CN101762299A - 质量流量计及质量流量控制器 - Google Patents

Abstract

本发明的课题在于使质量流量计的测量精度提高。一种质量流量计包括：流量计算部42，获取来自传感器部411、412的输出信号并计算出样品气体G的流量Q_raw，所述传感器部411、412具有设置在所述样品气体G所流经的流路2中的热敏电阻器41a、41b；压力测量部43，对所述流路2中的一次侧压力P_in进行测量；以及流量修正部44，使用由所述压力测量部43而获得的一次侧压力P_in、及由所述样品气体G的定压比热C_P所决定的气体系数α，来对由所述流量计算部42而获得的测量流量Q_raw进行修正。

Description

质量流量计及质量流量控制器

技术领域

本发明涉及一种流量传感器(flow sensor)，特别是涉及一种能够针对每种样品气体(sample gas)来进行高精度的流量测量的流量传感器。

背景技术

关于此类质量流量计，已知有一种热式质量流量计，其包括：样品气体所流经的主流路；传感器流路，从主流路分支以使样品气体分流，且设置着对样品气体的质量流量进行检测的流量检测机构；以及旁通(bypass)流路，设置在主流路上的传感器流路的分支点与合流点之间。而且，该热式质量流量计中，流量检测机构包括：上游侧传感器部及下游侧传感器部，在形成传感器流路的金属制的中空细管的外侧，将2个热敏电阻器(thermal resistor)卷成卷(coil)状而形成；以及针对两个传感器部而设置的电桥电路(bridge circuit)。

具体而言，中空细管通过热敏电阻器而受到加热，在未流经有样品气体时，相对于中空细管的中心呈对称的温度分布。与此相对，当样品气体在中空细管内流动时，通过上游侧传感器部而受到加热的样品气体流入下游侧传感器部中，所以与上游侧传感器部相比，下游侧传感器部的温度会变高，从而会在上游侧传感器部及下游侧传感器部间形成温度差。结果，所述温度分布呈非对称。

此时的温度差(ΔT)与样品气体的质量流量之间成立有固定的关系，因此通过利用电桥电路来检测温度差，而能够测量出质量流量(例如，参照日本专利特开平7-271447号公报)。

然而，对于上述的质量流量计而言，如果在所设置的主流路中气体供给压力(一次侧压力)发生变更(例如100kPa)，则测量流量会产生误差，从而存在流量测量精度会降低的问题。

而且，也存在着因一次侧压力的变化所致的测量流量的误差会根据样品气体的种类而有所不同的问题。

发明内容

对此，为了一举解决上述问题，本发明不仅使用一次侧压力来对测量流量进行修正，而且还进行了以前从来没有过的全新设想，即，使用由样品气体种类所决定的系数来进行修正。

也就是，本发明的质量流量计的特征在于包括：流量计算部，获取来自传感器部的输出信号并计算出样品气体的测量流量，所述传感器部具有设置在所述样品气体所流经的流路中的热敏电阻器；压力测量部，对所述流路中的一次侧压力进行测量；以及流量修正部，使用由所述压力测量部而获得的一次侧压力、及由所述样品气体所决定的气体系数，来对由所述流量计算部而获得的测量流量进行修正。

只要是所述质量流量计，则不仅能尽可能地缩小由一次侧压力的变化而引起的测量流量的误差，而且还采用了由样品气体所决定的气体系数来对测量流量进行修正，因此可提高质量流量计的流量测量精度。

在一次侧压力发生变更的情况下，当该变更后的一次侧压力达到稳定的状态时，为了对由该一次侧压力而引起的测量流量的误差进行修正，以提高流量测量精度，较为理想的是，流量修正部利用由压力测量部而获得的一次侧压力本身来对由流量计算部而获得的测量流量进行修正。

为了简化测量流量的修正并且尽可能地减小运算处理量，较为理想的是，在所述一次侧压力设为P_in、预先设定的基准压力设为P_base、所述气体系数设为α、所述测量流量设为Q_raw时，所述流量修正部根据下述的一次式(primary expression)来计算出修正后的流量Q_offset。

[数学式1]

Q_offset＝Q_raw×{1-(P_base-P_in)×α}

而且，还考虑由所述流量修正部根据下述式来计算出修正后的流量Q_offset。

[数学式2]

$Q_{\mathrm{offset}}=Q_{\mathrm{raw}}\×[1-P\{(a\×Q_{\mathrm{raw}}+b)\×\frac{P_{\mathrm{in}}-P_{\mathrm{base}}}{P_{\mathrm{in}\left(0\right)}-P_{\mathrm{base}}}\left\}\right]$

其中，P_in为一次侧压力，P_base为预先设定的基准压力，常数a、b为由样品气体的气体物性值及一次侧压力所决定的值，P_in(0)为求出常数a、b时的一次侧压力。

此外，为了使用上述质量流量计而可进行高精度的流量控制，本发明的质量流量控制器的特征在于包括：上述质量流量计；设置在所述流路上的流量控制阀；以及阀控制部，根据由所述质量流量计而获得的经修正的测量流量值、及作为目标流量的设定流量值，来对所述流量控制阀的阀开度进行控制。

[发明的效果]

根据上述方式构成的本发明，当将一次侧压力变更后使用时，不仅能尽可能地减小由该变更后的一次侧压力而引起的测量流量的误差，而且还采用了每个样品气体的系数来对测量流量进行修正，因此可提高质量流量计的流量测量精度。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如下。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式的质量流量计的示意构成图。

图2是所述第一实施方式中的传感器部的概略图。

图3是表示用于决定气体系数α的实验例的图。

图4是表示修正前的测量流量及修正后的测量流量的图。

图5是本发明的第二实施方式的质量流量计的构成示意图。

图6是测量流量相对于基准压力时的测量流量的偏差及其近似式的图。

图7是表示规格不同的每个产品相对于气体物性值的斜率a的图。

图8是表示规格不同的每个产品相对于气体物性值的截矩b的图。

图9是表示使用产品1来对SF₆的流量进行测量的情况下的、修正前后的测量流量相对于基准压力时的测量流量的误差的图。

图10是表示使用产品1来对CO₂的流量进行测量的情况下的、修正前后的测量流量相对于基准压力时的测量流量的误差的图。

图11是使用了本发明的质量流量计的质量流量控制器的构成示意图。

[附图标记]

2：主流路             3：传感器流路

3A：测量路径          3B：连接路径

4：流量检测机构       5：层流元件

41：传感器部          41a：第一热敏电阻器

41b：第二热敏电阻器   42：流量计算部

43：压力测量部        44：流量修正部

51：内部流路          100：质量流量计

200：主管部           201：流体入口

202：流体出口         300：中空细管

301：直管部           411：上游侧传感器部

412：下游侧传感器部      a：斜率

b：截矩                  BP：分支点

D1：关系式数据存储部     G：样品气体

MP：合流点               P_base：基准压力

P_in：一次侧压力          Q_raw：测量流量

Q_offset：修正后的流量    α：气体系数

Z：质量流量控制器        Z1：流量控制阀

Z2：阀控制部

具体实施方式

[实施例]

<第一实施方式>

以下参照附图来说明本发明的质量流量计100的第一实施方式。另外，图1是表示本实施方式的质量流量计100的构成示意图。

<装置构成>

本实施方式的质量流量计100为热式质量流量计，包括：作为流体的样品气体(例如SF₆等的半导体处理用气体)G所流经的主流路2；传感器流路3，从所述主流路2分支以使样品气体G分流，且对所述样品气体G的流量Q_raw进行检测；流量检测机构4，对样品气体G的流量Q_raw进行检测；以及层流元件5，设置在所述主流路2中的所述传感器流路3的分支点BP与合流点MP之间，且具有多个内部流路51。

以下，对各部分2～5进行说明。

主流路2是由具有流体入口201及流体出口202的大致直管状的主管部200形成。另外，关于主管部200的形状，只要形成包含后述分支点BP及合流点MP的流路的部分的形状是直管状即可，因此，主管部200也可以是具有流体入口201及流体出口202的曲管形状。

传感器流路3是由竖立设置在主管部200上的呈大致倒U字形状的中空细管300形成。本实施方式的中空细管300为不锈钢(stainless)制，但也可以使用其他的原材料形成。

而且，传感器流路3是由测量路径3A和连接路径3B构成，其中所述测量路径3A设置着用于对流经主流路2的样品气体G的流量Q_raw进行检测的流量检测机构4，所述连接路径3B连通主流路2及测量路径3A。

测量路径3A是与主流路2大致平行地形成，而连接路径3B则是与主流路2大致正交地设置着。也就是说，连接路径3B是与测量路径3A大致正交地设置着。

而且，在主流路2中，在从传感器流路3的分支点BP到传感器流路3的合流点MP之间设置着层流元件5。该层流元件5使得主流路2及传感器流路3的分流比(shunt ratio)成为规定的设计值。此处，所谓分流比是指主流路2中的分支点BP及合流点MP间的流路的流量相对于传感器流路3的流量之比。具体而言，该层流元件5是由具有恒流量(constant flow)特性的旁通元件等的电阻构件构成。而且，该内部流路51被设置成与主流路2的流路方向大致平行。作为层流元件，可使用例如将多根细管插入外管的内部而形成的元件、或者将多片形成着多个贯穿孔的薄圆板层叠起来而形成的元件。

流量检测机构4包括：传感器部41，用于对分流到传感器流路3中的流量进行检测；以及流量计算部42，获取来自该传感器部41的输出信号并计算出流经主流路2的样品气体G的流量Q_raw。

传感器部41尤其如图2所示，包括设置在测量路径3A的上游侧的上游侧传感器部411、及设置在测量路径3A的下游侧的下游侧传感器部412。

而且，上游侧传感器部411及下游侧传感器部412是将电阻值根据温度的变化而增减的热敏电阻器卷绕起来而形成，且包括：卷状的第一热敏电阻器41a，卷绕在形成测量路径3A的中空细管300的直管部301上；及卷状的第二热敏电阻器41b，卷绕在该第一热敏电阻器41a的外周上。本实施方式中，从使中空细管300中央处呈现的温度分布的峰值(peak)变得突出以提高传感器灵敏度，而非徒劳地提高中空细管300整体的平均温度的观点考虑，将第二热敏电阻器41b设置在各传感器部411、412间的内侧端部(靠合的内侧的端部)。而且，第二热敏电阻器41b的卷宽为第一热敏电阻器41a的卷宽的1/2或1/2以下。另外，上游侧传感器部411及下游侧传感器部412均由绝热材料(heat insulating material)所包覆。

这样，能够使得传感器部411、412整体的温度分布中呈现的中央的峰值变得突出，以便在检测时增大上游侧/下游侧的温度差，从而能够高灵敏度地捕捉到变化，传感器灵敏度因此得到提高。而且，通过在规定范围内加长第一热敏电阻器的卷宽，从而即便是针对像低蒸汽压气体(lowvapor pressure gas)那样因其物性而使可确保直线性的区域狭小且全刻度(full  scale)受到限制的样品气体G，也能够使可确保直线性的区域扩大，且使传感器高灵敏度化，以增大全刻度，从而能够良好地检测出流量。

流量计算部42与传感器部411、412的热敏电阻器41a、41b电性连接，并通过对该热敏电阻器41a、41b的电压值进行检测，而计算出传感器流路3(具体而言为测量路径3A)中的流量，并且根据分流比而计算出主流路2中的样品气体G的流量Q_raw。

作为具体的构成，所述流量计算部42是由电气电路(electriccircuit)形成，且包括电桥(bridge)电路、放大电路及修正电路(均未图示)。而且，所述流量计算部42通过传感器部411、412来检测样品气体G的瞬时流量以作为电信号(电压值)，并通过所述电子电路来对所述电信号进行放大之后，作为具有与检测流量相应的值的传感器输出信号(测量流量Q_raw)而输出。

然而，本实施方式的流量检测机构4在样品气体G的流动为稳态(stationary state)的情况下，当将一次侧压力P_in变更后使用时，具有对由该变更后的一次侧压力P_in而引起的流量测量精度的降低进行修正的功能，且所述流量检测机构4包括：压力测量部43，对主流路2中的一次侧压力P_in进行测量；以及流量修正部44，使用由该压力测量部43所获得的一次侧压力P_in及由样品气体G所决定的气体系数α，来对由流量计算部42所获得的测量流量Q_raw进行修正。

压力测量部43设置在主流路2中比传感器流路3的分支点BP更靠近上游侧处，对流经主流路2的样品气体G的一次侧压力P_in进行测量，例如，所述压力测量部43是将施加至隔膜(diaphragm)的压力作为静电容量(capacitance)的变化而进行检测的静电容量型压力传感器。另外，压力测量部43也可使用应变计(strain gauge)式传感器。

流量修正部44从流量计算部42获取测量流量信号并对该测量流量Q_raw进行修正运算，所述流量修正部44的构成是由中央处理器(computerprocessing unit，CPU)或存储器(memory)、模拟/数字转换器(Analog/Digital converter)、缓冲器(buffer)等的数字或模拟电子电路构成。而且，在由压力测量部43而获得的一次侧压力设为P_in、预先设定的基准压力设为P_base、根据样品气体G的压力依存性而决定的气体系数设为α、由流量计算部42而获得的测量流量设为Q_raw时，流量修正部44根据下述式(1)来进行修正运算，并将该修正后的测量流量Q_offset作为输出信号而输出。另外，流量修正部44将从压力测量部43输出的信号值(未被施以转换等的处理的原始数据(raw data))用作修正中所使用的一次侧压力P_in。

[数学式3]

Q_offset＝Q_raw×{1-(P_base-P_in)×α}  ...(1)

其中，一次侧压力P_in是以固定压力使设定流量流向主流路2的状态(稳定状态)下的、主流路2内的一次侧的压力。

而且，基准压力P_base则是在以固定的压力使设定流量流向主流路2的状态(稳定状态)下，设定流量与流量计算部42所计算出的主流路2内的流量相等时的主流路2内的压力(本实施方式中为计示压力(gaugepressure))。例如，对于作为样品气体的SF₆，在将固定的设定流量设为350[sccm]时，基准压力P_base为流量计算部42计算出主流路2内的流量为350[sccm]时的主流路2内的压力175[kpaG]。另外，该基准压力P_base由用户而预先输入到流量修正部44中。

以所述方式来规定一次侧压力P_in及基准压力P_base，由此，流量修正部44并非是对由主流路2内的过度的压力变化而产生的流量误差进行修正，而是对根据所使用的一次侧压力P_in的条件而产生的流量误差进行修正，也就是对因主流路2内的一次侧压力为基准压力P_base的状态与主流路2内的一次侧压力为不同于基准压力P_base的一次侧压力P_in的状态之间的差异而产生的流量误差进行修正。

而且，气体系数α是根据样品气体G的压力依存性而决定的，且为样品气体G所固有，并根据样品气体G的种类而分别被决定。例如，所述气体系数α由样品气体的定压比热(constant pressure specific heat)C_p或定压摩尔比热(molar specific heat)C_p而决定。关于决定方法，可针对每一样品气体G并根据实验(后述)而求出，也可在针对一个样品气体G并根据实验而求出该样品气体G的气体系数α之后，而关于另一样品气体G的气体系数α，则是根据这些样品气体G的定压比热C_P的比，并通过计算而算出另一样品气体G的气体系数α。另外，该气体系数α也是由用户预先输入到流量修正部44中。此时，也可输入多种样品气体G的气体系数α，并作为数据库(data base)而保持在质量流量计100。

此处，参照图3来对气体系数α的决定方法进行说明。图3中，在流路上，自上游侧开始依序设置着流量控制阀、压力传感器、质量流量控制器(mass-flow controller，MFC)及流量传感器。

所述构成中，当使MFC的一次侧压力在50[kpaG]到300[kpaG]之间每次以10[kpaG]发生变化时，利用流量传感器来对从设定着目标流量的MFC所流出的流量进行测量。接着，根据近似式(approximate expression)而求出一次侧压力及流量传感器的测量流量(实际流量)的关系。然后，将另一压力时的流量传感器的输出相对于根据该近似式而预先规定的基准压力P_base时的输出的变化量设为气体系数α。由此，气体种类及设定流量固有的气体系数α便得以决定。按照以上的顺序，针对气体种类及每个设定流量来决定气体系数α。

将利用该流量修正部44进行了流量修正的情况及未进行流量修正的情况的比较结果示于图4中。图4是表示使作为样品气体G的SF₆以固定的设定流量350[sccm]流动时的修正前及修正后的测量流量Q_raw、Q_offset的图。根据该图4可知，在未使用一次侧压力P_in进行流量修正的情况下，当一次侧压力P_in从基准压力P_base(175kpaG)开始朝向减小的方向变更时，测量误差(％R.S)会逐渐朝向正(plus)方向(+)变大。例如，当一次侧压力P_in为50[kpaG]时，流量误差为0.8[％R.S]。另一方面，如果一次侧压力P_in从基准压力P_base(175kpaG)开始朝向变大的方向变更，则测量误差(％R.S)逐渐朝向负(minus)方向(-)变大。例如，当一次侧压力P_in为400[kpaG]时，流量误差为-1.7[％R.S]。而与此相对，可知在使用一次侧压力P_in进行了流量修正的情况下，即便一次侧压力P_in相对于基准压力P_base而发生变化，流量误差也会被限制在±0.1[％R.S]的范围内。

<第一实施方式的效果>

根据以所述方式而构成的本实施方式的质量流量计100，在将一次侧压力P_in变更后使用时，不仅能尽可能地减小由该变更后的一次侧压力而引起的测量流量Q_raw的误差，而且还采用了样品气体G的定压比热C_P来对测量流量Q_raw进行修正，因此可提高质量流量计100的流量测量精度。

<第二实施方式>

接着，对本发明的质量流量计100的第二实施方式进行说明。本实施方式的质量流量计100如图5所述，更包括函数数据存储部D1，且流量修正部44的功能与所述第一实施方式的所述流量修正部44有所不同。

函数数据存储部D1中存储着关系式数据，该关系式数据是在使与基准压力P_base下的流量间的误差[％]以规定的函数(本实施方式中为一次式)来近似而得的以下的近似式(2)中，表示系数a(斜率(slope)a)及系数b(截矩(intercept)b)相对于气体物性值的关系式。该关系式数据预先由用户等通过输入单元而输入。

[数学式4]

Error[％]＝a×Q_raw+b     ...(2)

其中，关于斜率a、截矩b，只要质量流量计100的规格相同则是依存于样品气体G的气体种类。

另外，所谓气体物性值是表示气体种类的定压摩尔比热C_p的压力影响的值，本实施方式中，是基准压力P_base下的定压摩尔比热C_p的倒数、与求出近似式时的一次侧压力P_in(0)(例如50kPa)下的定压摩尔比热C_p的倒数与基准压力P_base下的定压摩尔比热C_p的倒数的差的比。具体而言为如下，

[数学式5]

$\frac{\frac{1}{C_p\left(50\mathrm{kPa}\right)}-\frac{1}{C_p\left(175\mathrm{kPa}\right)}}{\frac{1}{C_p\left(175\mathrm{kPa}\right)}}\&times;100.$

说明具体的斜率a、截矩b相对于气体物性值的关系式的求出方法。

在应附加修正功能的规格的质量流量计100中，使用多种气体(本实施方式中为3种)而实际求出与基准压力P_base下的流量之间的误差[％]。并且，如图6所示，使该误差近似于一次式，并针对每种气体而求出斜率a及截矩b。另外，图6中表示分别针对与基准压力P_base(175kPa)的差的绝对值相等的压力(50kPa及300kPa)而求出误差[％]及其近似式。

之后，如图7所示，将气体物性值(例如0～2)设为横轴、将斜率a设为纵轴，并描绘出斜率a相对于物性值的关系，通过近似为规定的关系式(本实施方式为二次式(quadratic expression))而求出相对于气体物性值的斜率关系式。另外，图7是描绘出使用CF₄、SF₆、CHF₃及CH₂F₂作为样品气体G而求出误差[％]的近似式时的斜率a的图。而且，图7表示不同的4种产品1～4中所求出的斜率关系式。

而且，如图8所示，将气体物性值(例如0～2)设为横轴、将截矩b设为纵轴，并描绘出截矩b相对于物性值的关系，通过近似为规定的关系式(本实施方式中为二次式)，而求出相对于气体物性值的截矩关系式。另外，图8也与图7相同，是描绘出使用CF₄、SF₆、CHF₃及CH₂F₂作为样品气体而求出误差[％]的近似式时的截矩b的图，而且，表示不同的4种产品1～4中所求出的截矩关系式。

将表示如上所述的方式而求出的斜率关系式的斜率关系式数据及表示截矩关系式的截矩关系式数据存储在关系式数据存储部D1中。另外，斜率关系式数据及截矩关系式数据，与表示制作该斜率关系式数据及截矩关系式数据时的一次侧压力P_in(0)的压力数据相关联。

这样，以3种气体种类通过实验而求出斜率a的关系式及截矩b的关系式，由此，与其他气体种类相对应的常数a、b，则可通过代入所述其他气体种类的气体物性值并根据所述关系式而获得，从而可相对于气体种类变更而根据该气体物性值来变更近似式(或以下的修正式(3))。

流量修正部44获取来自流量计算部42的测量流量信号，并根据以下的式(3)来对该测量流量Q_raw进行修正运算。

[数学式6]

$Q_{\mathrm{offset}}=Q_{\mathrm{raw}}\&times;[1-\{(a\&times;Q_{\mathrm{raw}}+b)\&times;\frac{P_{\mathrm{in}}-P_{\mathrm{base}}}{P_{\mathrm{in}\left(0\right)}-P_{\mathrm{base}}}\left\}\right]...\left(3\right)$

其中，P_in为由压力测量部43而获得的一次侧压力，P_base为预先设定的基准压力，a为根据样品气体G的气体物性值及斜率关系式而计算出的值，b为根据样品气体G的气体物性值及截矩关系式而计算出的值，P_in(0)为斜率关系式及截矩关系式制作时的一次侧压力。另外，如果说到本实施方式与所述第一实施方式的关系，则是将所述第一实施方式的气体系数α设为(a×Q_raw+b)/(P_in(0)-P_base)。

更详细而言，流量修正部44根据以下的式(4)来对测量流量Q_raw进行修正运算。

[数学式7]

$Q_{\mathrm{offset}}=Q_{\mathrm{raw}}\&times;[1-\{(a\&times;Q_{\mathrm{raw}}+b)\&times;\frac{P_{\mathrm{in}}-P_{\mathrm{base}}}{\frac{\mathrm{\&Delta;P}}{2}}\left\}\right]...\left(4\right)$

其中，ΔP为作成误差的近似式的压力中，与基准压力P_base之差的绝对值相等的压力之差，具体而言为300[kPa]-50[kPa]＝250[kPa]。这样，本实施方式中，着眼于将与基准压力P_base的绝对值相等的一次侧压力(本实施方式中为300kPa与50kPa)下的误差的近似式相对于基准压力P_base而对称地表示出(参照图6)，而为了使修正精度提高，采用了300kPa时的近似式及50kPa时的近似式此两个近似式。

接着，对流量修正部44的作用进行说明。

流量修正部44从流量计算部42获取测量流量数据，并从关系式数据存储部D1获取斜率关系式数据及截矩关系式数据，且从压力测量部43获取一次侧压力P_in。接着，根据预先输入的样品气体G的气体物性值，而计算出样品气体G的近似式的斜率a及截矩b。然后，利用所计算出的斜率a及截矩b、一次侧压力P_in、基准压力P_base、及近似式作成时的压力P_in(0)，并根据上述修正式来对测量流量Q_raw进行修正运算，且将该修正后的测量流量Q_offset作为输出信号而输出。

接着，将使用本实施方式的质量流量计100时的实验结果示于图9及图10中。图9是表示使用产品1而实际求出与基准压力P_base时的流量之间的误差[％]及其近似式的气体种类即SF₆在修正前的测量流量Q_raw及修正后的测量流量Q_offset的图，图10是表示实际上未求出误差[％]及近似式而是根据斜率关系式及截矩关系式来求出斜率a及截矩b的气体种类即CO₂在修正前的测量流量及修正后的测量流量的图。另外，图9及图10中的基准压力P_base为171.6[kPa]。

根据所述图9及图10可知，不仅在使用实际求出近似式并作成斜率关系式及截矩关系式时所使用的气体种类来进行修正时可减小误差，而且在使用通过将气体物性值代入斜率关系式及截矩关系式中所获得的斜率a及截矩b来进行修正时，也可减小误差。也就是，即便为实际上未求出近似式的气体种类也可使误差减小，因此可减少针对每种气体而求出近似式的所耗费的工夫。

<其他变形实施方式>

另外，本发明并不限于所述实施方式。在以下的说明中，对与所述实施方式相对应的构件附上相同的符号。

例如，误差[％]的近似式并不限于一次式，也可近似为二次或二次以上的多项式，且斜率a及截矩b的函数并不限于二次式，也可近似为一次式、三次或三次以上的多项式。

关于装入有所述第一实施方式的质量流量计100的质量流量控制器Z的具体的形态，例如，如图11所示，包括：所述实施方式的质量流量计100；流量控制阀Z1，设置在主流路2的比合流点MP更靠近下游侧处；以及阀控制部Z2，根据质量流量计100输出的修正后的流量测量信号所表示的信号值(修正后的测量流量Q_offset)及由输入单元(未图示)而输入的流量设定信号所表示的目标流量即设定流量值，来对流量控制阀Z1的阀开度进行控制。另外，流量控制阀Z1也可设置在比合流点MP更靠近上游侧处。而且，还可将第二实施方式的质量流量计100装入质量流量控制器中。

此外，所述实施方式的热式质量流量传感器并不限于可使用定电流型质量流量传感器，也可使用定温度型质量流量传感器。

在所述各实施方式中，是利用压力传感器来对一次侧压力P_in进行测量，并使用时刻变化着的压力值来进行流量的修正，但也可构成为如下，即，将P_in规定为常数，而预先代入经常使用的气体供给压力，从而不使用压力传感器也可进行流量修正。此种构成可用于如下情况，例如，在某工艺(process)中，并未在一次侧使气体供给压力变大，因此也不会产生相应的压力变动，从而一次侧压力P_in值是取大致固定的值。即便为所述构成，因大致反映出了作成进行检定的近似式时的压力P_in(0)及与基准压力P_base的压力差，从而仍可进行流量的修正，因此可高精度地输出流量。而且，在所述情况下可省去压力传感器，因此可通过零件数量的减少来降低成本。

所述各实施方式中，流量计算部构成为，在使用所述热敏电阻器的电压值而计算出测量流量Q_raw的值之后，对因压力变动而引起的误差进行修正；但也可构成为如下，即，根据目前的一次侧压力与基准压力来对流量计算部所使用的用以计算出测量流量的式子或标准曲线(standard curve)等进行修正，并根据经预先修正的式子来计算出测量流量Q_raw。即便是所述构成，也可与所述实施方式同样而防止由一次侧的压力变化所引起的测量精度的降低。

所述实施方式的质量流量计及质量流量控制器可用于半导体制造工艺或也可用于半导体制造工艺以外。

另外，可将上述的实施方式或变形实施方式的一部分或全部加以适当组合，且本发明并不限于所述实施方式，在不脱离其主旨的范围内当然可进行各种变形。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的结构及技术内容制作些许的更动或修饰为等同变更的等效实施例，但是凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改，等同变更与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种质量流量计，包括：

流量计算部，获取来自传感器部的输出信号并计算出样品气体的测量流量，所述传感器部具有设置在所述样品气体所流经的流路中的热敏电阻器；

压力测量部，对所述流路中的一次侧压力进行测量；以及

流量修正部，使用由所述压力测量部而获得的一次侧压力、及由所述样品气体所决定的气体系数，来对由所述流量计算部而获得的测量流量进行修正，

所述流量修正部根据下述数学式来计算出修正后的流量Q_offset：

[数学式8]

$Q_{\mathrm{offset}}=Q_{\mathrm{raw}}\&times;[1-\{(a\&times;Q_{\mathrm{raw}}+b)\&times;\frac{P_{\mathrm{in}}-P_{\mathrm{base}}}{P_{\mathrm{in}\left(0\right)}-P_{\mathrm{base}}}\left\}\right]$

其中，P_in为一次侧压力，P_base为预先设定的基准压力，常数a、b为由样品气体的气体物性值及一次侧压力所决定的值，P_in(0)为求出常数a、b时的一次侧压力。

2.一种质量流量计，包括：

流量计算部，获取来自传感器部的输出信号并计算出样品气体的测量流量，所述传感器部具有设置在所述样品气体所流经的流路中的热敏电阻器；

压力测量部，对所述流路中的一次侧压力进行测量；以及

流量修正部，使用由所述压力测量部而获得的一次侧压力、及由所述样品气体所决定的气体系数，来对由所述流量计算部而获得的测量流量进行修正。

3.根据权利要求2所述的质量流量计，其中

所述流量修正部利用由所述压力测量部而获得的一次侧压力本身来对由所述流量计算部而获得的测量流量进行修正。

4.根据权利要求2所述的质量流量计，其中

在所述一次侧压力设为P_in、预先设定的基准压力设为P_base、所述气体系数设为α、所述测量流量设为Q_raw时，所述流量修正部根据下述数学式来计算出修正后的流量Q_offset：

[数学式9]

Q_offset＝Q_raw×{1-(P_base-P_in)×α}。

5.一种质量流量控制器，包括：

权利要求1所述的质量流量计；

流量控制阀，设置在所述流路上；以及

阀控制部，根据由所述质量流量计而获得的经修正的测量流量值、及作为目标流量的设定流量值，来对所述流量控制阀的阀开度进行控制。

6.一种质量流量控制器，包括：

权利要求2所述的质量流量计；

流量控制阀，设置在所述流路上；以及

阀控制部，根据由所述质量流量计而获得的经修正的测量流量值、及作为目标流量的设定流量值，来对所述流量控制阀的阀开度进行控制。

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