浓度控制装置、原料气化系统、浓度控制方法和存储有浓度控制程序的存储介质与流程

本发明涉及浓度控制装置、原料气化系统、浓度控制方法和存储有浓度控制程序的存储介质。

背景技术：

1、在半导体制造工艺的清洗工序中，减少晶片干燥时产生的水痕(watermark)成为课题。此外，在干燥工序中，将异丙醇(ipa)与氮气等载气一起吹向晶片而使晶片干燥，近年来其浓度管理变得重要。此外，在浓度管理中，将收容有原料的气化容器的温度、氮气等载气的流量控制为恒定，但是由于工艺的再现性的要求提高，所以实时的浓度管理变得重要。

2、在此，在以往的原料气化系统中，如专利文献1所示，例如考虑了由使用了非分散红外吸收光谱法(ndir)的分析仪测定ipa的浓度，由pid控制来控制载气的流量。

3、但是，因配管中的气体置换导致的响应的无用时间等，而需要用于满足期望的响应时间的pid的调整，难以判断可实现的响应性能，pid的调整工时等的增加成为问题。

4、专利文献1：日本特许第4034344号公报

技术实现思路

1、因此，本发明是为了解决上述的问题而完成的，其课题在于提高响应性能且削减控制参数的调整工时。

2、即，本发明的浓度控制装置用于原料气化系统，所述原料气化系统向收容在气化容器内的液体或固体的原料导入载气进行气化，并供给由此产生的原料气体，所述浓度控制装置包括：流量控制设备，控制所述载气的流量；浓度测定部，测定所述原料气体的浓度；以及流量控制部，基于所述原料气体的目标浓度值和所述浓度测定部的测定浓度值，由模型预测控制来控制向所述流量控制设备输入的流量操作量。

3、如果是这样的浓度控制装置，则因为由模型预测控制来控制向流量控制设备输入的流量操作量，所以与以往的pid控制相比，能够提高响应性能。此外，在模型预测控制中，进行一次的控制对象的辨识实验即可，不需要pid控制中的参数的最优化，能够大幅缩短调整工时。

4、优选的是，所述流量控制部将包含无用时间的模型用作所述模型预测控制的预测模型，所述无用时间基于所述原料气体到达设置于所述原料气体导出通道的所述浓度测定部的到达时间。

5、如果是该结构，则能够由考虑了原料气体导出通道的气体置换导致的响应的无用时间的模型预测控制，进行快速且抑制了超调的浓度控制。

6、优选的是，所述流量控制部使与所述原料气体的浓度相关的参照轨迹的时间常数大于所述模型预测控制的预测模型所含的系统的时间常数。

7、如果是该结构，则因为使参照轨迹的时间常数大于控制对象的时间常数，所以能够以使控制对象的预测轨迹与参照轨迹一致的方式控制流量操作量。

8、此外，本发明的原料气化系统包括：气化容器，收容液体或固体的原料；载气供给通道，向所述气化容器供给载气；原料气体导出通道，从所述气化容器导出所述原料气化而成的原料气体；以及上述的浓度控制装置。

9、此外，本发明的浓度控制方法用于原料气化系统，所述原料气化系统向收容在气化容器内的液体或固体的原料导入载气进行气化，并供给由此产生的原料气体，其中，由流量控制设备控制所述载气的流量，由浓度测定部测定所述原料气体的浓度，基于所述原料气体的目标浓度值和所述浓度测定部的测定浓度值，由模型预测控制来控制向所述流量控制设备输入的流量操作量。

10、进而，本发明的浓度控制程序用于浓度控制装置，所述浓度控制装置在原料气化系统中控制原料气体的浓度，所述原料气化系统向收容在气化容器内的液体或固体的原料导入载气进行气化，并供给由此产生的所述原料气体，所述浓度控制装置包括：流量控制设备，控制所述载气的流量；以及浓度测定部，测定所述原料气体的浓度，其中，使计算机具备作为流量控制部的功能，所述流量控制部基于所述原料气体的目标浓度值和所述浓度测定部的测定浓度值，由模型预测控制来控制向所述流量控制设备输入的流量操作量。

11、另外，浓度控制程序可以通过电子方式分发，也可以存储于cd、dvd或闪存等程序存储介质。

12、如此，按照本发明，能够提高响应性能且削减控制参数的调整工时。

1.一种浓度控制装置，用于原料气化系统，所述原料气化系统向收容在气化容器内的液体或固体的原料导入载气进行气化，并供给由此产生的原料气体，所述浓度控制装置的特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的浓度控制装置，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的浓度控制装置，其特征在于，

4.一种原料气化系统，其特征在于，包括：

5.一种浓度控制方法，用于原料气化系统，所述原料气化系统向收容在气化容器内的液体或固体的原料导入载气进行气化，并供给由此产生的原料气体，所述浓度控制方法的特征在于，

6.一种存储介质，存储有浓度控制程序，所述浓度控制程序用于浓度控制装置，所述浓度控制装置在原料气化系统中控制原料气体的浓度，所述原料气化系统向收容在气化容器内的液体或固体的原料导入载气进行气化，并供给由此产生的所述原料气体，所述浓度控制装置包括：流量控制设备，控制所述载气的流量；以及浓度测定部，测定所述原料气体的浓度，所述存储介质的特征在于，