流量测定方法以及流量测定装置

摘要

本发明提供一种流量测定方法，其在气体供给系统中进行，所述气体供给系统具备：多个气体供给路径，其具备第一阀；以及共用气体供给路径，其形成于多个气体供给路径的下游侧且具备流量测定装置，所述流量测定装置具备压力传感器、温度传感器以及下游侧的第二阀，所述流量测定方法包括以下工序：第一工序，打开任一个第一阀和第二阀而使气体流动，在气体流动的状态下关闭第二阀，经过规定时间后关闭任一个第一阀，测定关闭第一阀后的压力和温度；第二工序，打开任一个第一阀和第二阀而使气体流动，在气体流动的状态下同时关闭任一个第一阀和第二阀，测定关闭第一阀和第二阀后的压力和温度；第三工序，基于在第一工序中测定的压力和温度以及在第二工序中测定的压力和温度，来计算流量。

权利要求

1.一种流量测定方法，其在气体供给系统中进行，所述气体供给系统具备：多个气体供给路径，所述多个气体供给路径具备流量控制装置及其下游侧的第一阀；

以及

共用气体供给路径，所述共用气体供给路径在所述多个气体供给路径的下游侧，由所述多个气体供给路径合流而形成，且具备流量测定装置，所述流量测定装置具有压力传感器、温度传感器及其下游侧的第二阀，所述流量测定方法的特征在于，包括以下工序：

第一工序，打开任一个第一阀和所述第二阀而使气体流动，在气体流动的状态下关闭所述第二阀，在关闭所述第二阀后，经过规定时间后，关闭所述任一个第一阀，使用所述压力传感器和所述温度传感器对关闭所述第一阀后的压力和温度进行测定；

第二工序，打开所述任一个第一阀和所述第二阀而使气体流动，在气体流动的状态下同时关闭所述任一个第一阀和所述第二阀，使用所述压力传感器和所述温度传感器对关闭所述第一阀和所述第二阀后的压力和温度进行测定；以及第三工序，基于在所述第一工序中测定的压力和温度以及在所述第二工序中测定的压力和温度，来计算流量。

2.根据权利要求1所述的流量测定方法，其特征在于，所述第三工序包括以下工序：使用在所述第一工序中测定的压力P1和温度T1以及在所述第二工序中测定的压力Pc和温度Tc，按照Q＝22.4·Vs·(P1/T1-Pc/Tc)/(R·Δt)来计算流量Q，这里，Vs为增量容量，R为气体常数，Δt为在所述第一工序中从关闭所述第二阀开始到关闭所述第一阀为止的所述规定时间。

3.一种流量测定方法，其在气体供给系统中进行，所述气体供给系统具备：多个气体供给路径，所述多个气体供给路径具备流量控制装置及其下游侧的第一阀；

以及

共用气体供给路径，所述共用气体供给路径在所述多个气体供给路径的下游侧，由所述多个气体供给路径合流而形成，且具备流量测定装置，所述流量测定装置具有压力传感器、温度传感器及其下游侧的第二阀，所述流量测定方法的特征在于，包括以下工序：

第一工序，打开任一个第一阀和所述第二阀而使气体流动，在气体流动的状态下关闭所述第二阀，在关闭所述第二阀后，在经过第一规定时间后，关闭所述任一个第一阀，使用所述压力传感器和所述温度传感器对关闭所述第一阀后的压力和温度进行测定；

第二工序，打开所述任一个第一阀和所述第二阀而使气体流动，在气体流动的状态下关闭所述第二阀，在关闭所述第二阀后，在经过比所述第一规定时间短的第二规定时间后关闭所述任一个第一阀，使用所述压力传感器和所述温度传感器对关闭所述第一阀后的压力和温度进行测定；以及第三工序，基于在所述第一工序中测定的压力和温度以及在所述第二工序中测定的压力和温度，来计算流量。

4.根据权利要求1～3中的任一项所述的流量测定方法，其特征在于，所述多个气体供给路径与第一气体供给管线或第二气体供给管线中的任一个连接，所述第一气体供给管线和所述第二气体供给管线合流而与所述共用气体供给管线连接。

5.根据权利要求1～3中的任一项所述的流量测定方法，其特征在于，所述多个气体供给路径中的至少一个气体供给路径具有与其他的气体供给路径不同的配管径。

6.根据权利要求1～3中的任一项所述的流量测定方法，其特征在于，所述流量控制装置是包括控制阀、节流部、测定所述节流部的上游侧的压力的压力传感器的压力式流量控制装置。

7.一种流量测定装置，其在气体供给系统中与共用气体供给路径连接，所述气体供给系统具备：多个气体供给路径，所述多个气体供给路径具备流量控制装置及其下游侧的第一阀；以及共用气体供给路径，所述共用气体供给路径在所述多个气体供给路径的下游侧，由所述多个气体供给路径合流而形成，所述流量测定装置的特征在于，具备：

压力传感器及温度传感器，所述压力传感器及温度传感器设置于所述共用气体供给路径；第二阀，所述第二阀设置于所述压力传感器和温度传感器的下游侧；以及运算控制装置，所述运算控制装置接收所述压力传感器和所述温度传感器的输出，所述运算控制装置，

打开任一个第一阀和所述第二阀而使气体流动，在气体流动的状态下关闭所述第二阀，在关闭所述第二阀后，经过规定时间后，关闭所述任一个第一阀，将关闭所述第一阀后的压力和温度作为第一压力和第一温度从所述压力传感器和所述温度传感器接收，打开所述任一个第一阀和所述第二阀而使气体流动，在气体流动的状态下同时关闭所述任一个第一阀和所述第二阀，将关闭所述第一阀和所述第二阀后的压力和温度作为第二压力和第二温度从所述压力传感器和所述温度传感器接收，并且基于所述第一压力、所述第一温度、所述第二压力以及所述第二温度，来计算流量。

说明书

流量测定方法以及流量测定装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种流量测定方法以及流量测定装置。

背景技术

[0002] 设置于半导体制造装置等的气体供给系统一般构成为，经由针对各供给气体的每种设置的流量控制装置，将多种气体切换供给至处理腔室等气体使用对象。

[0003] 另外，在流量控制装置的运用中，期望随时能够进行流量精度的确认或流量校正，有时使用增量法作为流量计测方法进行流量精度的确认或流量校正。

[0004] 在增量法中，使气体流过设置在流量控制装置的下游的规定的基准容量(V)，通过测定此时的压力上升率(ΔP/Δt)和温度(T)，例如，能够根据Q＝22.4(ΔP/Δt)×V/RT(R为气体常数)通过运算求出流量Q。

[0005] 专利文献1中记载了基于增量法的流量测定的一例。在专利文献1中记载的气体供给装置中，将从与各气体供给管线连接的流量控制装置的下游侧的开闭阀到设置于共用气体供给路径的开闭阀的流路用作基准容量(增量容量)，基于该流路中的压力上升率来测定流量。

[0006] 另外，在专利文献2中公开了如下方法：在使用增量法的流量控制器的校正方法中，关闭下游侧的阀而进行增量后也关闭上游侧的阀，经过规定时间后，罐内的气体的温度降低之后，通过测定压力以及温度来计算流量。

[0007] 现有技术文献

[0008] 专利文献

[0009] 专利文献1：日本专利特开2006-337346号公报

[0010] 专利文献2：日本专利特开2012-32983号公报

[0011] 然而，本发明人发现，在现有的增量法中，存在由于气体供给路径的不同而不能进行高精度的测定的情况。

发明内容

[0012] 本发明是鉴于上述课题而完成，主要目的在于提供一种用于对多个气体供给路径高精度地进行流量测定的流量测定方法以及流量测定装置。

[0013] 根据本发明的实施方式的流量测定方法，是在气体供给系统中进行的流量测定方法，所述气体供给系统具备：多个气体供给路径，所述气体供给路径具备流量控制装置及其下游侧的第一阀；以及共用气体供给路径，所述共用气体供给路径在所述多个气体供给路径的下游侧，由所述多个气体供给路径合流而形成，且具备流量测定装置，所述流量测定装置具有压力传感器、温度传感器及其下游侧的第二阀，所述流量测定方法包括以下工序：第一工序，打开任一个第一阀和所述第二阀而使气体流动，在气体流动的状态下关闭所述第二阀，关闭所述第二阀后，经过规定的时间后关闭所述任一个第一阀，使用所述压力传感器和所述温度传感器对关闭所述第一阀后的压力和温度进行测定；第二工序，打开所述任一个第一阀和所述第二阀而使气体流动，在气体流动的状态下同时关闭所述任一个第一阀和所述第二阀，使用所述压力传感器和所述温度传感器对关闭所述第一阀和所述第二阀后的压力和温度进行测定；第三工序，基于在第一工序中测定的压力和温度以及在所述第二工序中测定的压力和温度来计算流量。

[0014] 在一实施方式中，所述第三工序使用在所述第一工序中测定的压力P1和温度T1以及在所述第二工序中测定的压力Pc和温度Tc，按照Q＝22.4·Vs·(P1/T1-Pc/Tc)/(R·ΔT)(这里，Vs为增量容量，R为气体常数，Δt为在所述第一工序中从关闭所述第二阀开始到关闭所述第一阀为止的所述规定时间)计算流量Q。

[0015] 根据本发明的实施方式的流量测定方法，是在气体供给系统中进行的流量测定方法，所述气体供给系统具备：多个气体供给路径，所述气体供给路径具备流量控制装置及其下游侧的第一阀；以及共用气体供给路径，所述共用气体供给路径在所述多个气体供给路径的下游侧，由所述多个气体供给路径合流而形成，且具备流量测定装置，所述流量测定装置具有压力传感器、温度传感器及其下游侧的第二阀，所述流量测定方法包括以下工序：第一工序，打开任一个第一阀和所述第二阀而使气体流动，在气体流动的状态下关闭所述第二阀，关闭所述第二阀后，经过第一规定的时间后关闭所述任一个第一阀，使用所述压力传感器和所述温度传感器对关闭所述第一阀后的压力和温度进行测定；第二工序，打开所述任一个第一阀和所述第二阀而使气体流动，在气体流动的状态下关闭所述第二阀，关闭所述第二阀后，经过比所述第一规定时间短的第二规定时间后关闭所述任一个第一阀，使用所述压力传感器和所述温度传感器对关闭所述第一阀后的压力和温度进行测定；第三工序，基于在所述第一工序中测定的压力和温度以及在所述第二工序中测定的压力和温度来计算流量。

[0016] 在一实施方式中，所述多个气体供给路径与第一气体供给管线或第二气体供给管线的任一个连接，所述第一气体供给管线以及所述第二气体供给管线合流而与所述共用气体供给管线连接。

[0017] 在一实施方式中，所述多个气体供给路径中至少一个气体供给路径具有与其他气体供给路径不同的配管径。

[0018] 在一实施方式中，所述流量控制装置是包括控制阀、节流部、测定所述节流部的上游侧的压力的压力传感器的压力式流量控制装置。

[0019] 根据本发明的实施方式的流量测定装置，是在气体供给系统中，与所述共用气体供给路径连接的流量测定装置，所述气体供给系统具备：多个气体供给路径，所述气体供给路径具备流量控制装置及其下游侧的第一阀；以及共用气体供给路径，所述共用气体供给路径在所述多个气体供给路径的下游侧，由所述多个气体供给路径合流而形成，所述流量测定装置具备：压力传感器及温度传感器，所述压力传感器及温度传感器设置于所述共用气体供给路径；第二阀，所述第二阀设置在所述压力传感器和温度传感器的下游侧；以及运算控制装置，所述运算控制装置接收所述压力传感器和所述温度传感器的输出，所述运算控制装置，打开任一个第一阀和所述第二阀而使气体流动，在气体流动的状态下关闭所述第二阀，在关闭所述第二阀后，在经过规定时间后，关闭所述任一个第一阀，将关闭所述第一阀后的压力和温度作为第一压力和第一温度从所述压力传感器和所述温度传感器接收，打开所述任一个第一阀和所述第二阀而使气体流动，在气体流动的状态下，同时关闭所述任一个第一阀和所述第二阀，将关闭所述第一阀和所述第二阀后的压力和温度作为第二压力和第二温度从所述压力传感器和所述温度传感器接收，并且基于所述第一压力、所述第一温度、所述第二压力以及所述第二温度，来计算流量。

[0020] 发明效果

[0021] 根据本发明的实施方式，即使在设置有多个气体供给路径的情况下，也能够降低管线依赖性，并高精度地进行流量测定。

附图说明

[0022] 图1为表示组装有根据本发明的实施方式的流量测定装置的气体供给系统的示意图。

[0023] 图2为表示在本发明的实施方式中使用的压力式流量控制装置的例示性结构的图。

[0024] 图3为表示根据现有的增量法来测定流量时的与基准流量的误差的曲线图，表示分别针对第一管线和第二管线的结果。

[0025] 图4中，(a)表示第一管线中的压力测定结果，(b)表示第二管线中的压力测定结果。

[0026] 图5为表示在图4所示曲线图的测定中使用的气体供给系统的示意图，(a)表示进行第一管线的压力测定的情况，(b)表示进行第二管线的压力测定的情况。

[0027] 图6为表示通过本发明的实施方式中的管线依赖补正后的增量法来测定流量时的与基准流量的误差的曲线图，表示分别针对第一管线和第二管线的结果。

[0028] 图7为表示根据本方明的实施方式的流量测定方法中的测定顺序的流程图。

[0029] 符号说明

[0030] 1                   气体供给系统

[0031] 2                   处理腔室

[0032] 3                   真空泵

[0033] 4                   气体供给源

[0034] 10                  流量控制装置

[0035] 11                  节流部

[0036] 12                  压力传感器

[0037] 13                  温度传感器

[0038] 14                  控制阀

[0039] 15                  驱动部

[0040] 16                  控制电路

[0041] 20                  基准容量(增量容量)

[0042] 21                  第一阀

[0043] 22                  第二阀

[0044] 23                  压力传感器

[0045] 24                  温度传感器

[0046] 25                  运算控制装置

[0047] 30                  流量测定装置

具体实施方式

[0048] 以下，一边参照附图一边对本发明的实施方式进行说明，但本发明不限于以下的实施方式。

[0049] 图1表示本发明的实施方式所涉及的气体供给系统1。气体供给系统1能够将来自多个气体供给源4的气体，以经由相对各个气体供给源4设置的流量控制装置10控制的流量，供给至半导体制造装置的处理腔室2。

[0050] 气体供给系统1具备：能够与多个气体供给源4连接的多个气体供给管线L1；介设于各气体供给管线L1的流量控制装置10；设置于各流量控制装置10的下游侧的第一阀21；以及由气体供给管线L1合流而形成的共用气体供给管线L2。

[0051] 在本实施方式中，气体供给源4分为第一气体供给源4A和第二气体供给源4B。构成第一气体供给源4A的多个气体供给源4相对于第一气体供给管线LA(以下，有时称作第一管线LA)共通地连接，构成第二气体供给源4B的多个气体供给源4相对于第二气体供给管线LB(以下，有时称作第二管线LB)共通地连接。而且，第一管线LA和第二管线LB合流而与下游侧的共用气体供给管线L2连接。

[0052] 第一管线LA以及第二管线LB均用于向处理腔室2供给所期望的气体。但是，第一管线LA和第二管线LB，例如存在管的内径、长度等不同的情况。这些管线大多被单独地设计以适应各自的气体的供给的目的。

[0053] 在共用气体供给管线L2上设置有流量测定装置30。流量测定装置30具备：第二阀22；测定第一阀21与第二阀22之间的流路的压力以及温度的压力传感器23以及温度传感器
24；和接收来自压力传感器23以及温度传感器24的输出的运算控制装置25。压力传感器23、温度传感器24在第二阀22的上游侧设置于第二阀22的附近。另外，流量测定装置30的下游侧与真空泵31连接，能够对第二阀22的上游侧进行排气。

[0054] 图1所示的本实施方式的流量测定装置30从通向处理腔室2的气体供给管线分支地加以配置，但在其他方式中，也可以配置为介设于从气体供给源4通向处理腔室2的气体流路的途中。在本说明书中，有时将来自第一管线LA以及第二管线LB这两者的气体能够流动的任意的流路称为共用气体供给管线L2，流量测定装置30只要设置成与第一管线LA和第二管线LB这两者连通，就能够以各种方式配置。

[0055] 流量测定装置30的运算控制装置25可以与压力传感器23、温度传感器24、第二阀22一起一体地设置，也可以是设置于外部的处理装置。运算控制装置25典型地内置有CPU、ROM或RAM等存储器(存储装置)M、A/D转换器等，也可以包含被构成为执行后述的流量测定动作的计算机程序，能够通过硬件以及软件的组合来实现。

[0056] 运算控制装置25也可以具备用于与计算机等外部装置交换信息的接口，由此，能够进行从外部装置向ROM的程序以及数据的写入等。运算控制装置25的构成要素(CPU等)不需要全部一体地设置在装置内，也可以是将CPU等一部分构成要素配置在其他场所(装置外)，通过总线相互连接的结构。此时，不仅可以通过有线，还可以通过无线将装置内和装置外进行通信。

[0057] 气体供给系统1的下游侧经由下游阀5与处理腔室2连接。处理腔室2上连接有真空泵3，能够根据需要对处理腔室2以及气体供给路径L1、L2等进行抽真空。另外，也可以代替使用上述的真空泵31，而将流量测定装置30的下游侧与处理腔室2下游侧的真空泵3共通地连接。

[0058] 在气体供给管线L1或共用气体供给管线L2上，也可以设置分支的其他气体管线、其他阀。作为第一阀21、第二阀22，优选使用开闭阀(隔断阀)，例如使用AOV(Air Operated Valve：气动阀)等流体动作阀、电磁阀、电动阀等电动的动作阀。在其他方式中，第一阀21也可以是内置于流量控制装置10的开闭阀。

[0059] 图2为表示作为本实施方式的流量控制装置10使用的压力式流量控制装置10a的结构例的图。压力式流量控制装置10a具备：具有微细开口(流孔)的节流部(例如流孔板)11；设置在节流部11的上游侧的控制阀14以及控制阀14的驱动部15；和设置在节流部11与控制阀14之间的压力传感器12以及温度传感器13。作为节流部11，除了流孔部件之外，还可以使用临界喷嘴或音速喷嘴。流孔或喷嘴的口径例如设定为10μm～500μm。

[0060] 压力传感器12和温度传感器13经由AD转换器与控制电路16连接。控制电路16也与控制阀14的驱动部15连接，基于压力传感器12和温度传感器13的输出等生成控制信号，通过该控制信号控制控制阀14的动作。在本实施方式中，控制电路16设置于各压力式流量控制装置10a，但在其他方式中，也可相对于多个压力式流量控制装置10a，在外部设置共用的控制电路16。

[0061] 压力式流量控制装置10a可以具有与现有相同的结构，能够基于使用压力传感器12测定上游压力PU的结果来控制流量。在其他方式中，压力式流量控制装置10a可以在节流部11的下游侧具备压力传感器，也可以构成为基于上游压力PU以及下游压力PD来检测流量。
另外，作为流量控制装置10使用的装置不限于这种类型的压力式流量控制装置，例如也可以是热式流量控制装置或其他流量控制装置。

[0062] 在压力式流量控制装置10a中，当满足临界膨胀条件PU/PD≥约2(其中，PU：节流部上游侧的气体压力(上游压力)，PD：节流部下游侧的气体压力(下游压力)，约2为氮气的情况)时，通过节流部的气体的流速被固定为音速，利用流量不是由下游压力PD而是由上游压力PU决定的原理，进行流量控制。当满足临界膨胀条件时，节流部下游侧的流量Q由Q＝K1·PU(K1是与流体的种类和流体温度相关的常数)给出，流量Q与上游压力PU成比例。另外，在具备下游压力传感器的情况下，即使在上游压力PU与下游压力PD之差较小，且不满足临界膨胀条件的情况下，也能够算出流量，并且能够基于通过各压力传感器测定的上游压力PU和下游侧压力PD，通过规定的计算式Q＝K2·PDm(PU-PD)n(这里K2是与流体的种类和流体温度相关的常数，m、n是基于实际的流量导出的指数)算出流量Q。

[0063] 为了进行流量控制，将设定流量输入到控制电路16，控制电路16基于压力传感器m n12的输出(上游压力PU)等，根据上述的Q＝K1·PU或Q＝K2·PD(PU-PD) 通过运算求出流量，并对控制阀14进行反馈控制以使该流量接近所输入的设定流量。通过运算求出的流量也可以作为流量输出值来表示。

[0064] 再次参照图1。在气体供给系统1中，能够将第一阀21与第二阀22之间的流路(在图1中用粗线表示的部分)用作基准容量(增量容量)20(体积：Vs)，通过增量法进行流量测定，此外，能够基于根据增量法的流量测定结果来校正流量控制装置10。

[0065] 流量控制装置10在组装到气体供给系统1后，存在流量控制特性发生变化，或者由于长年的使用而使节流部的形状发生变化而上游压力与流量的关系性发生变化的情况。与此相对，在本实施方式的气体供给系统1中，在组装到气体供给系统1之后，也能够使用流量测定装置30通过增量法在任意的时机高精度地测定流量，因此能够保证流量控制装置10的精度。

[0066] 在本实施方式中，基准容量20包含第一管线LA和第二管线LB这两者。在图示的例子中，虽然在第二管线LB上设置有开闭阀26，但是在进行流量测定时，开闭阀26被打开，第一管线LA和第二管线LB这两者被用作基准容量20。因此，在第一管线LA的流量测定以及在第二管线LB的流量测定这两者中，基准容量20的大小被设定为相同。这样，在本实施方式中，将流路的一部分用作基准流量(增量容量)，而不使用专利文献2所记载的增量罐，因此能够实现流量测定装置30的小型化，并且得到能够在短时间内进行流量测定的优点。

[0067] 然而，根据本发明人可知，在第一管线LA所包含的供给管线中的流量测定和第二管线LB所包含的供给管线中的流量测定中，在相同条件下根据增量法进行流量测定时，其测定精度也会不同。

[0068] 图3表示分别在两条第一管线LA和一条第二管线LB上检测出的、相对于基准流量(使用基准器测定的准确的流量)的增量测定流量的误差(设定点误差：％S.P.)的大小。

[0069] 由图3可知，在第二管线LB中，特别是在200sccm以上的大流量下，与基准流量的误差比第一管线LA的情况大。可以认为这是因为，在第一管线LA和第二管线LB中，由于管径的不同等，气体流动时的压力损失的大小不同，因此，即使在使用同样的增量法基于气体压力测定流量时，测定误差的大小也会因管线而不同。

[0070] 因此，为了降低这样的测定误差的管线依赖性，在本实施方式中，基于在未产生气体的流动的状态(气体密封状态)下测定的各个管线中的气体量(气压)，对通过增量法求出的量进行补正，从而进行流量测定。由此，能够更准确地求出增量时流入的实际的气体流量，能够进行更准确的流量测定。

[0071] 图4(a)以及(b)是分别表示第一管线LA以及第二管线LB中的、增量法下的压力变化以及通过阀同时关闭而气体密封状态下的压力的图。在图中，还示出了气体流动期间F和气体密封期间C，横轴为一刻度五秒。另外，在图4(a)以及(b)中，为了参考，在一条第二管线LB中设置压力传感器27(参照图5)来代替气体供给源4以及流量控制装置10，用虚线表示测定流量测定装置30的上游侧的气体压力的结果。

[0072] 图5(a)以及(b)表示为了得到图4(a)以及(b)所示的曲线图而使用的气体供给系统1’。在图5(a)以及(b)中，涂白所示的阀为打开的状态，涂黑所示的阀为关闭的状态。

[0073] 如图5(a)所示，在测定第一管线LA的压力变化时，选择性地打开第一管线LA中的例如第二个供给路径的第一阀21a，从气体在该选择的管线中稳定地流动的状态进行压力测定。另外，如图5(b)所示，在测定第二管线LB的压力变化时，从选择性地打开第二管线LB中的例如第三个供给路径的第一阀21b的状态进行压力测定。

[0074] 比较图4(a)和图4(b)可知，以稳定流供给相同流量500sccm的气体(在此为氮气)时，在第一管线LA和第二管线LB中，流量测定装置30中的测定压力相等(17.9Torr)。另一方面，流量测定装置30的上游侧的气体压力(由压力传感器27测定的压力)在第一管线LA为21.4Torr，与此相对，在第二管线LB为29.6Torr，变得更大。由此，能够判断出第二管线LB的压力损失较大。而且，该压力损失的不同，例如，可以认为是由于第二管线LB的配管径比第一管线LA的配管径小而造成的。

[0075] 然后，从气体稳定流状态开始，在时刻t0，关闭流量测定装置30的第二阀22，由此产生压力上升(增量)。在现有的增量法中，是基于此时的压力上升率(ΔP/Δt)通过运算求出流量，但如图3所示，存在因产生管线依赖性而在第二管线LB中在特别大流量下而误差变大的情况。

[0076] 之后，在时刻t1，若关闭第一阀21，则气体的流入停止，因此压力维持在上升后的大致恒定的值。然后，若从该状态使第一阀21以及第二阀22成为打开状态，则气体再次流出，并且密封空间内的气体压力降低至气体稳定流时的压力。

[0077] 在本实施方式中，除了基于上述增量法的第二阀22关闭后的压力上升的测定之外，从气体稳定供给状态时到将第一阀21以及第二阀22同时关闭而成为密封状态时(即，从图5(a)所示的状态到将第一阀21a和第二阀22同时关闭后)的压力也用流量测定装置进行测定。

[0078] 由图4(a)以及图4(b)可知，在时刻tc，关于在同时关闭第一阀21以及第二阀22之后的密封状态下所测定的压力，第二管线LB(22.9Torr)比第一管线LA(21.5Torr)高。

[0079] 并且，由于该压力差可以认为是与稳定流状态下的气体流量的管线依赖性对应的压力差，因此，通过从使用增量法流入的气体增量中减去与上述密封状态下的压力对应的稳定时的气体流量部分，能够降低管线依赖性。

[0080] 更具体地说，在增量法中，根据n1＝P1Vs/RT1求出增量后的气体的摩尔数n1，并且根据nc＝PcVs/RTc求出上述密封状态下的气体的摩尔数nc，求出实际流入的气体的摩尔数Δn＝n1-nc＝(P1Vs/RT1)-(PcVs/RTc)＝Vs/R·(P1/T1-Pc/Tc)。在此，P1、T1是在增量后关闭第一阀21而使气体流入停止的时刻t1(或维持时刻t1后的密封状态并经过规定时间的时刻)的压力以及温度，Pc、Tc是同时关闭第一阀21以及第二阀22后的密封状态的压力以及温度。另外，R是气体常数。

[0081] 并且，由于流量Q是每单位时间流入的气体的体积，因此能够根据Q＝22.4·Δn/Δt＝22.4·Vs·(P1/T1-Pc/Tc)/(R·Δt)求出气体流量Q(sccm)。在此，Δt是从关闭第二阀22而开始增量的时刻t0到关闭第一阀21而使气体流入停止的时刻t1为止的时间。

[0082] 上述中，示出了在测定增量后的气体的压力以及温度的工序(第一工序)之后，进行测定同时关闭第一阀和第二阀之后的压力以及温度的工序(第二工序)的方式，但进行第一工序和第二工序的顺序也可以相反。

[0083] 图6表示使用本实施方式的方法分别在两条第一管线LA和一条第二管线LB中检测出的、增量法测定流量相对于基准流量的误差的大小。由图6可知，与第一管线LA、第二管线LB无关，能够在大范围的流量范围内高精度地进行流量测定。与图3比较可知，特别是在大流量(200sccm以上)时，可降低两管线LA、LB上的测定误差。

[0084] 另外，如图1所示的气体供给系统1那样，在将流量控制装置10的下游侧的流路用作基准容量20的情况下，有时优选在用配管等连接多个流量控制装置10而构建气体供给系统1之后，测定基准容量20的体积Vs。基准容量20的体积Vs，例如可以通过测定气体以设定流量Qs在基准容量20中流动的状态下关闭第二阀22后的压力变化率，基于Qs＝(ΔP/Δt)×(Vs/RT)来求出。基准容量20的体积Vs可以通过现有(例如专利文献1)的各种方法来测定。

[0085] 以下，一边参照图7所示的流程图，一边说明根据实施方式的流量测定方法的具体例。

[0086] 首先，如步骤S1所示，在连接有流量测定装置30的气体供给系统1中开始流量测定。然后，在判断步骤H1中，进入下述流程A和流程B中的任意一个流程。另外，如后所述，在判断步骤H2中一个流程结束后，再次返回判断步骤H1，第二次执行与第一次不同的未实施的流程。

[0087] 更具体地说，如步骤S2～步骤S4所示，进行压力上升的测定流程(流程A或第一工序)。另外，还进行步骤S5～步骤S6所示的气体密封测定流程(流程B或第二工序)。流程B既可以在流程A之后进行，也可以在流程A之前预先进行，在判断步骤H1中任意地决定。

[0088] 首先，对流程A进行说明，在步骤S2中，将测定流量的流路的流量控制装置10设定为设定流量Qs，并且打开对应的第一阀21以及流量测定装置30的第二阀22，使气体以设定流量Qs流动。此时，设置于第二管线LB的开闭阀26也开放。

[0089] 接着，如步骤S3所示，在气体以设定流量Qs流动的状态(气体的流动稳定的状态)的时刻t0，关闭设置于流量测定装置30的第二阀22。此时，也可以使用设置于流量测定装置30的压力传感器23来测定基准容量20的压力P0，并通过温度传感器24来测定温度T0。

[0090] 然后，如步骤S4所示，在时刻t1关闭第一阀21而结束增量。时刻t1，例如是压力传感器23的输出达到规定压力时、或从时刻t0经过了规定时间时等。然后，使用流量测定装置30，由压力传感器23测定增量后的压力P1，由温度传感器24测定温度T1。另外，此时，作为增量时间，还检测出Δt＝t1-t0。增量时间Δt例如被设定为2～20秒。

[0091] 上述的压力P1和温度T1优选在增量后的密封状态下，在气体的流入收敛的状态下进行测定。这是因为，在刚刚关闭第一阀21之后，由于隔热压缩的影响，温度有可能暂时上升。因此，通过关闭第一阀21并在经过规定时间后的气体稳定状态下，测定增量后的压力P1和温度T1，能够进行更高精度的流量检测。

[0092] 另外，在流程B中，如步骤S5所示，将测定流量的流路的流量控制装置10设定为与流程A相同的设定流量Qs，打开对应的第一阀21以及流量测定装置30的第二阀22，使气体以设定流量Qs流动。

[0093] 接着，如步骤S6所示，从气体以设定流量Qs流动的状态，同时或大致同时关闭第一阀21以及第二阀22。并且，在同时关闭后的气体密封状态下，通过流量测定装置30进行压力Pc和温度Tc的测定。

[0094] 在步骤S6中，同时关闭第一阀21和第二阀22的操作，优选通过同时对第一阀21和第二阀22赋予关闭命令来进行。但是，在实际的结构中，也存在第一阀21和第二阀22不完全同时关闭的情况。这是因为，当阀例如由AOV等构成的情况下，有时关闭命令延迟而阀关闭。但是，上述的密封状态下的压力测定只要在第一阀21以及第二阀22实质上同时关闭的状态下进行即可，第一阀21以及第二阀22的关闭时机也可以有微小的时间差。在本说明书中，也包括第一阀21以及第二阀22的关闭时机在这样的误差范围错开的情况，记载为“同时关闭”。

[0095] 在进行了流程A或者流程B之后，在判断步骤H2中判断流程A和流程B两者是否结束，在结束的情况下进入步骤S7。另一方面，在判断步骤H2中，在判断为仅进行一个流程时，返回到判断步骤H1，进行另一个流程。

[0096] 两个流程A和B结束后，在步骤S7中，使用在步骤S4中得到的测定压力和温度以及在步骤S6中得到的测定压力和温度，通过运算求出流量。流量运算时使用的基准容量的体积Vs，也可以使用由降低了与基准值的误差的特定的流量设定Qs求出的体积Vs。

[0097] 如上所述测定的流量Q，也可以用于与流量控制装置10的流量设定Qs的比较验证，也能够基于通过上述的增量法求得的流量Q，进行任意的流量控制装置10的流量设定Qs的校正。

[0098] 以上，对本发明的实施方式进行了说明，但也能够进行各种改变。例如，在上述中，作为流程B，测定了从气体流动的状态到将第一阀21和第二阀22同时或大致同时关闭而设为密封状态时的压力以及温度，但也可以从关闭第二阀22开始经过规定时间Δt’后，关闭第一阀21后进行测定。在这种情况下，在流程B中，与流程A同样地，与规定时间Δt’相应地在基准容量内发生压力上升。

[0099] 但是，流程B中的上述规定时间Δt’被设定为比流程A中的增量时间Δt短的时间，例如被设定为一半以下的时间。流量运算，可以通过从由流程A求出的气体量n，减去由流程B求出的气体量n’，而求出Δn＝n-n’，并且将流入时间设为Δt-Δt’而通过运算求出流量。在这种情况下，也能够降低稳定流状态下的气体流量的管线依赖性，并进行更准确的流量测定。

[0100] 产业上的可利用性

[0101] 根据本发明的实施方式的流量测定方法，即使在组装到气体供给系统之后，也能够对多个气体供给路径高精度地测定流量。