流量检验故障诊断设备、系统、方法及其控制程序产品.pdf

流量检验故障诊断设备、系统、方法及其控制程序产品。一种流量检验故障诊断设备被应用于气体供应管道系统，该气体供应管道系统包括流量控制器件和流量检验单元，该流量检验单元用于通过基于由压力测量器件测量的压力测量流量控制器件的每一个中的流量而探测流量异常。该流量检验故障诊断设备包括故障诊断器件，该故障诊断器件具有在流量检验单元探测到流量异常时诊断压力测量器件中的故障的模式，由此能够增强流量检验的可靠性。

1.  一种流量检验故障诊断设备，包括：
气体供应管道系统，该气体供应管道系统包括：
流量控制器件；以及
流量检验单元，该流量检验单元具有压力测量器件，该流量检验单元通过基于由所述压力测量器件测量的流体压力测量所述流量控制器件的每一个中的流体流量而探测流量异常，以及
故障诊断器件，该故障诊断器件具有在所述流量检验单元探测到流量异常的情形中诊断所述压力测量器件中的故障的模式。

2.  根据权利要求1的流量检验故障诊断设备，其中，
所述故障诊断器件包括零点偏移探测器件，用于当在由所述压力测量器件测量的平均压力值和参考值之间的差超过容许的范围时确定所述压力测量器件零点偏移的故障。

3.  根据权利要求1的流量检验故障诊断设备，其中，所述故障诊断器件包括输出波动异常探测器件，用于当在由所述压力测量器件测量的压力输出波动带和所述压力测量器件的输出波动带初始值之间的差超过容许的范围时确定在所述压力测量器件中发生输出波动异常的故障。

4.  根据权利要求2的流量检验故障诊断设备，其中，所述故障诊断器件包括输出波动异常探测器件，用于当在由所述压力测量器件测量的压力输出波动带和所述压力测量器件的输出波动带初始值之间的差超过容许的范围时确定在所述压力测量器件中发生输出波动异常的故障。

5.  根据权利要求1的流量检验故障诊断设备，包括：
气体箱，用于存放所述流量控制器件和所述流量检验单元；
气体箱温度测量器件，用于测量所述气体箱中的温度；以及
温度变化故障诊断器件，用于在所述流量检验单元探测到在任何流量控制器件中流量异常并且在由所述气体箱温度测量器件测量的温度变化的情形中，确定由于所述气体箱中的温度变化而发生流量异常。

6.  根据权利要求2的流量检验故障诊断设备，包括：
气体箱，用于存放所述流量控制器件和所述流量检验单元；
气体箱温度测量器件，用于测量所述气体箱中的温度；以及
温度变化故障诊断器件，用于在所述流量检验单元探测到在任何流量控制器件中流量异常并且在由所述气体箱温度测量器件测量的温度变化的情形中，确定由于所述气体箱中的温度变化而发生流量异常。

7.  根据权利要求3的流量检验故障诊断设备，包括：
气体箱，用于存放所述流量控制器件和所述流量检验单元；
气体箱温度测量器件，用于测量所述气体箱中的温度；以及
温度变化故障诊断器件，用于在所述流量检验单元探测到在任何流量控制器件中流量异常并且在由所述气体箱温度测量器件测量的温度变化的情形中，确定由于所述气体箱中的温度变化而发生流量异常。

8.  根据权利要求4的流量检验故障诊断设备，包括：
气体箱，用于存放所述流量控制器件和所述流量检验单元；
气体箱温度测量器件，用于测量所述气体箱中的温度；以及
温度变化故障诊断器件，用于在所述流量检验单元探测到在任何流量控制器件中流量异常并且在由所述气体箱温度测量器件测量的温度变化的情形中，确定由于所述气体箱中的温度变化而发生流量异常。

9.  一种流量检验故障诊断系统，包括：
气体供应管道系统，该气体供应管道系统包括：
流量控制器件；和
流量检验单元，该流量检验单元具有压力测量器件，该流量检验单元通过基于由所述压力测量器件测量的流体压力测量流量控制器件中的流体流量而探测流量异常，以及
流量控制器件故障诊断器件，用于确定：当所述流量检验单元确定在所有的流量控制器件中流量异常时，在除了流量控制器件之外的其它器件中引起流量异常的故障；以及当流量检验单元确定仅在特定流量控制器件中流量异常时，在流量控制器件的特定一个中引起流量异常的故障。

10.  根据权利要求9的流量检验故障诊断系统，包括：压力测量器件故障诊断器件，用于诊断所述压力测量器件中的故障。

11.  根据权利要求9的流量检验故障诊断系统，包括：
气体箱，用于存放所述流量控制器件和所述流量检验单元；
气体箱温度测量器件，用于测量所述气体箱中的温度；以及
气体箱温度波动故障诊断器件，用于在由所述气体箱温度测量器件测量的温度变化的情形中确定由于所述气体箱中的温度变化而引起的流量异常。

12.  根据权利要求10的流量检验故障诊断系统，包括：
气体箱，用于存放所述流量控制器件和所述流量检验单元；
气体箱温度测量器件，用于测量所述气体箱中的温度；以及
气体箱温度波动故障诊断器件，用于在由所述气体箱温度测量器件测量的温度变化的情形中确定由于所述气体箱中的温度变化而引起的流量异常。

13.  一种流量检验故障诊断方法，适于当流量检验单元探测到流量异常时诊断引起流量异常的故障，该流量检验单元基于由第一压力测量器件测量的压力测量流体流量，
其中，该流量检验故障诊断方法用于确定：当所述流量检验单元探测到在流量控制器件的特定流量控制器件中流量异常时，在流量控制器件的特定一个中引起流量异常的故障；以及当流量检验单元探测到在所有的流量控制器件中流量异常时，在除了该流量控制器件之外的其它器件中引起流量异常的故障。

14.  根据权利要求13的流量检验故障诊断方法，包括：
真空处理过程，用于抽空所述流量检验单元；
气密封闭过程，用于气密性地封闭在所述真空处理过程中被抽空的所述流量检验单元；
压力监测过程，用于在每个预定的时间间隔通过所述第一压力测量器件测量在所述气密封闭过程中被气密性封闭的流量检验单元中的压力；以及
压力测量器件故障诊断确定过程，用于当将在所述压力监测过程中测量的压力和初始值相比较并且在所述压力监测过程中测量的压力和所述初始值之间的差超过容许的范围时，确定在所述压力测量器件中引起流量异常的故障。

15.  根据权利要求13的流量检验故障诊断方法，包括：
填充过程，用于打开设置在所述第一压力测量器件上游的截流阀并且关闭设置在所述第一压力测量器件下游的测量开/闭阀，以及在所述截流阀和所述测量开/闭阀之间填充用于测量的气体直至所述气体的压力达到目标压力；
气密封闭过程，用于关闭所述截流阀以在所述截流阀和所述测量开/闭阀之间形成气密封闭的空间；
压力监测过程，用于在每个预定的时间间隔通过所述第一压力测量器件和设置在所述第一压力测量器件与所述测量开/闭阀之间的第二压力测量器件测量流体压力；以及
压力测量器件故障确定过程，用于当将在所述压力监测过程中由所述第一压力测量器件测量的压力和由所述第二压力测量器件测量的压力相比较时，并且在由所述第一压力测量器件测量的压力和由所述第二压力测量器件测量的压力之间的差超过容许的范围时，确定在所述第一压力测量器件中引起流量异常的故障。

16.  根据权利要求13的流量检验故障诊断方法，其中，当测量在存放所述流量控制器件和所述流量检验单元的气体箱中的温度，并且所述温度变化时，由于气体箱中的温度变化而引起流量波动。

17.  一种流量检验故障诊断程序，其记录在计算机可读介质产品上，用于在控制气体供应管道系统的计算机中执行，所述气体供应管道系统包括：
流量控制器件；以及
流量检验单元，该流量检验单元具有压力测量器件，该流量检验单元基于由所述压力测量器件测量的压力来测量流量控制器件的流量并且执行流量检验，
其中，该程序包括当在气体供应管道系统中探测到流量异常时诊断引起流量异常的故障的步骤。

流量检验故障诊断设备、系统、方法及其控制程序产品
技术领域
本发明涉及一种流量检验故障诊断设备、流量检验故障诊断系统、流量检验故障诊断方法，以及用于流量检验故障诊断的控制程序产品。
背景技术
在半导体制造过程的薄膜沉积器件或者干燥蚀刻器件中，使用专门气体例如硅烷或者磷化氢、腐蚀性气体例如氯气、可燃气体例如氢气等。
这些气体的流量应该被严格地控制。
上述严格控制的原因在于气体流量直接地影响过程质量。特别是，气体流量大大地影响在薄膜沉积过程中的薄膜质量或者在蚀刻过程中的电路处理质量，由此根据气体流量精度确定半导体产品的生产。
另一原因在于大多数的这些气体对人体和环境有害或者具有爆炸性，这些气体在它们被使用之后不允许在大气中被直接地处理，从而用于半导体制造过程中的器件应该根据气体类型设有解毒器件。然而，上述解毒器件通常具有有限处理能力。因此，当以高于容许值的流量流动时，不能极佳地处理气体，从而有害的气体可能逸出到大气中或者解毒器件可能受损。
而且，因为这些气体，特别是能够在半导体制造过程使用的高纯度无尘气体昂贵，并且由于自然损耗，一些气体的使用被加以限制，它们不能被大量保存。
鉴于此，传统上已将一种已知的用作流量控制器件的质量流控制器安装在半导体制造工艺回路中，从而对于每一种类型的气体，使气体以最佳流量流动。上述质量流控制器通过改变施加的电压而改变所设定的流量，因此对于工艺配方变化作出响应。
然而，用于半导体制造过程中的这些气体，特别是在所谓的工艺气体当中用于薄膜沉积的材料气体，可能由于它的特性而在气体管线中引起固体物质析出，从而流量体积可能改变。质量流控制器在内部形成有毛细管目的是以高精度提供固定的流量。即使固体物质在该部分上的少量析出也能够降低将被供给的气体的流动精度。而且，因为具有用于蚀刻过程等的高腐蚀性的气体散逸，不能避免对质量流控制器的腐蚀，即便是使用具有高抗腐蚀性的材料例如不锈材料等。结果，可能发生缓慢退化，从而降低流动精度。
如上所述，在质量流控制器中，在施加电压和实际流量之间关系的改变，以使实际流量可能改变。因此，需要对质量流控制器周期性地进行流量检验和校准。
基本上通过使用薄膜流量计执行质量流控制器的流量检验。然而，在执行这种测量时，一部分的管道被移除。在测量之后，所述管道应被组装成初始状态，并且应执行泄露检查。因此，该工作非常耗时。
相应地，理想的是在不移除管道的情况下能够执行流量检验。
在日本未审定专利申请公开No.2006-337346中披露了在管道被组装的状态中执行流量检验的一种方法。图11是传统流量检验系统100的示意性配置图。
在传统流量检验系统100中，气体通道103被设于第一截流阀101和第二截流阀102之间，并且通过质量流控制器110调节其流量的工艺气体被供应到工艺腔室111。气体通道103经由排放通道105与真空泵104的进口连通。在排放通道105中，设置第三截流阀106、温度传感器108、压力传感器107以及第四截流阀109。流量检验系统100具有被连接到器件106、107、108和109的检验控制器，用于存储气态物质特有的压缩因子数据和由质量流控制器110的出口与第二和第四截流阀102和109限定的预定空间的容积值。
在首次测量时，流量检验系统100从由压力传感器107测量的压力P1、由温度传感器108测量的温度T1、对应于压力P1和温度T1的第一压缩因子Z1以及在图中利用虚线表示的容积V获得质量G1。在第二次测量时，流量检验系统100从由压力传感器107测量的压力P2、由温度传感器108测量的温度T2、对应于压力P2和温度T2的第二压缩因子Z2以及容积V获得质量G2。流量检验系统100获得在第一次测量时的质量G1和在第二次测量时的质量G2之间的差值，并且基于该差值检验质量流控制器110的流量。
上述流量检验系统100使用实际上用于处理的气体执行流量检验并且利用该气态物质特有的因子校正测量值。因此，流量检验精度高。
然而，传统的流量检验系统100基于置于气体箱中的压力传感器107和温度传感器108的测量结果执行流量检验。即使在其中确定流量检验结果存在异常的情形中，当流量检验在进行中时，异常原因也不限于质量流控制器110。还存在异常原因是压力传感器107的故障或者干扰(例如气体箱中的温度变化)的情形。传统的流量检验系统100并不具有当流量检验在进行中时用于检验在质量流控制器的流量中发生异常的可能性的措施。因此，在传统的流量检验系统100中，管道等必须被从质量流控制器110取下，并且质量流控制器110必须被从气体箱上取下目的是诊断在器件的每一个中的故障。不能在与当流量检验系统100探测到流量异常时的那些条件相同的条件下执行故障测试。因此不能在其中当流量检验在进行中时，仅仅由质量流控制器110中的故障引起流量异常的情形，和其中由构成流量检验系统100的另一器件中的故障引起流量异常的情形之间进行区别。因此，在传统的流量检验系统100中，当探测到流量异常时，在流量检验在进行中时，流量异常的原因不限于在质量流控制器110中的异常。因此，流量检验的可靠性低。
发明内容
鉴于以上情况完成本发明，并且本发明具有的目的在于，克服以上问题并且提供能够提高流量检验的可靠性的流量检验故障诊断设备、流量检验故障诊断系统、流量检验故障诊断方法，以及用于流量检验诊断的控制程序产品。
为了实现本发明的目的，提供一种流量检验故障诊断设备，该设备包括：具有流量控制器件和流量检验单元的气体供应管道系统，该流量检验单元具有压力测量器件，该流量检验单元通过基于由压力测量器件测量的流体压力测量流量控制器件的每一个中的流体流量而探测流量异常。该流量检验故障诊断设备还包括故障诊断器件，该诊断器件具有在流量检验单元探测到流量异常的情形中诊断压力测量器件中的故障的模式。
根据本发明的另一方面，优选地，流量检验故障诊断系统包括：具有流量控制器件和流量检验单元的气体供应管道系统，该流量检验单元具有压力测量器件，该流量检验单元通过基于由压力测量器件测量的流体压力测量流量控制器件中的流体流量而探测流量异常。该流量检验故障诊断系统还包括流量控制器件故障诊断器件，用于确定：当流量检验单元确定在所有的流量控制器件中流量异常时，在除了流量控制器件之外的其它器件中引起流量异常的故障；以及当流量检验单元仅在特定流量控制器件中确定流量异常时，在流量控制器件的特定一个中引起流量异常的故障。
根据本发明另一方面，优选地，流量检验故障诊断方法适于当流量检验单元探测到流量异常时诊断引起流量异常的故障，该流量检验单元基于由第一压力测量器件测量的压力测量流体流量。该流量检验故障诊断方法确定：在当流量检验单元探测到在流量控制器件中的特定流量控制器件中流量异常时，在流量控制器件中的特定一个中引起流量异常的故障；以及在当流量检验单元探测到在所有的流量控制器件中流量异常时，在除了该流量控制器件之外的其它器件中引起流量异常的故障。
根据本发明的另一方面，优选地，一种用于在控制气体供应管道系统的计算机中执行的、在计算机可读介质产品上记录的流量检验故障诊断程序，该气体供应管道系统包括流量控制器件和具有压力测量器件的流量检验单元，该流量检验单元基于由压力测量器件测量的压力来测量流量控制器件的流量并且执行流量检验。该程序包括当探测到在气体供应管道系统中流量异常时，诊断引起流量异常的故障的步骤。
附图说明
图1是在本发明第一实施例中的流量检验故障诊断设备和流量检验故障诊断系统的示意性配置图；
图2是图1所示控制器的电气框图；
图3是示出图2中所示的高级设备执行的流量检验故障诊断程序的操作的流程图；
图4是图2中所示压力传感器输出波动异常探测程序的流程图；
图5是图3中所示压力传感器零点偏移探测程序的流程图；
图6是在第二实施例中的流量检验故障诊断设备和流量检验故障诊断系统的示意性配置图；
图7是图6中所示控制器的电气框图；
图8是图7中所示压力传感器输出波动异常探测程序的流程图；
图9是图7中所示压力传感器零点偏移探测程序的流程图；
图10是由本发明第三实施例的流量检验故障诊断设备执行的压力传感器量程异常探测程序的流程图；并且
图11是传统的流量检验系统的示意性配置图。
具体实施方式
现在将参考附图给出体现本发明的一种流量检验故障诊断设备、流量检验故障诊断系统、流量检验故障诊断方法，以及用于流量检验故障诊断的控制程序产品的优选实施例的详细说明。
(第一实施例)
流量检验故障诊断设备和流量检验故障诊断系统的总体配置。
图1是流量检验故障诊断设备8、气体供应管道系统25，以及流量检验故障诊断系统26的示意性配置图。
流量检验故障诊断设备8和流量检验故障诊断系统26被应用到例如在图1中示出的气体箱20。通过在气体箱20中安装多个气体单元6A、6B、6C…而获得气体供应管道系统25。每个气体单元6A、6B、6C…均具有相同配置。为方便起见添加附图标记的下标“A”、“B”、“C”…从而构成气体单元的多个气体单元、流动器件、流量控制器件等被相互区别。在下面，当构件不必要相互区分时，下标被适当省略。
气体单元6A、6B、6C…被并联到气体供应阀15以向处理腔室(未示出)供应各种工艺气体。流量检验单元10被设置成与气体供应阀15并联。气体单元6A、6B、6C…经由流量检验单元10被连接到真空泵(未示出)以排放工艺气体。
在气体箱20中，设置控制器21和气体箱温度传感器22。控制器21是流量检验单元10的控制器，并且被连接到设置于半导体制造设备侧的高级设备23。将在后面描述的流量检验故障诊断程序30被存储于存储介质例如CD-ROM中。在高级设备23中，安装流量检验故障诊断程序30。气体箱温度传感器22测量气体箱20中的温度。
气体单元的配置
气体单元6形成有串联的调节器1、压力传感器2、输入开/闭阀3、质量流控制器4和输出开/闭阀5。在气体单元6中，工艺气体被调节器1调节成设定压力，工艺气体的流量由质量流控制器4调节，并且工艺气体从输出开/闭阀5输出。从输出开/闭阀5输出的工艺气体经由气体供应阀15被供应到未示出的处理腔室或者经由流量检验单元10被排放。向气体单元6的每一个供应不同种类的工艺气体。
流量检验单元
在流量检验单元10中，压力传感器12和温度传感器13被置于第一截流阀11和第二截流阀14之间。
控制器的电气模块配置
图2是控制器21的电气框图。
控制器21是已知的计算机。控制器21具有用于处理和计算数据的CPU31、用于存储程序的ROM(只读存储器)32、作为用于存储数据和程序的可读/可写易失存储器的RAM 33、作为用于存储数据和程序的可读/可写非易失存储器的NVRAM 34、用于控制向/从气体箱20中的器件的信号输入/输出的输入/输出接口(在下文中，称为“输入/输出I/F”)35，以及被连接到高级设备23以控制数据传输/接收的通信接口(在下文中，称为“通信I/F”)36。
在NVRAM 34中，存储压力传感器输出波动异常探测程序37和零点偏移探测程序38。程序37和38将被在后面描述。
NVRAM 34还设有输出波动带初始值存储部件39，用于存储表示在流量检验时从正常压力传感器12输出的最大和最小压力值之间的差的“输出波动带初始值”，以及压力平均初始值存储部件40，用于存储表示在流量检验时由正常压力传感器12测量的压力平均值的“压力平均初始值”。“输出波动带初始值”和“压力平均初始值”可以是在设计时的理论值或者是通过在将流量检验故障诊断设备8连接到半导体制造设备或者流量检验故障诊断设备8组装完成之后执行压力传感器输出波动异常探测过程(见图4)和压力传感器零点偏移探测过程(图5)而获得的实际测量值。
气体箱温度传感器22以及流量检验单元10的第一截流阀11、压力传感器12、温度传感器13，以及第二截流阀14被连接到输入/输出I/F 35。
另一方面，气体单元6的每一个的压力传感器2、输入开/闭阀3、质量流控制器4和输出开/闭阀5以及气体供应阀15被连接到高级设备23。
流量检验方法
下面，将描述应用第一实施例的气体供应管道系统25和流量检验单元10的流量检验方法。
例如，在气体单元6J上执行流量检验的情形中，气体单元6A到6I的输出开/闭阀5A到5I以及气体供应阀15被关闭。另一方面，气体单元6J的输入开/闭阀3J和输出开/闭阀5J，以及流量检验单元10中的第一截流阀11与第二截流阀14被打开。在该状态下，工艺气体被从工艺气体供应源7J供应到质量流控制器4J。为了使得质量流控制器4J的受控流量稳定，在工艺气体被供应到气体单元6J 30秒之后，流量检验单元10的第二截流阀14被关闭。
结果，流量检验单元10中的压力增加。压力传感器12测量自探测到压力P1(例如，5kPa)起直至探测到压力P2(例如，13kPa)经过的时间。测量这个时间的原因在于，压力升高时间根据流量改变。当压力传感器12探测到13kPa时，第二截流阀14被打开以进行下次的流量检验。
控制器21从压力传感器12和温度传感器13接收测量结果如下地计算流率。
通过从压力P2减去压力P1获得在第一截流阀11和第二截流阀14之间的压力增加数量ΔP。因为压力传感器12按预定间隔(例如，0.1秒间隔)探测压力，所以通过自压力传感器12探测到压力P1起直至压力传感器12探测到压力P2而对压力探测次数计数，获得其中在第一截流阀11和第二截流阀14之间的压力从P1升高到P2的测量时间Δt。通过将压力增加数量ΔP除以测量时间Δt，获得每单位时间增加的压力值ΔP/Δt。通过使用所用工艺气体的气体常数获得气体常数R。温度T是由温度传感器13探测到的温度。而且，气罐容积V在流量检验之前被预先测量并且存储于NVRAM 34中。通过将已知的数字值(每单位时间增加的压力值ΔP/Δt、气体常数R、温度T和气罐容积V)代入下面的公式1，计算出流量Q。
公式1

流量检验单元10将计算出的流量Q与质量流控制器4J的设定流量相比较。当计算出的流量Q和设定流量彼此一致时，流量检验单元10确定质量流控制器4J适当地控制流量(正常)。当它们彼此不一致时，流量检验单元10确定质量流控制器4J不适当地控制流量(异常)。
流量检验故障诊断方法
将参考图3描述流量检验故障诊断方法。图3是示出由图2中示出的高级设备23执行的流量检验故障诊断程序30的操作的流程图。
高级设备23完成在气体箱20中的所有的质量流控制器4上的流量检验，并且流量异常探测触发图3中所示的流量检验故障诊断程序30的执行。
具体地，高级设备23在图3中的步骤1(在下文中，被写成“S1”)中确定是否在所有的质量流控制器4(流量控制器件)中发生流量异常。在确定在所有的质量流控制器4中没有发生流量异常的情形中(S1：否)，高级设备23确定探测流量异常的质量流控制器4发生故障。
另一方面，在高级设备23确定在所有的质量流控制器4中存在流量异常的情形中(S1：是)，在S2中确定是否在其中发生流量异常的质量流控制器4的所有流量Q均沿着相同方向偏离设定流量。在其中发生流率异常的质量流控制器4的所有的流量Q并非沿着相同方向偏离设定流量的情形中(S2：否)，在S3中，确定在压力传感器12中的压力波动是否正常。将在后面描述该确定方法。在压力传感器12中的压力波动不正常的情形中(S3：否)，确定在流量检验单元10的压力传感器12中的输出波动中发生异常。另一方面，在压力传感器12中的压力波动正常的情形中(S3：是)，确定流量检验单元10发生故障。
在其中发生流量异常的质量流控制器4的所有的流量Q均沿着相同方向偏离设定流量的情形中(S2：是)，在S4中，经由控制器21输入由气体箱温度传感器22测量的温度，并且确定在气体箱20中的温度中是否发生波动。在确定在气体箱20中的温度波动的情形中(S4：否)，基于气体箱20中的温度变化(设备干扰影响)确定流量异常被探测到。流量检验故障诊断设备8中的控制器21可以直接地确定由气体箱20中的温度变化(干扰)引起的故障。
在确定在气体箱20中不存在温度波动的情形中(S4：是)，在S5中，探测压力传感器12的零点是否偏移。将在后面描述探测压力传感器12中的零点偏移的过程。在确定压力传感器12的零点没有偏移的情形中(S5：否)，确定由于在流量检验单元10的压力传感器12中发生量程错误而探测到流量异常。当确定压力传感器12的零点偏移时(S5：是)，探测到的流量异常的原因被确定为压力传感器12的零点偏移。
压力传感器输出波动探测方法
图4是图2中所示压力传感器输出波动异常探测程序37的流程图。
在探测压力传感器12的输出波动是否正常的情形中(图3中的S3)，高级设备23向流量检验故障诊断设备8的控制器21发出输出波动探测指令。当控制器21接收到输出波动探测指令时，CPU 31从NVRAM 34读出压力传感器输出波动异常探测程序37，将其复制到RAM 33，并且执行该程序。由此，控制器21确定压力传感器12的输出波动是否正常。
具体地，在对气体供应管道系统25执行故障诊断的情形中，高级设备23关闭气体单元6的每一个中的输入开/闭阀3和输出开/闭阀5以及气体供应阀15以切断工艺气体向未示出的处理腔室的供应。控制器21关闭第一截流阀11和第二截流阀14以切断排放线路。当控制器21从高级设备23接收到输出波动探测指令时，在图4的S11中，控制器21打开流量检验单元10的第二截流阀14而关闭流量检验单元10的第一截流阀11，由此在由连接第一截流阀11和第二截流阀14的管线构成的罐中(在流量检验单元10中)形成真空。
在S12中，控制器21基于压力传感器12的压力探测结果确定流量检验单元10中的压力是否变得等于或小于预定压力。根据真空泵的能力、压力传感器的精度，以及流量检验精度确定该预定压力。在本实施例中，该预定压力被设为80Pa。在其中流量检验单元10中的压力被降低到80Pa或者更低以形成真空的情形中(S12：是)，程序前进到S14。
另一方面，在流量检验单元10中的压力没有降低到80Pa或更低以形成真空的情形中(S12：否)，在S13中，确定真空处理时间是否已达到一分钟。当真空处理20时间还没有达到一分钟时(S13：否)，程序返回到S12。相反，即使当流量检验单元10中的压力没有降低到80Pa或者更低并且尚未形成真空时(S12：否)，如果真空处理时间已经达到一分钟(S13：是)，则由于下面的原因程序前进到S14。例如，在压力传感器12由于故障等而没有准确地测量流量检验单元10中的压力的情形中，防止流量检验单元10由于过度真空处理而出现故障。
在S14中第二截流阀14被关闭。并且在S15中压力传感器12启动监测在第一截流阀11和第二截流阀14之间的压力。在S16中，确定自压力监测启动起是否已经达到0.5秒。在直至达到0.5秒前(S16：否)，压力传感器12进行等待。
另一方面，当在压力监测启动起达到0.5秒时(S16：是)，在S17中，由压力传感器12测量的压力被存储在RAM 33中。相应地，在S18中，确定自压力监测启动起是否已经达到60秒。在自压力监测启动起尚未达到60秒的情形中(S18：否)，程序返回S16并且确定自压力被从压力传感器12接收到并且被存储于RAM 33中起是否已经达到0.5秒。在达到0，5秒之后，控制器21将压力传感器12测量的压力再次存储到RAM 33。
如上所述，在自压力监测启动起的60秒期间每0.5秒对压力采样(S18：是)，在S19中，获得在RAM 33中存储的120条压力采样数据的最大值和最小值，从而根据在最大值和最小值之间的差计算压力波动带。
在S20中，“压力波动带初始值”被从压力波动带初始值存储部件39读出，并且与在S19中获得的压力波动带相比较。在S21中，确定在S19中获得的压力波动带和初始值之间的差是否位于容许的波动压力带中，因此识别压力传感器12的输出值与初始值偏离多少。根据流量检验的精度设定容许的波动压力带。优选地，流量检验精度越严格，容许的波动压力带降低越多。在本实施例中，容许波动压力带被设定为26Pa。
在S19中获得的压力波动带和“压力波动带初始值”之间的差是26Pa或更小的情形中(S21：是)，在S22中，确定压力传感器12的输出波动正常。相应地，输出波动正常信号被发送到高级设备23，并且完成该过程。
另一方面，当在S19中获得的压力波动带和“压力波动带初始值”之间的差不是26Pa或更小时(S21：否)，在S23中，确定压力传感器12的输出波动异常。相应地。输出波动异常信号被发送到高级设备23，并且完成该过程。
在图3中的S3中，当从控制器21接收到输出波动正常信号时，高级设备23确定在流量检验单元10中由于输出波动异常而发生流量异常。
另一方面，在图3中的S3中，当从控制器21接收到输出波动异常信号时，高级设备23确定在流量检验单元10的压力传感器12中由于输出波动异常而发生流量异常。
压力传感器零点偏移探测方法
现在将描述探测压力传感器12零点偏移的方法。图5是示出在图3中所示的压力传感器零点偏移探测程序的操作的流程图。
在图3中的S5中确定压力传感器12的零点是否已经偏移的情形中。高级设备23向流量检验故障诊断设备8的控制器21发送零点偏移探测指令。当控制器21接收到零点偏移探测指令时，CPU 31从NVRAM 34读出零点偏移探测程序38，将其复制到RAM 33中，并且执行该程序。结果，控制器21确定压力传感器12的零点是否正常。除了对由压力传感器12测量的压力进行处理之外，压力传感器零点偏移探测过程基本上类似于图4中示出的压力传感器输出波动探测过程。因此，将主要描述与图4中示出的压力传感器输出波动异常探测过程的不同点。在图表中，相同附图标记指定类似于图4中的压力传感器输出波动异常探测过程的过程，并且对它们的说明被相应地省略。
当在流量检验单元10中形成80Pa或者更低的真空时，或者在自流量检验单元10开始被抽空起达到一分钟之后，CPU 31关闭第二截流阀14并且随后启动基于压力传感器12的测量结果监测流量检验单元10中的压力(见S11，S12：是，S13：是，S14，和S15)。CPU 31自启动压力监测直至达到60秒的一段时间，每0.5秒从压力传感器12获得压力探测结果。在CPU 31中，通过将新测量的压力加到正好在新获得的压力被测量出之前测得的压力而获得压力相加值，并且CPU 31利用计算出的值重写压力相加值以存储在RAM3 3中(S14，S16：是，S31，和S18：否)。
当自启动压力监测起已经达到60秒时(S18：是)，在S32中，在RAM 33中存储的压力相加值除以采样次数(120)，由此计算在60秒中的压力值的平均值(压力平均值)。“压力平均初始值”在S33中被从压力平均初始值存储部件40读出并且与在S32中计算的压力平均值相比较。在S34中，确定在S32中计算的压力平均值和“压力平均初始值”之间的差是否等于或小于容许的压力值。根据流量检验精度设定容许的压力值。优选地，流量检验精度越严格，则容许的压力值降低越多。在本实施例中，容许的压力值被设定到80Pa。
在S32中计算的压力平均值和压力平均初始值之间的差是80Pa或更小的情形中(S34：是)，在S35中，确定压力传感器12的零点正常。零点正常信号被发送到高级设备23，并且然后完成该过程。
另一方面，当在S32中计算的压力平均值和压力平均初始值之间的差不是80Pa或更小时(S34：否)，在S36中，确定压力传感器12的零点异常。零点异常信号被发送到高级设备23，并且完成该过程。
在图3中的S5中。当从控制器21接收到零点正常信号时，高级设备23确定由于在压力传感器12中量程错误而发生流量异常。
另一方面，在图3中的S5中，当从控制器21接收到零点异常信号时，高级设备23确定由于流量检验单元10的压力传感器12的零点偏移而发生流量异常。
操作和优点
在流量检验单元10探测到在任何质量流控制器4中流量异常的情形中，第一实施例的流量检验故障诊断设备8诊断流量检验单元10的压力传感器12中的故障，由此将由于压力传感器12中的故障引起的流量异常与由于质量流控制器4中的故障引起的流量异常分开。因此，利用第一实施例的流量检验故障诊断设备8，流量异常不会被错误地确定为由质量流控制器4中的故障引起的异常，直到确定由于压力传感器12中的故障引起流量异常。因此，能够提高流量检验可靠性。
特别是，第一实施例的流量检验故障诊断设备8在与当探测到流量异常时的那些条件相同的条件下诊断压力传感器12中的故障，而不用将质量流控制器4从气体单元6拆卸。因此，流量检验故障诊断设备8能够在由压力传感器12中的故障引起流量异常的情形和在由质量流控制器4中的故障引起流量异常的情形之间进行清楚地辨别。
在第一实施例的流量检验故障诊断设备8、流量检验故障诊断系统26以及流量检验故障诊断方法中，流量检验单元10被抽空，并且第一截流阀11和第二截流阀14被关闭以气密性地封闭流量检验单元10。之后，流量检验单元10中的压力通过压力传感器12测量并且被监测(见图5中的S11，S12：是，S13：是，S14，S15，S16：是，S31，和S18：是)。流量检验故障诊断设备8将通过对压力传感器12测量的压力平均化而获得的压力平均值和压力平均初始值相互比较。当差超过容许的范围(在该实施例中为80Pa)时，流量检验故障诊断设备8确定故障发生从而在压力传感器12中零点偏移(见图5中的S32，S33，S34：否，和S36)。因此，第一实施例的流量检验故障诊断设备8能够将压力传感器12的零点偏移这种流量异常的原因与其它故障相分开地探测。因此，故障能够被较容易地处理。
在第一实施例的流量检验故障诊断设备8、流量检验故障诊断系统26以及流量检验故障诊断方法中，流量检验单元10被抽空，并且然后第一截流阀11和第二截流阀14被关闭以气密性地封闭流量检验单元10。之后，流量检验单元10中的压力通过压力传感器12测量并且被监测(见图4中的S11，S12：是，S13：是，S14，S15，S16：是，S17，和S18：是)。随后，流量检验故障诊断设备8将由压力传感器12测量的压力的输出波动带与压力传感器12的输出波动带初始值相比较。当差超过容许的范围时，流量检验故障诊断设备8确定发生故障从而在压力传感器12中发生输出波动异常(见图4中的S19，S20，S21：否，和S23)。因此，第一实施例的流量检验故障诊断设备8能够与其它故障相分开地探测流量异常的原因，所述原因是压力传感器12中的输出波动异常。因此，故障能够被较容易地处理。
在流量检验单元10探测到在任何质量流控制器4中流量异常的情形中，当气体箱20中的温度改变时，第一实施例的流量检验故障诊断设备8(高级设备23)和流量检验故障诊断系统26确定由于气体箱20中的温度变化而发生流量异常。因此，能够与其它故障相分开地探测由于气体箱20中的温度变化(干扰)引起的流量异常。故障能够被较容易地处理。
在第一实施例的流量检验故障诊断系统26和流量检验故障诊断方法中，当流量检验单元10确定在所有的质量流控制器4中发生流量异常时，确定存在除了质量流控制器4之外的作为流量异常原因的故障。当流量检验单元10确定仅仅在特定质量流控制器4中存在流量异常时，确定存在作为在该特定质量流控制器4中的流量异常原因的故障。以此方式，流量检验单元10在其中流量异常原因存在于质量流控制器中的情形和其中流量异常原因并不存在于质量流控制器中的情形之间相区分(见图3中的S1)。因此，第一实施例的流量检验故障诊断系统26和流量检验故障诊断方法能够在与当在将质量流控制器4拆卸和测试之前，检验流量时的那些条件相同的条件下，在其中流量异常原因是在质量流控制器4中的情形和其中流量异常原因在某别处的情形之间进行辨别。因此，能够提高流量检验可靠性。
第一实施例的流量检验故障诊断程序30基于由压力传感器12测量的压力测量多个质量流控制器4的流量。在流量检验单元10探测到流量异常的情形中，允许控制流量检验单元10执行流量检验的高级设备23诊断作为流量异常原因的故障(见图3)。因此。流量异常原因能够被相互区别，从而能够增强流量检验的可靠性。
(第二实施例)
现在将参考附图描述本发明的流量检验故障诊断设备的第二实施例。
流量检验故障诊断设备的总体配置
图6是示出流量检验故障诊断设备8A和流量检验故障诊断系统26A的示意性配置。
在它们被应用于具有流量检验单元10A的气体供应管道系统25A的方面，第二实施例的流量检验故障诊断设备8A和流量检验故障诊断系统26A不同于第一实施例的流量检验故障诊断设备。这里将主要描述与第一实施例的不同点。在图中相同附图标记指定与在第一实施例中的那些构件相同的构件，并且不再重复对它们的说明。为方便起见，附图标记附有下标“A”、“B”、“C”…从而气体单元等被相互区分。在下面，当不必要相互区分构件时，则没有示出下标。
流量检验故障诊断设备8A在气体箱20A中具有用于从净化气体单元50向多个气体单元60A、60B、60C…供应净化气体的电路配置。在流量检验故障诊断设备8A中，通过将调节器52、作为“第二压力测量部件”的例子的第二压力传感器55、测量开/闭阀56、止回阀57、净化气体供应阀58，以及质量流控制器59串联获得净化气体单元50，由此构成净化气体管线71的一部分。在调节器52和第二压力传感器55之间设置流量检验单元10A(将在后面描述)。在这种净化气体单元50中，调节器52被连接到净化气体供应源51，并且质量流控制器59被连接到未示出的处理腔室。在调节器52的下游侧上连接排放管线72。在排放管线72中，第一排气阀53和第二排气阀54被从上游侧设置。排放管线72被连接到未示出的真空泵。
在气体单元60中，输入阀62、调节器63、第三压力传感器64、输出阀65和质量流控制器66被串联。气体单元60用作气体管线73的一部分。在气体单元60中，在质量流控制器66的上游侧上连接从净化气体管线71分支出的净化气体供应管线74。在净化气体供应管线74中，止回阀67和净化气体输入阀68被从上游侧顺序地设置。在这种气体单元60中，输入阀62被连接到工艺气体供应源61，并且质量流控制器66被连接到未示出的处理腔室。不同种类的工艺气体A、B、C…被供应到气体管线60的每一个。
流量检验单元
通过从上游侧顺序地连接截流阀41、罐42、温度传感器43、用作“第一压力测量部件”的实例的第一压力传感器44和调节器45而获得流量检验单元10A。因为在调节器52和测量开/闭阀56之间的容积较小，流量检验单元10A通过设置罐42而保证用于测量压力下降时间必要的容积。设置调节器45以使得质量流控制器59、66A、66B、66C…的主侧(primary-side)的压力在流量检验时恒定。
控制器的电气模块配置
图7是图6中所示的控制器21A的电气框图。
控制器21A是类似于第一实施例中的微型计算机。然而，利用压降方法执行流量检验，从而在压力传感器输出波动异常探测程序37A和压力传感器零点偏移探测程序38A中的过程不同于第一实施例中的那些。
气体箱温度传感器22和流量检验单元10A中的截流阀41、温度传感器43，以及第一压力传感器44被连接到输入/输出I/F 35。第二排气阀54和测量开/闭阀56也被连接到输入/输出I/F 35。
第一排气阀53和第二排气阀54、净化气体单元50中的第二压力传感器55、测量开/闭阀56、净化气体供应阀58以及质量流控制器59、气体单元60的每一个的输入阀62、第三压力传感器64、输出阀65、质量流控制器66以及净化气体输入阀68被连接到高级设备23。
流量检验方法
例如，在执行质量流控制器66A的流量检验的情形中，高级设备23关闭工艺气体管线73A、73B和73C的输入阀62A、62B和62C以及输出阀65A、65B和65C，以中断工艺气体A、B和C的供应。而且。高级设备23关闭第一排气阀53和第二排气阀54以中断排放。高级设备23还关闭净化气体供应阀58和净化气体输入阀68B和68C并且打开截流阀41、测量开/闭阀56和净化气体输入阀68A，由此利用净化气体更换停留于工艺气体管线73A中的工艺气体。
在利用净化气体更换期间，调节器52将净化气体的压力调节为设定压力。在净化气体管线71被稳定于设定压力之后，高级设备23关闭截流阀41以中断净化气体供应。甚至在这之后，也从质量流控制器66A输出净化气体，并且第一压力传感器44的测量值逐渐地降低。此时，调节器45将它的下游侧上的压力调节为设定压力，由此防止止回阀57、67A、67B、67C…中容积改变，从而能够以稳定的方式执行质量流控制器66A的流量测量。高级设备23测量压降时间，直至第一压力传感器44测量目标压力。基于压降时间，高级设备23测量质量流控制器66A的流量。高级设备23然后在质量流控制器66A的初始状态中的压降时间和此时测量的压降时间之间进行比较，由此计算流量变化速率，并且执行质量流控制器66A的流量检验。
当通过上述流量检验探测到流量异常时，高级设备23执行图3中所示的故障诊断程序。此时，如下地执行压力传感器输出波动异常探测过程和压力传感器零点偏移探测过程。
压力传感器输出波动异常探测
图8是图7中所示压力传感器输出波动异常探测程序37A的流程图。
当控制器21A从高级设备23接收到压力波动探测指令时，CPU 31从NVRAM 34读出压力传感器输出波动异常探测程序37A，将其复制到RAM 33，并且执行该程序。通过这个操作，控制器21A探测第一压力传感器44的输出波动异常。图8中所示的压力传感器输出波动异常探测过程被应用于具有流量检验单元10A的气体供应管道系统25A，从而直至第一压力传感器44启动监测系统8A中的压力之前的过程不同于第一实施例。
在确定第一压力传感器44的输出波动是否正常时。高级设备23关闭第一排气阀53和第二排气阀54以及净化气体输入阀68A、68B、68C…以中断净化气体的供应和排放。高级设备23还关闭输入阀62A、62B、62C…以及输出阀65A、65B、65C，…以中断工艺气体供应。在该状态中，控制器21A关闭截流阀41并且打开第二排气阀54以及测量开/闭阀56，由此在流量检验单元10A中形成真空(见S41)。
在第一压力传感器44测量的压力变得等于或者小于80Pa的情形中，或者在自真空处理被启动起达到一分钟的情形中，控制器21A关闭测量开/闭阀56(见S12：是，S13：是，和S42)。
之后，控制器21A通过第一压力传感器44每0.5秒测量压力，并且将压力存储在RAM 33中，并且监测单元10A中的压力。当在压力监视启动之后达到60秒时，控制器21A基于在RAM 33中存储的最大压力值和最小压力值获得压力波动带，基于在压力波动带和压力波动带初始值之间的差确定在第一压力传感器44的输出波动中是否存在异常，将所确定的结果发送到高级设备23，并且结束该过程(见S15到S23)。
压力传感器零点偏移探测过程
下面，将描述压力传感器零点偏移探测过程。图9是图7中所示的压力传感器零点偏移探测程序38A的流程图。
因为图9中所示的压力传感器零点偏移探测过程被应用于包括流量检验单元10A的气体供应管道系统25A，在第一压力传感器44启动监测系统8A中的压力之前执行的过程以及作为标则的压力值不同于第一实施例的那些。
在确定第一压力传感器44的零点是否已经偏移时，高级设备23关闭第一排气阀53和第二排气阀54以及净化气体输入阀68A、68B、68C…以中断净化气体供应和排放。高级设备23还关闭输入阀62A、62B、62C…以及输出阀65A、65B、65C…以中断工艺气体供应。在S51中，在第一排气阀53、净化气体单元50的净化气体供应阀58以及气体单元60的每一个的净化气体输入阀68被关闭的状态下，控制器21A关闭截流阀41并且打开第二排气阀54以及测量开/闭阀56。在该状态中，利用高级设备23驱动未示出的真空泵，以在流量检验单元10A中形成真空。
在S52中。基于由第一压力传感器44测量的压力确定单元10A中的压力是否变得等于或者小于预定值。以与在压力升高(例如，见图5中的S12)时类似的方式设定预定值。在本实施例中，该预定值是-97kPaG。
当单元10A中的压力变得等于或者小于-97kPaG时(S52：是)，程序前进到S53。另一方面，当单元10A中的压力不是-97kPaG或者更低时(S52：否)，在S13中确定真空处理时间是否超过一分钟。当真空处理时间还没有达到一分钟时(S13：否)，程序返回到S52。相反，当真空处理时间达到一分钟时(S13：是)，即使单元10A中的压力不是等于或小于-97kPaG，程序也前进到S53。
在S53中，测量开/闭阀56被关闭，并且在截流阀41和测量开/闭阀56之间形成气密闭空间。在S15中，第一压力传感器44启动监测单元10A中的压力。控制器21A每0.5秒从第一压力传感器44获得压力探测结果直至自压力监测启动起达到60秒。每获得压力测量结果时，通过将新测量的压力加到直至正好在压力测量之前测量的压力，控制器21A获得压力相加值，并且利用计算出的值重写在RAM33中存储的压力相加值(见S16：是，S31，和S18：否)。当在压力监测启动之后达到60秒时，在RAM 33中存储的压力相加值除以压力采样次数(120)，由此计算压力平均值。所获得的压力平均值被与“压力平均初始值”相比较(见S32和S54)。
在S54中，获得在压力平均值和“压力平均初始值”之间的差，并且确定压力平均值从“压力平均初始值”的偏差值是否等于或者小于容许的压力值。优选地，以与当压力升高(例如，见图5中的S34)时类似的方式确定容许的压力值。在本实施例中，容许的压力值被设为3kPa。在压力平均值从“压力平均初始值”偏差的值等于或者小于容许的压力值的情形中(S54：是)，在S35中表示压力传感器零点正常的零点正常信号被发送到高级设备23，并且完成该过程。另一方面，当压力平均值从“压力平均初始值”偏差的值不是等于或小于容许的压力值时(S54：否)，表示压力传感器零点异常的零点异常信号被发送到高级设备23，并且完成该过程。
操作和优点
在流量检验单元10A探测到在质量流控制器59、66A、66B、66C…中的任何一个中流量异常的情形中，第二实施例的流量检验故障诊断设备8A诊断流量检验单元10A的第一压力传感器44中的故障，并且将由第一压力传感器44中的故障引起的流量异常从由质量流控制器59、66A、66B、66C…中的故障引起的流量异常相分开。因此，直到确定流量异常是由于第一压力传感器44中的故障引起的之前，第二实施例的流量检验故障诊断设备8A不会错误地确定流量异常是由质量流控制器59、66A、66B、66C…中的故障引起。因此，能够提高流量检验可靠性。
特别是，第二实施例的流量检验故障诊断设备8A在与当探测到流量异常时的那些条件相同的条件下诊断第一压力传感器44中的故障，而不用将质量流控制器59、66A、66B、66C…从气体单元50和60上拆卸下来。因此，流量检验故障诊断设备8A能够在在其中流量异常是由第一压力传感器44中的故障引起的情形和在其中流量异常是由质量流控制器59、66A、66B、66C…中的故障引起的情形之间进行清楚地辨别。
在第二实施例的流量检验故障诊断设备8A、流量检验故障诊断系统26A以及流量检验故障诊断方法中，在其中截流阀41被关闭并且第二排气阀54和测量开/闭阀56被打开的状态下，在流量检验单元10A中形成真空，以及测量开/闭阀56被关闭以气密性地封闭流量检验单元10A。之后，流量检验单元10A中的压力由第一压力传感器44测量并且被监测(见图9中的S51，S52：是，S13：是，S53，S15，S16：是，S31，和S18：是)。在流量检验故障诊断设备8A、流量检验故障诊断系统26A和流量检验故障诊断方法中，通过将第一压力传感器44测量的压力平均获得的压力平均值与压力平均初始值相比较。当差超过容许的值(在本实施例中3kPa)时，故障被确定为第一压力传感器44中的零点偏移(见图9中的S32，S54，S55：否，和S36)。因此，第二实施例的流量检验故障诊断设备8A、流量检验故障诊断系统26A和流量检验故障诊断方法能够与其它故障分开地探测流量异常的原因，所述原因是第一压力传感器44的零点偏移。故障能够被较容易地处理。
在第二实施例的流量检验故障诊断设备8A、流量检验故障诊断26A以及流量检验和故障诊断方法中，在其中截流阀41被关闭并且第二排气阀54和测量开/闭阀56被打开的状态下，在流量检验单元10A中形成真空。随后，测量开/闭阀56被关闭以气密性地封闭流量检验单元10A。之后，流量检验单元10A中的压力由第一压力传感器44测量并且被监测(见图8中的S41，S12：是，S13：是，S42，S15，S16：是，S17，和S18：是)。在流量检验故障诊断设备8A、流量检验故障诊断系统26A和流量检验故障诊断方法中，由第一压力传感器44测量的压力的输出波动带与第一压力传感器44的输出波动带初始值相比较。当差超过容许的值时，确定在第一压力传感器44中发生输出波动异常而发生故障，(见图8中的S19，S20，S21：否，和S23)。因此，第二实施例的流量检验故障诊断设备8A、流量检验故障诊断系统26A和流量检验故障诊断方法能够与其它故障分开地探测流量异常原因，它是第一压力传感器44中的输出波动异常，故障能够被较容易地处理。
(第三实施例)
现在将描述本发明的第三实施例的流量检验故障诊断设备。
第三实施例的流量检验故障诊断设备以与第二实施例类似的方式被应用于图6中所示的气体供应管道系统25A。在第二实施例的压力传感器零点偏移探测过程中，基于第一压力传感器44的压力测量结果，在流量检验单元10A中形成真空，并且探测到零点偏移异常。然而，在第一压力传感器44中发生异常的情形中，在单元10A中可以不形成真空。在此情形中，在由第一压力传感器44测量的压力中发生错误，并且不能执行精确的零点探测。
因此，在第三实施例的流量检验故障诊断设备中，控制器21A的外部I/F35设有第二排气阀54、测量开/闭阀56、截流阀41、温度传感器43以及第一压力传感器44，以及另外地，安装在流量检验单元10A下游的第二压力传感器55。控制器21A使用由在流量检验单元10A外部安装的第二压力传感器55测量的压力作为参考，确定在安装于流量检验单元10A中的第一压力传感器44的量程是否存在异常。在确定量程不存在异常的情形中，确定第一压力传感器44的零点偏移(见图10中的S68：是，和S69，以及图3中的S5)。这里将主要描述与第二实施例的不同点。相同附图标记指定与第二实施例中的那些构件相同的构件，并且不再重复对它们的说明。
图10是由本发明第三实施例的流量检验故障诊断设备执行的压力传感器量程异常探测程序的流程图。
在确定第一压力传感器44的零点是否偏移时，高级设备23关闭第一排气阀53和第二排气阀54以及净化气体输入阀68A、68B、68C…，以中断净化气体供应和排放。高级设备23关闭输入阀62A、62B、62C…以及输出阀65A、65B、65C…，以中断工艺气体的供应。在该状态下，在S61中，第三实施例的流量检验故障诊断设备打开截流阀41并且关闭测量开/闭阀56以将净化气体引入流量检验单元10A中。流量检验单元10A通过净化气体单元50的调节器52调节压力以使该单元10A中的压力变为500kPa。
在S62中，当基于由第二压力传感器55测量的压力PT2探测到流量检验单元10A中的压力变为500kPa时，控制器21A关闭截流阀41，以用净化气体填充流量检验单元10A。在S63中，通过流量检验单元10A的第一压力传感器44以及净化气体单元50的第二压力传感器55启动压力监测。在S64中，确定自压力监测启动起是否已经达到0.5秒。在自压力监测启动起尚未达到0.5秒的情形中(S64：否)，控制器21A进行等待。
在自压力监测启动起已经达到0.5秒的情形中(S64：是)，在S65中，由第一压力传感器44测量的压力PT1和由净化气体单元50的第二压力传感器55测量的压力T2被输入并且存储于RAM 33中。在S18中，确定自压力监测启动起是否已经达到60秒。在自压力监测启动起尚未达到60秒的情形中(S18：否)，程序返回S64。通过重复S64到S18中的过程，由第一压力传感44和第二压力传感器55每0.5秒测量的压力PT1和PT2被累积并且存储于RAM 33中。在自压力监测启动起达到60秒之后(S18：是)，程序前进到S66，其中计算在自压力监测启动起60秒的周期内由第一压力传感器44测量的压力PT1的平均值。
在S67中，在S66中计算的压力值的平均值与在自压力监测启动起60秒的周期内由第二压力传感器55测量的压力PT2的平均值(参考值)相比较。在S68中，确定在S66中计算的压力值的平均值和参考值之间的差是否等于或者小于容许的压力值。以与在压力升高时类似的方式确定容许的压力值。在本实施例中，容许的压力值被设为3kPa。当在S66中计算的压力值的平均值和参考值之间的差等于或者小于容许的压力值时(S68：是)，在S69中，表示第一压力传感器44的量程点正常的量程点正常信号被发送到高级设备23。之后，完成该过程。另一方面，在S66中计算的压力值的平均值和参考值之间的差不是等于或小于容许的压力值的情形中(S68：否)，在S70中，表示第一压力传感器44的量程点异常的量程点异常信号被发送到高级设备23。之后，完成该过程。
在图3中的S5中，当从控制器21A接收到量程点正常信号时，高级设备23确定流量检验单元10A中的第一压力传感器44的零点已经偏移，并且流量异常是由第一压力传感器44的零点偏移引起。
另一方面，在图3中的S5中，当从控制器21A接收到量程点异常信号时，高级设备23确定流量检验单元10A中的第一压力传感器44的零点没有偏移，并且流量异常是由于流量检验单元10A中的第一压力传感器44中的量程错误引起。
操作和优点
在流量检验单元10A使用设置于流量检验单元10A的外部的第二压力传感器55作为参考而探测到在任何质量流控制器59、66A、66B、66C…中流量异常的情形中，第三实施例的流量检验故障诊断设备诊断流量检验单元10A的第一压力传感器44中的故障，并且将由第一压力传感器44中的故障引起的流量异常与由质量流控制器59、66A、66B、66C…中的故障引起的流量异常相区分。因此，在第三实施例的流量检验故障诊断设备中，直到在确定流量异常是由第一压力传感器44中的故障引起之前，不会错误地确定流量异常是由质量流控制器59、66A、66B、66C…中的故障引起。因此。能够提高流量检验的可靠性。
特别是，第三实施例的流量检验故障诊断设备在与当探测到流量异常时的那些条件相同的条件下诊断第一压力传感器44中的故障，而不用将质量流控制器59、66A、66B、66C…从气体单元50和60上拆卸下来。因此，流量检验故障诊断设备能够在由第一压力传感器44中的故障引起流量异常的情形和由质量流控制器59、66A、66B、66C…中的故障引起流量异常的情形之间进行清楚地辨别。
在第三实施例的流量检验故障诊断设备、流量检验故障诊断系统以及流量检验故障诊断方法中，在截流阀41被打开并且测量开/闭阀56被关闭的状态下，净化气体(用于测量的气体)被引入流量检验单元10A中。当第二压力传感器55探测到单元10A中的压力达到目标压力时，关闭截流阀41，并且净化气体被引入在截流阀41和测量开/闭阀56之间的部分中(见图10中的S61和S62)。随后，在流量检验故障诊断设备、流量检验故障诊断系统和流量检验故障诊断方法中，在截流阀41和测量开/闭阀56之间的部分中的压力由第一压力传感器44和第二压力传感器55测量并被监测(见图10中的S63，S64，S65，和S18：是)。在流量检验故障诊断设备、流量检验故障诊断系统和流量检验故障诊断方法中，通过将由流量检验单元10A中的第一压力传感器44测量的压力PT1平均而获得的压力平均值与通过将由设置于流量检验单元10A的下游侧上的第二压力传感器55测量的压力PT2平均而获得的压力平均值(参考值)相比较。当差超过容许的值(在本实施例中为3kPa)时，确定第一压力传感器44中的量程点偏移(见图5中的S66，S67，S68：否，和S70)。因此，第三实施例的流量检验故障诊断设备、流量检验故障诊断系统和流量检验故障诊断方法能够与其它故障分开地探测流量异常的原因，该原因是第一压力传感器44中的量程错误。故障能够被较容易地处理。
在第三实施例的流量检验故障诊断方法中，例如，在流量检验单元10A利用压降方法执行流量检验的情形中，即使当不能在截流阀41和测量开/闭阀56之间的部分中形成真空时，也能够适当地探测到流量异常是由第一压力传感器44中的故障引起。
在不偏离本发明的精神或者本质特征的情况下，本发明可以以其它的特定形式体现。
例如，在上述实施例中，按照如图3所示的顺序确定流量异常原因。然而，该顺序并不限于图3所示的顺序。
例如，在上述实施例中，质量流控制器4、59和66被应用作为流量控制器件的一个例子的。然而，例如质量流压力计可以被应用作为流量控制器件。
虽然已经示出并且描述了本发明的当前优选的实施例，应该理解，该公开是用于说明的目的，而在不偏离如所附权利要求中阐述的本发明的范围的情况下，可以作出各种改变和改进。