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2013年7月12日 (金)

新・MFC千夜一夜物語 第88夜 MFCの流量制御は簡単なようで・・・ その3

MFC(マスフローコントローラー)の流量制御手順のお話です。

今日のお話は、先週の続きで、注意しなくてはいけない点=2.MFCの制御バルブの出流れはしていないか?です。MFCのバルブの出流れ=閉塞不良が生じていると、いったいどんな問題があるのでしょうか?最近おなじみの図で見ていきましょう。

Mfc111019

                       

MFCのバルブと下流側バルブの間に貯まったガスは、MFCでは制御できないというのが、先週お話しした1番目の問題でした。それを解消するためにはMFCの二次側を真空に引いて残留ガスを抜いてしまうことでしたね?ところがMFCの流量制御バルブのオリフィス部に異物が付着し、ギャップが生じていたり、使用しているMFCが第1世代のサーマルバルブタイプの場合、完全にMFCの流量制御バルブではガスを閉じきる事ができず、チョロチョロとガスが出流れしてしまいます。

注意!そもそもMFCのバルブは流量制御性能を重視していますから、最新型MFCで正常動作していても、空圧弁や手動弁のように完全に締め切ることはできません。


 そうなりますと、せっかく真空に引いたMFCと下流バルブまでの部分(図中の赤い太線)に、また気がつかないうちにガスが貯まっていき・・・ガスを流し始めたときに、またまた制御できない突入ガスが・・・という現象が起きてしまいます。

 

この対策としては、流量制御開始時にいきなりチャンバーへガスを導入せず、排気ラインにいったん流して、安定してから切り替える「捨てガス」という手法が従来から採られています。経時変化や、なんらかのトラブルでMFCの流量制御バルブが出流れを起こしてしまう可能性がある以上やむを得ないことですが、高価な稀少ガスを捨てることや、プロセスで無駄な時間要することが、最近では問題視されています。

この現象で生じる突入ガスの量は①ガスの供給圧力×②MFC流量制御バルブと下流側バルブの間の配管容積(配管径と長さ)で決まります。ということはこの部分のボリュームを極力小さくする事が、現象を押さえ込むキーということになりますね?

ここ数年、MFCメーカーさんが接ガス部の加工技術に工夫を加えたり、またガス配管を集積ユニット化することで配管ボリュームの削減がなされています。また、本体に流量制御バルブに加え、シャットオフバルブを内蔵することで、極限までこのボリュームを減らしたモデルが市場に提案されたこともあります。

ただ、現実にはここのボリュームをゼロにするのは難しいです。使う側がこの問題に関して認知しているか?否か?で大きく問題が発生した際の対応が変わってきますので、頭の片隅にでも置いて頂くと幸いです。

 

【あなたにMFCの夜が来る~真・MFC千夜一夜物語】 by Deco EZ-Japan

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