CN103869837A - 一种防止质量流量控制器内部气体泄露的方法 - Google Patents

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CN103869837A CN201410097450.7A CN201410097450A CN103869837A CN 103869837 A CN103869837 A CN 103869837A CN 201410097450 A CN201410097450 A CN 201410097450A CN 103869837 A CN103869837 A CN 103869837A
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田守卫
孙洪福
姜国伟
牟善勇
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Abstract

本发明提供了一种防止质量流量控制器内部气体泄露的方法，包括：质量流量控制器的进气端上设置有第一调节阀，出气端连接至一腔室，所述质量流量控制器完成每一制程后，抽空从所述腔室至所述第一调节阀的管路内的气体以及所述质量流量控制器内的气体，然后再进行下一制程，所述质量流量控制器内及管路中的气体都被抽空，不会对下一制程造成影响，并且可以提高质量流量控制器的控制精度。

Description

一种防止质量流量控制器内部气体泄露的方法
技术领域
本发明涉及质量流量控制器，特别涉及一种防止质量流量控制器内部气体泄露的方法。
背景技术
质量流量控制器（Mass Flow Controller，MFC）主要用于对气体的质量流量进行精密测量和控制，在半导体微电子工业、特种材料研制、化学工业、石油工业、医药、环保和真空等多种领域的科研和生活中有着重要的作用。
质量流量控制器由质量流量计、控制器组成，不但具有流量计的功能，还能自动控制气体流量，即用户可根据需要进行流量设定，MFC自动地将流量恒定在设定值上。质量流量计由分流器通道、流量传感器和放大电路等部件组成，在此基础上，再加上调节阀和PID（Proportion Integration Differentiation，比例积分微分）控制电路就构成了质量流量控制器。
半导体设备中需要精确控制气体的质量流量，每种设备不同的工艺都需要不同的气体的流量配比，因此每种气体都需要相对应的质量流量控制器来控制气体流量。若反应气体为活性气体，例如SiH4，质量流量控制器则用于控制活性气体的流量，活性气体易与氧气发生化学反应，生成的反应物（例如：SiH4生成的产物为SiO2）会堵塞在质量流量控制器的调节阀上，关闭调节阀停止向反应腔室通入活性气体时，由于调节阀上存在有累积的反应物，会导致调节阀无法完全关闭，因此会有部分反应气体通过未关紧的调节阀并堵在下一调节阀前的管路内，这部分活性气体并没有计算在需要的气体流量之中，由此会影响反应腔室下一步的制程，对最终半导体器件的性能造成影响。
因此，如何防止质量流量控制器内部气体泄露，是提高质量流量控制器控制精度所需要解决的技术问题。
发明内容
本发明提供了一种防止质量流量控制器内部气体泄露的方法，以解决现有技术中质量流量控制器内部气体泄露对流量控制造成的影响。
本发明提供的防止质量流量控制器内部气体泄露的方法，所述质量流量控制器的进气端上设置有第一调节阀，出气端连接至一腔室，所述质量流量控制器完成某一制程后，抽空从所述腔室至所述第一调节阀的管路内的气体以及所述质量流量控制器内的气体。
进一步的，所述质量流量控制器控制的气体为如SiH4。
进一步的，所述质量流量控制器的出气端上设置有第二调节阀以及第三调节阀。
进一步的，所述第二调节阀靠近所述质量流量控制器，所述第三调节阀靠近所述腔室。
进一步的，抽空气体时，打开所述第二调节阀和第三调节阀，抽空气体后，关闭所述第二调节阀和第三调节阀。
进一步的，所述质量流量控制器上设置有质量流量控制器调节阀。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明提供的防止质量流量控制器内部气体泄露的方法，在质量流量控制器完成每一制程后，抽空从所述腔室至所述第一调节阀的管路内的气体以及所述质量流量控制器内的气体，然后再进行下一制程，所述质量流量控制器内及管路中的气体都被抽空，不会对下一制程造成影响，并且可以提高质量流量控制器的控制精度。
附图说明
图1为本发明一实施例所提供的质量流量控制器的连接示意图。
图2为本发明一实施例所提供的防止质量流量控制器内部气体泄露的方法的流程示意图。
图3为本发明一实施例所提供的防止质量流量控制器内部气体泄露的方法的测量结果。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的防止质量流量控制器内部气体泄露的方法做进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚，需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用于方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
图1为本发明一实施例所提供的质量流量控制器的连接示意图，如图1所示，所述质量流量控制器MFC的进气端1上设置有第一调节阀10，出气端2连接至一腔室chamber；图2为本发明一实施例所提供的防止质量流量控制器内部气体泄露的方法的流程示意图，如图2所示，本发明提出的一种防止质量流量控制器内部气体泄露的方法，包括以下步骤：
步骤01：完成某一制程；
步骤02：抽空所述腔体至所述第一调节阀10的管路内的气体以及所述质量流量控制器MFC内的气体；
步骤03：进行下一制程。
本发明所提供的防止质量流量控制器内部气体泄漏的方法，在完成某一制程后，所述第一调节阀10一直处于关闭状态，抽空所述第一调节阀10至所述腔室chamber内的气体，待到下一制程时，才打开所述第一调节阀10，进行气体流量控制，使用该方法，可以保证在每个制程开始时，所述质量流量控制器MFC以及管路内部没有多余气体。需要说明的是，本方法比较适用于活性气体的质量流量控制，本实施例中，所述质量流量控制器MFC控制的气体是SiH4，在其他实施例中，也可以是本领域技术人员已知的其他活性气体。
请继续参考图1，所述质量流量控制器MFC的出气端2上设置有第二调节阀20和第三调节阀30，用于打开或关闭气体管路，本实施例中，所述第二调节阀20靠近所述质量流量控制器MFC，所述第三调节阀靠近所述腔室chamber。在抽空气体时，打开所述第二调节阀20和第三调节阀30，抽空气体后，关闭所述第二调节阀20和第三调节阀30。
以下详细说明本发明所提供的防止质量流量控制器内部气体泄露的方法：
步骤01，所述第一调节阀10、第二调节阀20和第三调节阀30都处于打开状态，完成某一制程中所需要的气体的流量，此时，第一调节阀10、第二调节阀20和第三调节阀30都处于关闭状态；
步骤02：打开所述第二调节阀20和第三调节阀30，抽空从所述第一调节阀10到所述腔室chamber的管路内的气体，包括所述质量流量控制器MFC内的气体，接着关闭所述第二调节阀20和第三调节阀30；
步骤03，打开所述第一调节阀10、第二调节阀20和第三调节阀30，通入下一制程中所需要的气体流量，并依次重复所述步骤。
本实施例中，所述质量流量控制器MFC上设置有质量流量控制器调节阀40，用于打开或关闭MFC。本发明通过在质量流量控制器完成每一制程后，抽空所述腔室至所述第一调节阀的管路内的气体以及所述质量流量控制器内的气体，然后再进行下一制程，所述质量流量控制器内及管路中的气体都被抽空，不会对下一制程造成影响，在进行下一制程之前，所述质量流量控制器MFC以及管路中的气体已经被抽空，所述流量控制器调节阀40无法关闭也不会造成气体的泄露，同时提高了质量流量控制器的控制精度。
图3为本发明一实施例所提供的防止质量流量控制器内部气体泄露的方法的测量结果，如图3所示，本实施例中，在完成向腔室内通入一定流量的SiH4的某一制程之后，第一调节阀、第二调节阀与第三调节阀都处于关闭状态，在腔室中放入半导体衬底，然后进行测量；分别在三个腔室A、B、C中进行测量，条件1表示：打开第三调节阀，抽空从所述腔室至所述第二调节阀的管路内的气体；条件2表示：本发明所提供的防止质量流量控制器内部气体泄露的方法，打开第二调节阀和第三调节阀，抽空从所述腔室至所述第一调节阀的管路内的气体以及所述质量流量控制器内的气体；其余的条件都相同。在不同的两个条件下，分别在A、B、C三个腔室中形成SiO2成膜。从图3可以看出，在条件1的基础上，形成的SiO2薄膜的厚度已经超过100
Figure BDA0000477968720000041
，而在条件2的基础上，形成的SiO2薄膜的厚度在50
Figure BDA0000477968720000042
左右，需要说明的是，此处的50
Figure BDA0000477968720000043
左右的薄膜是腔室内的半导体衬底与腔室内解离的O反应形成的，在条件1下形成的薄膜比条件2下形成的薄膜要厚将近50
Figure BDA0000477968720000044
。
从图3可以看出，所述质量流量控制器内的气体泄漏是造成薄膜厚度增大的主要因素，质量流量控制器调节阀的不完全关闭将会导致气体向腔室内泄漏，从而对形成的薄膜造成影响。而在每一制程完成后，打开第二调节阀和第三调节阀，抽空从所述腔室至所述第一调节阀的管路内的气体以及所述质量流量控制器内的气体，可以避免对下一制程造成影响，提高质量流量控制器的流量精度。
综上所述，本发明通过在质量流量控制器完成每一制程后，抽空从所述腔室至所述第一调节阀的管路内的气体以及所述质量流量控制器内的气体，然后再进行下一制程，所述质量流量控制器内及管路中的气体都被抽空，不会对下一制程造成影响，并且可以提高质量流量控制器的控制精度。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (6)

1.一种防止质量流量控制器内部气体泄露的方法，所述质量流量控制器的进气端上设置有第一调节阀，出气端连接至一腔室，其特征在于，所述质量流量控制器完成每一制程后，抽空从所述腔室至所述第一调节阀的管路内的气体以及所述质量流量控制器内的气体。
2.如权利要求1所述的防止质量流量控制器内部气体泄露的方法，其特征在于，所述质量流量控制器控制的气体为如SiH4。
3.如权利要求1所述的防止质量流量控制器内部气体泄露的方法，其特征在于，所述质量流量控制器的出气端上设置有第二调节阀以及第三调节阀。
4.如权利要求3所述的防止质量流量控制器内部气体泄露的方法，其特征在于，所述第二调节阀靠近所述质量流量控制器，所述第三调节阀靠近所述腔室。
5.如权利要求4所述的防止质量流量控制器内部气体泄露的方法，其特征在于，抽空气体时，打开所述第二调节阀和第三调节阀，抽空气体后，关闭所述第二调节阀和第三调节阀。
6.如权利要求1所述的防止质量流量控制器内部气体泄露的方法，其特征在于，所述质量流量控制器上设置有质量流量控制器调节阀。
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