CN107543654B - 获取压力规的误差值的方法和装置、压力控制方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种获取压力规的误差值的方法和装置、压力控制方法和系统，该方法包括以下步骤：1)通过硬件调节的方法使得压力规的输出值比实际值大于m；2)检测压力规的零漂移值；3)比较(零漂移值－m)的绝对值与预设的零漂移阈值的大小，若(零漂移值－m)的绝对值≤预设的零漂移阈值，则进行步骤4)；4)获取压力规的误差值，其中：误差值＝零漂移值－m。上述方法不仅能解决压力规的规正漂问题，还能解决规负漂问题，获取到压力规的误差值。无论压力规有规正漂问题、规负漂问题，本发明中的获取压力规的误差值的装置的控制器均能指示误差值模块获取所述压力规的误差值，减少了压力规硬件调零的次数，减少了维护成本，延长使用寿命。

Description

获取压力规的误差值的方法和装置、压力控制方法和系统

技术领域

本发明属于半导体制造技术领域，具体涉及一种获取压力规的误差值的方法和装置、压力控制方法和系统。

背景技术

压力在自动化的工艺过程中是一个很关键的指标，它直接影响自动化工艺的结果和产品的品质。无论是在IC刻蚀还是LED刻蚀，都对压力的精度和稳定性有着非常高的要求，对压力的高精度和高稳定性的控制是刻蚀出合格的工艺产品的必须具备的条件。

在工艺腔室中都安装着高精度的规，我们简称为压力规，压力规的量程一般是从0毫托到几百毫托。压力规在初次安装使用的过程中要先进行硬件调零处理。例如，用分子泵对多工艺腔室进行连续24小时的抽气，抽完之后，设定工艺腔室里面的压力就是高真空0毫托，如果此时的压力规的读数是0.1毫托，或者0.05毫托，我们就通过压力规上的旋钮，对压力规进行调零，把读数调整成0毫托。

随着压力规使用时间的增长，压力规会发生漂移，反馈的结果会产生误差。例如，压力规在使用一段时间以后，压力实际值是0毫托，但是压力规的输出值为0.5毫托，这样就产生了0.5毫托的误差，通常把压力规的输出值大于压力实际值的情况叫做规正漂；相反，例如，如果压力实际值是1毫托，压力规的输出值为0.5毫托，通常把压力规的输出值小于压力实际值情况叫做规负漂。

对工艺腔室的压力控制是靠摆阀设备进行的，压力规的输出值作为摆阀控制压力的输入，如果压力规产生了误差，也就影响到了摆阀对压力的控制，也会产生对应的误差。比如，工艺腔室的压力实际值是0毫托，压力规的输出值是0.5毫托，有0.5毫托的误差，摆阀通过压力规需要控制腔室的压力为3毫托，实际上压力规的实际测量值是3毫托的时候，腔室的实际压力值是2.5毫托，也就产生了0.5毫托的误差。

现有技术一的技术方案就是每间隔一个固定的时间，对压力规进行一次硬件调零动作。比如每间隔两个月，对工艺腔室进行连续抽气24小时，之后读取压力规的输出值，查看压力规是否产生了大的误差。压力规的误差值为压力规的输出值与压力的实际值的差值。对工艺腔连续抽气24小时，就认为此时的实际压力值是0毫托，如果压力规的实际测量值是0毫托，则没有误差，如果压力规的实际测量值是1毫托，则产生了1毫托的误差，一般误差在0.5毫托以下可以接受，在0.5毫托以上必须对规进行硬件的调零。该调零方法比较原始，缺点就是让设备工程师对压力规进行手动调零，维护起来麻烦，会产生一些维护成本；另外，经常对压力规进行调零，会降低压力规的使用寿命。

现有技术二提出了用软件流程实现了对压力规的误差值的读取，使用真空分子泵对工艺腔室连续抽气24小时，就认为此时的实际压力值是0毫托，通过控制器获取压力规的输出值p，其中，p≥0。若p＝0，那么压力规没有误差；若p>|预设零漂移阈值|，则对压力规维修；若0<p≤|预设零漂移阈值|，那么压力规有误差，则压力规的误差值为p，此时压力的实际值＝压力规的输出值-压力规的误差值p。

通过控制器获取到的压力规的输出值实际上是由电气信号转换而来，比如压力规使用0到10伏特的电压对应0到100毫托的压力，它们之间就是简单的一次线性比率的关系，对于压力规来说由于0伏特对应0毫托，压力规硬件本身最小的数值是0毫托，所以对于控制器来说也就无法获取比0毫托小的数值，这样也就无法获取到负误差。现有技术二只解决了规正漂的问题，因为无法获取压力规在规负漂时的误差值，所以对于规负漂的问题现有技术二无法解决。通过软件流程来编写工艺配方时，虽然可以通过软件设定压力规的设定值＝工艺配方中的工艺腔室的期望压力值+误差值，但是由于软件获取压力规在规负漂时的误差值，无法解决规负漂的问题，所以进行工艺时，仍旧需要进行硬件调零的动作。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种获取压力规的误差值的方法和装置、压力控制方法和系统，不仅能解决压力规的规正漂问题，还能解决压力规的规负漂问题。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是提供一种获取压力规的误差值的方法，所述压力规用于控制工艺腔室的压力，包括以下步骤：

1)通过硬件调节的方法使得所述压力规的输出值比实际值大于m，其中，0<m≤压力规的最大误差值；

2)检测所述压力规的零漂移值；

3)比较(所述零漂移值－m)的绝对值与预设的零漂移阈值的大小，若(所述零漂移值－m)的绝对值≤预设的零漂移阈值，则进行下述步骤4)；

4)获取所述压力规的误差值，其中：

所述误差值＝所述零漂移值－m。

优选的是，在所述步骤3)中，若(所述零漂移值－m)的绝对值>预设的零漂移阈值，则执行步骤5)对所述零漂移值不正常进行报警。

优选的是，在所述步骤2)中，检测所述压力规的零漂移值包括：

2a)在预设时间内，对工艺腔室进行抽气；

2b)检测所述压力规的零漂移值，其中所述零漂移值＝所述压力规的输出值。

本发明还提供一种获取压力规的误差值的装置，包括：

获取模块，用于获取所述压力规的输出值，并发送给硬件调节模块；

硬件调节模块，用于使所述压力规的输出值比实际值大于m，并发送给控制模块，其中，0<m≤压力规的最大误差值；

检测模块，用于检测所述压力规的零漂移值，并发送给控制模块；

控制模块，用于比较(所述零漂移值－m)的绝对值与预设的零漂移阈值的大小，若(所述零漂移值－m)的绝对值≤预设的零漂移阈值，则所述控制模块指示误差值模块获取所述压力规的误差值；

误差值模块，用于获取所述压力规的误差值，其中，所述误差值＝所述零漂移值－m。

优选的是，所述的获取压力规的误差值的装置还包括报警模块，若所述控制模块比较(所述零漂移值－m)的绝对值≥预设的零漂移阈值，则所述控制模块还用于指示所述报警模块对所述零漂移值不正常进行报警。

优选的是，所述检测模块检测所述压力规的零漂移值包括：

2a)在预设时间内，对工艺腔室进行抽气；

2b)检测所述压力规的零漂移值，其中所述零漂移值＝所述压力规的输出值。

本发明还提供一种工艺腔室的压力控制方法，包括以下步骤：

根据上述的获取压力规的误差值的方法获取所述压力规的误差值；

设定所述压力规的压力设定值，其中，所述压力规的压力设定值＝所述工艺腔室的期望压力值+m+所述误差值，通过所述压力规的压力设定值控制所述工艺腔室的压力。

优选的是，所述的工艺腔室的压力控制方法还包括步骤：设定压力规的显示值，所述压力规的显示值＝所述压力规的输出值－m－所述误差值。

本发明还提供一种工艺腔室的压力控制系统，所述系统包括：上述的获取压力规的误差值的装置，用于获取所述压力规的误差值，并发送给压力控制模块；

压力控制模块，用于设定所述压力规的压力设定值，其中，所述压力规的压力设定值＝所述工艺腔室的期望压力值+m+所述误差值，所述压力控制模块通过所述压力规的压力设定值控制所述工艺腔室的压力。

优选的是，所述的压力控制系统还包括显示模块，所述压力控制模块还用于设定所述显示模块的显示值，所述显示模块的显示值＝所述压力规的输出值－m－所述误差值。

本发明中的获取压力规的误差值的方法不仅能解决压力规的规正漂问题，还能解决压力规的规负漂问题，获取到压力规在规负漂时的误差值。无论压力规有规正漂问题、规负漂问题，本发明中的获取压力规的误差值的装置中的控制器均能指示误差值模块获取所述压力规的误差值，减少了压力规硬件调零的次数，减少了维护的成本，延长了压力规的使用寿命。无论压力规有规正漂问题、规负漂问题，通过获取压力规的误差值的装置可直接设定压力规的压力设定值，控制所述工艺腔室的压力，减少了压力规硬件调零的次数，提高工艺腔室的压力控制方法和装置控制工艺腔室的压力的效率。

附图说明

图1是本发明实施例1中的获取压力规的误差值的方法的流程图；

图2是本发明实施例2中的获取压力规的误差值的装置的原理图；

图3是本发明实施例3中的工艺腔室的压力控制方法的流程图；

图4是本发明实施例4中的工艺腔室的压力控制系统的原理图。

图中：1-获取模块；2-硬件调节模块；3-检测模块；4-控制模块；5-误差值模块；6-报警模块；7-获取压力规的误差值的装置；8-压力控制模块；9-显示模块。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

实施例1

如图1所示，本实施例提供一种获取压力规的误差值的方法，压力规用于控制工艺腔室的压力，包括以下步骤：

S101通过硬件调节的方法使得压力规的输出值比实际值大于m，其中，0<m≤压力规的最大误差值。

用分子泵对工艺腔室进行连续24小时的抽气，抽完之后，设定工艺腔室里面的压力就是高真空0毫托，此时压力规的压力输出值的读数不是0毫托，则为压力规的零漂移，此时压力规的输出值为压力规的零漂移值。如果此时的压力规的输出值的读数是0.1毫托，或者0.05毫托，我们就通过压力规上的旋钮，对压力规进行调零，把读数调整成0毫托，此时便为压力规的零点。具体的本实施例中，使用硬件调节的方法，即通过调节压力规上的旋钮，将压力规的零点时压力规输出值的0毫托的读数调节为m的读数。这样，通过压力规进行测量压力时，压力规的输出值比实际值大于m。优选的是，通过硬件调节的方法将压力规的零点调节集由0毫托变更为1毫托，这样，进行测量压力时，压力规的输出值比实际值大于1毫托。

S102检测压力规的零漂移值，具体的包括：

S102a)在预设时间内，对工艺腔室进行抽气；具体的本实施例中，使用真空分子泵对工艺腔室连续抽气24小时。

S102b)检测压力规的零漂移值，其中零漂移值＝压力规的输出值。

S103比较(零漂移值－m)的绝对值与预设的零漂移阈值的大小，若(零漂移值－m)的绝对值≤预设的零漂移阈值，那么压力规正常，则进行下述S104；若(零漂移值－m)的绝对值>预设的零漂移阈值，那么压力规不正常，则进行下述S105；其中，零漂移阈值为压力规正常时，所允许的最大的零漂移值。

S104获取压力规的误差值，其中：

误差值＝零漂移值－m；

S105对零漂移值不正常进行报警。压力规的零漂移值不正常时，无法通过硬件调零进行校正，通常需要将压力规进行维修。

本实施例中的获取压力规的误差值的方法不仅能解决压力规的规正漂问题，还能解决压力规的规负漂问题，获取到压力规在规负漂时的误差值。

实施例2

如图2所示，本实施例提供一种获取压力规的误差值的装置，包括：

获取模块1，用于获取压力规的输出值，并发送给硬件调节模块2；

硬件调节模块2，用于使压力规的输出值比实际值大于m，并发送给控制模块4，其中，0<m≤压力规的最大误差值；

检测模块3，用于检测压力规的零漂移值，并发送给控制模块4；

控制模块4，用于比较(零漂移值－m)的绝对值与预设的零漂移阈值的大小，若(零漂移值－m)的绝对值≤预设的零漂移阈值，则控制模块4指示误差值模块5获取压力规的误差值；若控制模块4比较(零漂移值－m)的绝对值>预设的零漂移阈值，则控制模块4指示报警模块6对零漂移值不正常进行报警；

误差值模块5，用于获取压力规的误差值，其中，误差值＝零漂移值－m；

报警模块6，用于对零漂移值不正常进行报警。

本实施例中由误差值＝零漂移值－m，得到零漂移值＝误差值+m，因为0<m≤压力规的最大误差值，所以零漂移值≥0。控制器获取到的压力规的输出值实际上是由电气信号转换而来的，由于压力规输出的零漂移值≥0，所以控制器可以获取到压力规输出的零漂移值对应的电压信号。这样无论压力规有规正漂问题、规负漂问题，控制模块4均能接收到压力规的输出值；尤其压力规有规负漂问题时，压力规的零漂移值>0，控制模块4能接收到压力规的零漂移值，且本实施例中的获取压力规的误差值的装置中的控制模块均能指示误差值模块5获取压力规的误差值。

优选的是，检测模块3检测压力规的零漂移值包括：

2a)在预设时间内，对工艺腔室进行抽气；

2b)检测压力规的零漂移值，其中零漂移值＝压力规的输出值。

无论压力规有规正漂问题、规负漂问题，本实施例中的获取压力规的误差值的装置中的控制器均能指示误差值模块5获取压力规的误差值，减少了压力规硬件调零的次数，减少了维护的成本，延长了压力规的使用寿命。

实施例3

如图3所示，本实施例提供一种工艺腔室的压力控制方法，包括以下步骤：

S301根据实施例1中的获取压力规的误差值的方法获取压力规的误差值；

S302设定压力规的压力设定值，其中，压力规的压力设定值＝工艺腔室的期望压力值+m+误差值，通过压力规的压力设定值控制工艺腔室的压力；

具体的，本实施例中的工艺腔室的期望压力值为工艺配方的压力值，工艺配方为对工艺设定的各种参数条件，工艺配方中包括对于工艺腔室的压力实际值的设定，即工艺腔室的期望压力值。由于压力规具有误差，通过设定压力规的压力设定值＝工艺腔室的期望压力值+m+误差值，那么摆阀将压力规的压力设定值作为对工艺腔室的压力的控制，从而消除了压力规误差的影响，通过摆阀对工艺腔室的压力控制后，使得工艺腔室的压力实际值为工艺配方的压力值，即工艺腔室的期望压力值。

且通过S301获取到误差值后，在工艺腔室执行工艺配方进行工艺时，由于工艺配方中有多种工艺腔室的期望压力值，那么就需要各种不同的工艺腔室的期望压力值之间进行切换，通过S302压力规的压力设定值控制工艺腔室的压力，就大大减少了硬件调零的次数，同时相对于现有技术中的方法，本实施例中，不仅能解决压力规的规正漂问题，还能解决压力规的规负漂问题，获取到压力规在规负漂时的误差值，可以减少硬件调零的次数或者无需进行硬件调零，从而大大提高了工作效率。

S303设定压力规的显示值，压力规的显示值＝压力规的输出值－m－误差值。

通过设定压力的显示值＝压力规的输出值－m－误差值，使得压力规的显示值为工艺腔室的压力实际值，从而便于工作人员读取压力规的显示值后，能够及时的判断工艺腔室的压力实际值，而无需重新进行计算得到工艺腔室的压力实际值，从而大大节省了工作人员的思考时间，防止由于压力规的误差导致对于工艺腔室的实际压力的误判断。

无论压力规有规正漂问题、规负漂问题，通过获取压力规的误差值的方法可直接设定压力规的压力设定值，控制工艺腔室的压力，减少了压力规硬件调零的次数，提高工艺腔室的压力控制方法控制工艺腔室的压力的效率。

实施例4

如图4所示，本实施例提供一种工艺腔室的压力控制系统，系统包括：实施例2中的获取压力规的误差值的装置7，用于获取压力规的误差值，并发送给压力控制模块8；

压力控制模块8，用于设定压力规的压力设定值，其中，压力规的压力设定值＝工艺腔室的期望压力值+m+误差值，压力控制模块8通过压力规的压力设定值控制工艺腔室的压力；

显示模块9，压力控制模块8还用于设定显示模块9的显示值，显示模块9的显示值＝压力规的输出值－m－误差值。

无论压力规有规正漂问题、规负漂问题，通过获取压力规的误差值的装置7可直接设定压力规的压力设定值，控制工艺腔室的压力，减少了压力规硬件调零的次数，提高工艺腔室的压力控制装置控制工艺腔室的压力的效率。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种获取压力规的误差值的方法，所述压力规用于控制工艺腔室的压力，其特征在于，包括以下步骤：

1)通过硬件调节的方法使得所述压力规的输出值比实际值大于m，其中，0<m≤压力规的最大误差值；

2)检测所述压力规的零漂移值；包括：

2a)在预设时间内，对工艺腔室进行抽气；

2b)检测所述压力规的零漂移值，其中所述零漂移值＝所述压力规的输出值；

3)比较所述零漂移值－m的绝对值|所述零漂移值－m|与预设的零漂移阈值的大小，若所述零漂移值－m的绝对值|所述零漂移值－m|≤预设的零漂移阈值，则进行下述步骤4)；

4)获取所述压力规的误差值，其中：

所述误差值＝所述零漂移值－m。

2.根据权利要求1所述的获取压力规的误差值的方法，其特征在于，在所述步骤3)中，若所述零漂移值－m的绝对值|所述零漂移值－m|>预设的零漂移阈值，则执行步骤5)对所述零漂移值不正常进行报警。

3.一种获取压力规的误差值的装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取所述压力规的输出值，并发送给硬件调节模块；

硬件调节模块，用于使所述压力规的输出值比实际值大于m，并发送给控制模块，其中，0<m≤压力规的最大误差值；

检测模块，用于检测所述压力规的零漂移值，并发送给控制模块；所述检测模块检测所述压力规的零漂移值包括：

2a)在预设时间内，对工艺腔室进行抽气；

2b)检测所述压力规的零漂移值，其中所述零漂移值＝所述压力规的输出值

控制模块，用于比较所述零漂移值－m的绝对值|所述零漂移值－m|与预设的零漂移阈值的大小，若所述零漂移值－m的绝对值|所述零漂移值－m|≤预设的零漂移阈值，则所述控制模块指示误差值模块获取所述压力规的误差值；

误差值模块，用于获取所述压力规的误差值，其中，所述误差值＝所述零漂移值－m。

4.根据权利要求3所述的获取压力规的误差值的装置，其特征在于，还包括报警模块，若所述控制模块比较所述零漂移值－m的绝对值|所述零漂移值－m|≥预设的零漂移阈值，则所述控制模块还用于指示所述报警模块对所述零漂移值不正常进行报警。

5.一种工艺腔室的压力控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

根据权利要求1或2所述的获取压力规的误差值的方法获取所述压力规的误差值；

设定所述压力规的压力设定值，其中，所述压力规的压力设定值＝所述工艺腔室的期望压力值+m+所述误差值，通过所述压力规的压力设定值控制所述工艺腔室的压力。

6.根据权利要求5所述的工艺腔室的压力控制方法，其特征在于，还包括步骤：设定压力规的显示值，所述压力规的显示值＝所述压力规的输出值－m－所述误差值。

7.一种工艺腔室的压力控制系统，其特征在于，所述系统包括：权利要求3或4所述的获取压力规的误差值的装置，用于获取所述压力规的误差值，并发送给压力控制模块；

压力控制模块，用于设定所述压力规的压力设定值，其中，所述压力规的压力设定值＝所述工艺腔室的期望压力值+m+所述误差值，所述压力控制模块通过所述压力规的压力设定值控制所述工艺腔室的压力。

8.根据权利要求7所述的压力控制系统，其特征在于，还包括显示模块，所述压力控制模块还用于设定所述显示模块的显示值，所述显示模块的显示值＝所述压力规的输出值－m－所述误差值。

Images