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2013年8月22日 (木)

真・MFC千夜一夜物語 第112夜 MGMRはMFC進化の証!? その8

MGMRタイプMFC(マスフローコントローラー)のお話です。

 

前回の説明で触れたROR=圧力上昇率を用いた流量検証方式に関して、もう少し詳しくお話ししたいと思います。

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上図にあるようなフローが一般的な圧力上昇法を使った実ガス測定方法です。(あくまで簡略化して書いていますので、念のため・・・)

簡単に手順を説明します。

・ある一定の容積を持ったチャンバーを、恒温槽の中に入れ一定の周囲温度に安定させた状態で、ポンプで真空引きします。

・MFCに一定の流量設定値を入力し制御させてガスを流します。この時、導入したガスでチャンバーの温度安定が乱されないよう熱交換器で適度な温度に昇温する必要があります。

・チャンバーの真空度がある一定の値まで上昇するのに要した時間を計ります。

・同じMFCで同一の設定流量に制御して得られた圧力上昇に要した時間の比が、そのままN2とガスAの相対的な流量比率となります。

この方法は、半導体製造装置等の真空チャンバーを持つ装置で、よくMFCの流量検定等に使われており、「ビルドアップ法」等と呼ばれることもあります。実際にN2と使用する実ガスを流して得られたデータですから、ちゃんと運用すればMGMRのデータ取りには適役と言えます。

ただ、何点か難しい管理ポイントがあります。

①温度管理・・・チャンバーと流入するガスの温度管理を厳しくしないと、温度によるガスの体積変化がそのまま、圧力上昇時間に影響してしまいます。

②容積管理・・・チャンバーの容積は不変であるのは当たり前にですが、測定するMFCの流量レンジで合ったチャンバーでないと、一瞬で圧力が上昇してしまったり、なかなか圧力が上がらなかったり・・・という問題が発生します。

③圧力管理・・・真空計の管理も当然必要ですが、そもそもチャンバー導入するN2と測定ガスの圧力も制御されていないといけません。刻々変化する二次側圧力の影響でMFCが途中で暴れたら台無しです。

 安全管理・・・当然ですが、ガスを流す以上、高圧ガス保安法に則した設備と管理体制が必要です。

ここで一番やっかいなのは、やはり測定対象MFCの流量が一般的なものだけでもF.S.5SCCM50SLMと実に1万倍!もあるという事です。それぞれに対応する設備を構築するのはなかなか難しいことですね。多岐に渡れば渡るほど、難しければ難しいほど、安全を追い求めれば追い求めるほど、難しいのは前回書いたように、お金の問題です・・・

 

【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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