように図示しないガス使用系である例えば成膜装置のメイン制御部より、そのプロセス時に必要とする原料流体の流量が流量信号Ｓ２として入力されている。この流量信号Ｓ２も、一定の幅を持った電圧値でフルスケールに対する流量を表し、この場合も通常は０〜５Ｖ（ボルト）の範囲内でその流量を表している。そして、流量制御部１６は、上記流量信号Ｓ２とセンサ出力信号Ｓ１との値が一致するように上記流量制御弁１０の弁開度を制御することにより、原料流体の流量を制御するようになっている。例えばフルスケールが１００ｃｃｍである流量を制御する場合には、流量信号Ｓ２を５Ｖに設定すると、センサ出力信号Ｓ１が５Ｖを示すように弁開度が制御され、この時、流体通路２全体（バイパス流路１８の流量とセンサ流路２０の流量の合計）が１００ｃｃｍとなる。
【００２２】
ここで、本発明の場合には、先に説明した従来装置とは異なり、コンバージョンファクタ（ＣＦ）の変動量、すなわち設定流量がフルスケールの３０％の時と設定流量がフルスケールの１００％の時との間の差が、ＳＦ6 ガスの場合で８％以上、Ａｒガスの場合で３％以上に拡大した領域まで駆動領域としている。例えば１００ｃｃｍの流量をフルスケールとした場合、従来装置の設計では、センサ流路２０に５ｃｃｍの流量が流れた時にバイパス流路１８には９５ｃｃｍの流量が流れるように分流比を設定しているが、本発明装置の場合には、バイパスの流路の設計を変更して従来装置と同じ特性および構造のセンサ流路２０に１５ｃｃｍの流量が流れた時にバイパス流路１８’には８５ｃｃｍの流量が流れるように分流比を変更している。そして、従来装置ではセンサ流路２０に５ｃｃｍの流量が流れた時にセンサ出力信号Ｓ１が５Ｖ（最大値）を出力するように、センサゲイン等を設定していたが、本発明装置の場合にはセンサ流路２０に１５ｃｃｍの流量が流れた時にセンサ出力信号Ｓ１が５Ｖ（最大値）を出力するようにセンサゲイン等を設定している。すなわち、本発明装置の場合には、センサゲインを従来装置の１／３に設定していることになる。このように構成することによって、前述したようにフルスケール時のＣＦの変動量を、ＳＦ6 ガスの場合で８％以上、Ａｒガスの場合で３％以上の領域まで拡大している。尚、ここでのセンサゲインの数値例は単に一例を示したに過ぎず、設計により種々変更できるのは勿論である。
【００２３】
この点について、図２および図７を参照して説明する。図７は先に説明したようにこのセンサ流路２０のＮ2 ガスに対するＳＦ6 ガス及びＡｒガスのコンバージョンファクタを示しており、図２はこのコンバージョンファクタの変動量ΔＣＦを示すグラフである。この図２の特性曲線は先に図８に示した場合と当然のこととして同じであるが、ここでは前述したようにＡｒガスの場合ではフルスケール時のＣＦの変動量が３％以上になる領域まで駆動領域を拡大している。また、ＳＦ6 ガスの場合ではフルスケール時のＣＦの変動量が８％以上になる領域まで駆動領域を拡大している。ここで、Ａｒガスの場合はＣＦの変動量が３％以上になる時のセンサ流路の流量は１５ｃｃｍであり、従来装置例の場合の５ｃｃｍの３倍である。また、同様にＳＦ6 ガスの場合はＣＦの変動量が８％以上になる時のセンサ流路の流量は１５ｃｃｍであり、従来装置例の場合の５ｃｃｍの３倍である。すなわち、ここではセンサ流路２０に１５ｃｃｍの流量が流れた時にセンサ出力信号Ｓ１が５Ｖを出力するようにし、また、制御或いは測定できる最大流量値（フルスケールの値）となるように設定する。
【００２４】
ここで比較のためにフルスケールを１００ｃｃｍと３００ｃｃｍに設定した時の従来装置例と本願装置例の流量比を具体的に図３に示す。図３に示すようにフルスケール３００ｃｃｍの時には、従来装置例の場合にはセンサ流路２０に最大５ｃｃｍ流し、その時バイパス流路１８には２９５ｃｃｍ流す。この時、ＣＦの変動量は最大１％以内に設定している。
これに対して、本願発明の場合には、センサ流路２０に最大１５ｃｃｍ流し、その時バイパス流路１８’には２８５ｃｃｍ流す。この時のフルスケール時のＣＦ変動量は、Ａｒガスの場合で３％以上、ＳＦ6 ガスの場合で８％以上となるように設定している。この例では、例えば微少流量域における流量精度を、本発明装置の場合には従来装置と比較して３／１（＝１５／５）倍に向上できることを意味する。
【００２５】
このように、従来装置の場合にはフルスケール近傍の流量域における流量制御はかなり高い精度で行なうことができるが、微少流量域ではゼロ点ズレの影響が大きくて流量制御の精度が大きく劣化してしまう、という特性を有していたが、上述のように本願発明の場合にはフルスケール近傍の流量域における流量制御は従来装置例程ではないにしてもある程度高い精度で行なうことができ、しかも微少流量域でもゼロ点ズレの影響を少なくすることで、流量制御の精度を高く維持することが可能となる。
従って、フルスケール近傍における領域の流量制御の精度はそれ程高くなくても良く、しかも、微少流量域における流量制御の精度は、高く維持することを必要とするような場合には、本発明装置１台により対応することが可能となる。
【００２６】
ここで流量制御の対象となるフルスケール時のＣＦの変動量をＡｒガスの場合で３％以上として下限値を３％に設定し、また、ＳＦ6 ガスの場合で８％以上として下限値を８％に設定したが、この下限値を３％或いは８％よりも小さく設定すると、ゼロ点ズレが発生した時における微少流量域の流量制御の精度向上を十分に発揮できない。また、フルスケール時のＣＦの変動量の上限値は、Ａｒガス及びＳＦ6 ガスに関して共に例えば１５％であり、これより大きく設定すると、フルスケール近傍における流量制御が著しく低下してしまい、好ましくない。この場合、この上限値は必要とされる流量制御の精度を勘案して決めることになる。
尚、本実施例の説明では、制御対象の流量域が１００ｃｃｍの場合と３００ｃｃｍの場合を例にとって説明したが、これらは単に一例を示したに過ぎず、これらに限定されないのは勿論である。
また、流量制御時の最大出力電圧は５Ｖに設定していたが、これは単に設計上の一例を示したに過ぎず、この最大出力電圧は必要に応じて種々変更できるのは勿論である。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の質量流量制御装置によれば、次のように優れた作用効果を発揮することができる。
フルスケール近傍の流量領域においてある程度以上の比較的高い精度の流量制御を維持できると共に、微少流量域においてもゼロ点ズレの影響が少なく、高い精度の流量制御を行なうことができる。
従って、フルスケール近傍における領域の流量制御の精度はそれ程高くなくても良く、しかも、微少流量域における流量制御の精度は、高く維持することを必要とするような場合には、本発明装置１台により対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る質量流量制御装置の一例を示すブロック構成図である。
【図２】本発明で用いる駆動領域を説明するためのＡｒガス及びＳＦ6 ガスのコンバージョンファクタの変動量を示すグラフである。
【図３】フルスケールを１００ｃｃｍと３００ｃｃｍに設定した時の従来装置例と本願装置例の流量比を具体的に示す図である。
【図４】従来のマスフローコントローラを示す概略構成図である。
【図５】流量センサ部のブリッジ回路の原理を示す図である。
【図６】各種ガスに対してセンサ流路の流量とセンサ出力信号との関係を示す図である。
【図７】Ａｒガス及びＳＦ6 ガスのコンバージョンファクタ（ＣＦ）を示す図である。
【図８】Ａｒガス及びＳＦ6 ガスのＣＦの変動量ΔＣＦを示すグラフである。
【図９】発熱抵抗線等の抵抗値が経時変化した時に発生する特性のズレの一例を示すグラフである。
【符号の説明】
２  流体通路
６  ダイヤフラム
１０  流量制御弁
１４’  流量センサ部
１６  流量制御部
１８’  バイパス通路
２０  センサ流路
２２  ブリッジ回路
２４Ａ，２４Ｂ    発熱抵抗線
３０  マスフローコントローラ（質量流量制御装置）
Ｓ１  センサ出力信号
Ｓ２  流量信号
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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