CN113061872B - 流量校准系统及方法、供气系统 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例涉及一种流量校准系统及方法、供气系统,流量校准方法包括:提供反应腔室、供气装置及质量流量控制器;在预设工艺温度下,采用测试气体进行流量测试,以得到流量信息图,所述流量信息图包括当前流量信息图;根据所述当前流量信息图校准质量流量控制器;其中,所述流量测试包括:控制供气装置通过处于标准流量规格下的所述质量流量控制器向反应腔室输送气体,且根据输送时间和相应的所述反应腔室的气压得到流量信息图。本发明能够获取质量流量控制器处于一标准流量规格时的流量信息图,并根据流量信息图校准质量流量控制器。
Description
技术领域
本发明涉及半导体技术领域,特别涉及一种流量校准系统及方法、供气系统。
背景技术
通过化学气相沉积工艺生成需要的钨金属薄膜时,气体的流量对于工艺控制和钨薄膜质量具有重要影响。因此,在进行化学气相沉积工艺时需要精准控制气体流量。化学气相沉积工艺通常使用质量流量控制器(Mass Flowcontroller,MFC)对气体流量进行精准控制,在进行保养维护和排查异常的时候,需要对质量流量控制器的准确度进行验证和校准。
现有质量流量控制器校准方法有待改进。
发明内容
本发明实施例提供一种流量校准系统及方法、供气系统,获取质量流量控制器处于一标准流量规格时的流量信息图,并根据流量信息图校准质量流量控制器。
为解决上述技术问题,本发明实施例提供一种流量校准方法,包括:提供反应腔室、供气装置及质量流量控制器;在预设工艺温度下,控制分析模块采用测试气体进行流量测试,以得到流量信息图,所述流量信息图包括当前流量信息图;校准模块根据所述当前流量信息图校准质量流量控制器;其中,所述流量测试包括:所述控制分析模块控制供气装置通过处于标准流量规格下的所述质量流量控制器向反应腔室输送气体,且根据输送时间和相应的所述反应腔室的气压得到流量信息图。
另外,所述流量信息图还包括参照流量信息图,且在得到所述当前流量信息图之前得到所述参照流量信息图;校准模块根据所述当前流量信息图和所述参照流量信息图的差异校准所述质量流量控制器。
另外,所述质量流量控制器包括预设的第一误差允许范围以及与所述标准流量规格对应的误差允许规格;所述参照流量信息图包括误差流量信息图,所述得到所述参照流量信息图,还包括:在所述预设工艺温度下,所述控制分析模块采用所述测试气体对处于所述误差允许规格的所述质量流量控制器进行所述流量测试,以得到所述误差流量信息图。
另外,所述流量信息图还包括常温流量信息图,所述测试气体包括反应气体或惰性气体;在得到所述参照流量信息图之前,还包括:在常温下,所述控制分析模块采用所述反应气体对处于所述标准流量规格下的所述质量流量控制器进行所述流量测试,以得到常温流量信息图,并根据常温流量信息图和所述标准流量规格判断所述质量流量控制器的误差是否处于预设的第二误差允许范围内;若是,所述控制分析模块进行相应的所述流量测试,以得到所述参照流量信息图。
另外,所述参照流量信息图包括至少一个参照流量点,所述当前流量信息图包括至少两个当前流量点;其中,所述流量点包括所述输送时间与所述反应腔室的气压的对应关系。
另外,所述流量信息图具有斜率和线性度;所述校准模块获取当前流量信息图的当前线性度和当前斜率,且获取所述参照流量信息图的参照斜率;所述当前线性度不小于所述预设线性度,且所述当前斜率相对于所述参照斜率的误差处于所述第一误差允许范围时,校准模块调节所述质量流量控制器的参数,以使所述质量流量控制器的误差归零。
另外,所述控制分析模块对调整参数后的所述质量流量控制器进行所述流量测试,具体包括:所述控制分析模块获取至少一个流量点,所述流量点包括所述输送时间与所述反应腔室的气压的对应关系。
另外,所述当前线性度小于所述标准线性度时,所述校准质量流量控制器,包括:更换所述质量流量控制器。
另外,所述流量信息图具有斜率和线性度;所述控制分析模块获取当前流量信息图的当前线性度和当前斜率,且获取所述参照流量信息图的参照斜率;所述当前线性度不小于预设的标准线性度,且所述当前斜率相对于所述参照斜率的误差大于所述第一误差允许范围时,所述校准质量流量控制器包括:在常温下,所述控制分析模块对调整参数后的所述质量流量控制器进行所述流量测试,以得到所述质量流量控制器的常温流量信息图;所述校准模块根据所述常温流量信息图和所述标准流量规格获取所述质量流量控制器的常温误差,所述常温误差处于预设的第三误差允许范围时,所述校准模块调整所述质量流量控制器的参数并进行所述流量测试,直至所述质量流量控制器的所述常温误差归零;所述常温误差大于所述第三误差允许范围时,更换所述质量流量控制器。
相应地,本发明实施例提供了一种流量校准系统,包括:反应腔室、供气装置和质量流量控制器,所述质量流量控制器与所述反应腔室和所述供气装置连通,且用于控制所述供气装置输送至所述反应腔室的气体流量;其中,所述质量流量控制器具有至少一个标准流量规格;控制分析模块,所述控制分析模块用于控制所述供气装置向所述反应腔室输送气体,并用于采集输送时间与相应的所述反应腔室的气压,以得到流量信息图;校准模块,所述校准模块用于根据至少所述流量信息图校准所述质量流量控制器。
相应地,本发明实施例还提供了一种供气系统,供气系统包括上述流量校准系统。
与现有技术相比,本发明实施例提供的技术方案具有以下优点:
本发明提供一种流量校准方法,获取质量流量控制器一标准流量规格的流量信息图,并根据流量信息图校准质量流量控制器,使得质量流量控制器具有较好的准确度。
另外,既可以使用反应气体进行流量测试,也可以使用惰性气体进行流量测试。
另外,当前流量信息图包括至少两个流量点,有利于判断质量流量控制器的稳定性,进而根据判断结果校准质量流量控制器,使得质量流量控制器具有较好的稳定性。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明,这些示例性说明并不构成对实施例的限定,附图中具有相同参考数字标号的部件表示为类似的部件,除非有特别申明,附图中的图不构成比例限制。
图1是本发明实施例提供的流量校准系统的功能结构示意图;
图2是本发明实施例提供的流量校准方法的流程示意图;
图3是本发明实施例提供的流量信息图。
具体实施方式
现有技术中,对质量流量控制器的流量控制是否准确的验证是利用理想气体状态方程ΔQ=ΔPV/RT计算的;其中,ΔQ是气体质量流量,T是反应腔室内的温度,ΔP是反应腔室内部气压变化量,V是反应腔室体积,R是常数。校准质量流量控制器的原理是定容法,通过处于一标准流量规格的质量流量控制器向反应腔室输送气体,测量单位时间内的反应腔室压力变化量而得到质量流量控制器的实际流量规格。
在钨的化学气相沉积工艺中,会用到甲硅烷(SiH4)和乙硼烷(B2H6)两种前驱气体作为反应气体。由于钨的化学气相沉积工艺通常都是在高温条件(大于300℃)下进行,而甲硅烷和乙硼烷在高温条件下会发生分解,进而使得反应腔室内的气压发生变化。因此,现有工艺中,通常在室温条件下,采用甲硅烷和乙硼烷作为测试气体对质量流量控制器进行准确度测试。
而对于进行钨的化学气相沉积的机台,由于反应腔室温度高(大于300℃),在对质量流量控制器进行准确度测试时需要对腔室进行降温、清洗或保养,每次降至常温都需5个小时以上,且清洗反应腔室和通气管道的时间与将反应腔室升温至预设工艺温度的时间之和超过8个小时;此外,在机台降温之后还需要进行其他保养,而一次机台保养所花费时间超过24小时。如此,导致机台产能较低。
为解决上述问题,本发明实施例提供了一种流量校准系统,控制分析模块可获取质量流量控制器处于一标准流量规格时的流量信息图,校准模块根据流量信息图校准质量流量控制器,使得质量流量控制器具有较好的准确度。
为使本发明实施例的目的、技术方案和要点更加清楚,下面将结合附图对本发明的各实施例进行详细的阐述。然而,本领域的普通技术人员可以理解,在本发明各实施例中,为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是,即使没有这些技术细节和基于以下各实施例的种种示意和修改,也可以实现本申请所要求保护的技术方案。
图1是本发明实施例提供的流量校准系统的功能结构示意图。
参照图1,流量校准系统包括:反应腔室11、供气装置13和质量流量控制器12,质量流量控制器12与反应腔室11和供气装置13连通,且用于控制供气装置13向反应腔室11输送气体时的气体流量;其中,质量流量控制器12具有至少一个标准流量规格;控制分析模块14,控制分析模块14用于控制供气装置13向反应腔室11输送气体,并用于采集输送时间与相应的反应腔室11的气压,以得到流量信息图;校准模块15,校准模块15用于根据至少一流量信息图校准质量流量控制器12。
以下将结合附图对本发明实施例提供的流量校准系统进行详细说明。
供气装置13用于输送测试质量流量控制器12准确度所需要的测试气体,测试气体包括实际应用过程中的反应气体,例如作为反应前驱体的甲硅烷和乙硼烷;测试气体还包括惰性气体,惰性气体包括氩气。
供气装置13输送的测试气体通过质量流量控制器12到达反应腔室11,到达反应腔室11的气体流量由质量流量控制器12的流量规格决定,质量流量控制器12具有至少一标准流量规格。反应腔室11用于进行具体化学反应,反应腔室11内的气压会随着气体流入流出、温度变化以及化学反应的进行而发生变化。
其中,标准流量规格指的是质量流量控制器12在实际工艺过程中所需设置的流量规格,例如500sccm、700sccm、10000sccm等。需要说明的是,标准流量规格的设置与工艺类型和通入气体的类型有关,以进行钨的化学气相沉积工艺时所通入的甲硅烷、乙硼烷以及氩气为例,甲硅烷的标准流量规格可以是500sccm,乙硼烷的标准流量规格可以是700sccm,氩气的标准流量规格可以是10000sccm。
需要说明的是,反应腔室11与质量流量控制器12之间通常具有隔离阀,在供气装置13输送气体至反应腔室11时,隔离阀打开,通气管道导通;在反应腔室11内发生化学反应时,隔离阀关闭,通气管道封闭。如此,能够避免反应腔室11内的气体流出反应腔室11,从而保证反应腔室11的气压测量结果的准确性。
本实施例中,控制分析模块14控制供气装置13向反应腔室11输送气体,并记录气体输送过程中输送时间与反应腔室11的气压,且根据输送时间和对应的气压得到流量信息图。如此,供气装置13仅需要输送测试气体,控制分析模块14就能够得到所需的流量信息图,流量信息图中可包含多个输送时间和气压对应关系,有利于提高工艺效率,以及避免供气装置13频繁开关而损坏。
需要说明的是,在本发明另一实施例中,控制分析模块14仅在气体输送结束后获取反应腔室11的气压。如此,有利于避免气体流动或气体持续输入而导致的测试结果不准确。
本实施例中,控制分析模块14可检测反应腔室11的气压,并计算一时间间隔内的反应腔室11气压变化量;在其他实施例中,反应腔室具有检测腔室内气压的功能,控制分析模块可直接从反应腔室获取气压数值,并计算一时间间隔内的气压变化量。
本实施例中,校准模块15可根据至少一流量信息图校准质量流量控制器12。校准操作包括参数调节或整体替换,当质量流量控制器12的实际质量流量规格相对于预设的标准流量规格的偏差处于预设范围内时,采用参数调节的方式校准质量流量控制器12,如此,有利于降低成本;当偏差超出预设范围或者质量流量控制器12的性能稳定性较差时,采用整体替换的方式来保证质量流量控制器12的精度,如此,有利于保证工艺精度。
具体地,校准模块15具有存储功能或调用功能,该存储功能或调用功能使得校准模块15可以获取其他流量信息图,也可以获取预设误差允许范围和标准线性度等信息。其中,流量信息图中可以包括气体输送过程中的每一输送时间点及其对应的反应腔室11的气压,也可以包括一个或多个输送时间及其对应的反应腔室11的气压;其中,一输送时间及其对应的气压可视为一个流量点。
当流量信息图中具有至少两个流量点时,校准模块15可通过最小二乘法和至少两个流量点拟合出一直线,该直线具有一线性度。如此,可通过对比拟合直线的线性度和标准线性度的差异校准质量流量控制器12。例如,当拟合直线的线性度小于标准线性度时,校准模块15更换质量流量控制器12。
需要说明的是,流量信息图中具有起始点,起始点指的是输送时间为零时反应腔室11的气压。并且,供气装置13未开始输送气体时的反应腔室11的气压对于校准模块15或控制分析模块14来说是已知的,因此校准模块15可根据两个流量点以及一起始点拟合出一具有线性度的直线。
此外,当流量信息图中仅一个流量点时,校准模块15可根据该流量点、起始点以及理想气体状态方程得到该流量点所表征的质量流量控制器12的当前流量规格,且可根据当前流量规格相对于质量流量控制器12的标准流量规格的误差校准质量流量控制器12。其中,质量流量控制器12的标准流量规格既可以预存于校准模块15中,也可以是校准模块15直接从质量流量控制器12处获取。
此外,在控制分析模块14得到新的流量信息图时,校准模块15可根据新得到的流量信息图和起到参照作用的另一流量信息图获取质量流量控制器12的误差,以及判断质量流量控制器12的误差是否处于预设误差允许范围内。
其中,另一流量信息图的选取根据实际需要确定。具体地,另一流量信息图可以是质量流量控制器12出厂时所标定的流量信息图,如此,能够获取实际使用过程中质量流量控制器12相对于出厂标定的流量规格的偏差;也可以是在初次使用时所测得的流量信息图,或者是控制分析模块14得到的上一张流量信息图,如此,能够获取质量流量控制器12在使用过程中的耗损,耗损可以用流量规格变化量和稳定性变化量表示。
本实施例中,流量校准系统还包括真空泵16,真空泵16用于在供气装置13输送气体之前抽出反应腔室11内的气体,以使反应腔室11处于真空状态。如此,有利于避免反应腔室11中存在残余气体,和/或残余气体与反应气体发生化学反应而导致反应腔室11的内部气压发生变化,从而保证气压检测结果的准确性。
本实施例中,控制分析模块14可获取质量流量控制器12处于一流量规格时的流量信息图,校准模块15可根据至少一流量信息图校准质量流量控制器12,以使质量流量控制器12具有较好的准确度。
相应的,本发明实施例还提供了一种流量校准方法。
流量校准方法包括:提供反应腔室、供气装置及质量流量控制器;在预设工艺温度下,采用测试气体进行流量测试,以得到流量信息图,所述流量信息图包括当前流量信息图;根据所述当前流量信息图校准质量流量控制器;其中,所述流量测试包括:控制供气装置通过处于标准流量规格下的所述质量流量控制器向反应腔室输送气体,且根据输送时间和相应的反应腔室的气压得到流量信息图。
以下将结合附图对本实施例提供的流量校准方法进行详细说明。
参照图1和图2,流量校准方法包含以下步骤:
步骤S101:在常温下,获取质量流量控制器12的常温流量信息图。
在常温下,控制分析模块14采用反应气体对处于一标准流量规格下的质量流量控制器12进行流量测试,以得到常温流量信息图;其中,流量测试包括:控制分析模块14控制供气装置13通过处于一标准流量规格下的质量流量控制器12向反应腔室11输送气体,且根据输送时间和相应的反应腔室11的气压得到流量信息图。
如此,有利于保证测量得到的流量点所对应的当前流量规格受到环境温度的影响较小,进而保证测试结果的准确性;此外,质量流量控制器12的准确度针对是处于工艺过程中反应气体,因此,在常温下采用反应气体进行流量测试,使得常温下的流量测试参数相对于实际工艺参数的变量较少,有利于进一步提高质量流量控制器12在工艺过程中的准确度。
其中,常温流量示意图中包含有至少一流量点。
步骤S102:判断常温流量信息图的误差是否处于第二误差允许范围内。
本实施例中,校准模块15根据常温流量信息图中的流量点所表征的输送时间与气压的对应关系,得到质量流量控制器12的当前流量规格;校准模块15从质量流量控制器12处获取当前设置的标准流量规格,并得到当前流量规格相对于标准流量规格的误差;校准模块15判断该误差是否处于预存的第二误差允许范围内。
其中,第二误差允许范围既可以是一流量规格绝对值,也可以是一百分比值,该百分比值由当前流量规格相对于一标准流量规格的误差的绝对值除以最大标准流量规格得到。本实施例中,第二误差允许范围为一百分比值,具体为1%。
本实施例中,若误差处于预存的第二误差允许范围内,则进行步骤S103:在预设工艺温度下,获取质量流量控制器12的参照流量信息图;若误差不处于预存的第二误差允许范围内,则执行步骤S104:更换质量流量控制器12。
本实施例中,常温流量信息图中包括一个流量点;在其他实施例中,常温流量信息图中包括至少两个流量点,如此,有利于保证质量流量控制器在常温下具有较好的稳定性。
需要说明的是,每次更换质量流量控制器12后需要重新获取质量流量控制器12在常温条件下的流量信息图,以保证质量流量控制器12在常温环境下的准确度是满足预设准确度要求的。
步骤S103:在预设工艺温度下,获取质量流量控制器12的参照流量示意图。
本实施例中,在获取参照流量信息图之前,需要对反应腔室11进行清洗等保养操作,确保反应腔室11内没有反应沉积物,避免反应沉积物在高温情况下分解或与测试气体发生反应,从而保证后续测量得到的气压的准确性。
在进行保养操作之后,真空泵16抽出反应腔室11内的气体,以使反应腔室11处于高真空状态,具体地,以使反应腔室11的内部气压小于0.02个大气压。如此,有利于避免残余气体与测试气体发生反应,从而保证测试结果的准确性;此外,高真空状态的反应腔室11与通气管道之间具有一定的气压差,该气压差有利于使得测试气体加速流入反应腔室11内,从而提高工艺效率。
在将反应腔室11内的气体抽出之后,将反应腔室11温度提高至预设工艺温度(大于300℃),并针对反应腔室11进行上升率(Rateofrise,ROR)测试,确认反应腔室11具有较好的密闭效果,较好的密闭效果指的是:反应腔室11在密闭且高真空条件下,反应腔室11的气压变化速率小于2mT/min。如此,有利于保证后续测量得到的气压的准确性。
本实施例中,预设工艺温度下,控制分析模块14采用反应气体或惰性气体进行流量测试,以得到参照流量信息图;其中,参照流量信息图中包含至少一个流量点。
具体地,参照图3,本实施例中,参照流量信息图包括第一参照流量点211、第二参照流量点212,控制分析模块14可通过最小二乘法将第一参照流量点211、第二参照流量点212及起始点拟合为参照流量直线21,参照流量直线21具有参照线性度和参照斜率。如此,可保证质量流量控制器12在预设工艺温度下具有较好的稳定性。
需要说明的是,在其他实施例中,参照流量信息图包括一流量点。
其中,第一参照流量点211相对于起始点的输送时间和第二参照流量点212相对于第一参照流量点211的输送时间相同,具体为15s;在其他实施例中,起始点、第一参照流量点及第二参照流量点之间的时间间隔不同。
本实施例中,质量流量控制器12包括预设的第一误差允许范围以及一标准流量规格对应的误差允许规格;在预设工艺温度下,控制分析模块14采用测试气体对处于误差允许规格的质量流量控制器12进行流量测试,以得到误差流量信息图。本实施例中,参照流量信息图还包括误差流量信息图,误差流量信息图包括误差流量点23,误差流量点23包括上限误差流量点231和下限误差流量点232,误差流量点23对应的输送时间为30s;在其他实施例中,误差流量点包括上限误差流量点或下限误差流量点;或者,上限误差流量点所对应的输送时间与下限误差流量点所对应的输送时间不同。
举例来说,质量流量控制器12的第一误差允许范围为±5%,且质量流量控制器12此时的标准流量规格为500sccm,则标准流量规格对应误差允许规格为475sccm~525sccm;而误差流量信息图指的是:质量流量控制器12的流量规格为误差允许规格中的最大值或最小值时,对质量流量控制器12进行流量测试,而得到的输送时间和反应腔室11气压之间的对应关系;其中,误差允许规格中的最大值对应上限误差流量点,误差允许规格中的最小值对应下限误差流量点。
步骤S105:在预设工艺温度下,获取质量流量控制器12的当前流量信息图。
步骤S105在步骤S103之后一段时间进行,用于测量质量流量控制器12在运行一段时间之后的准确度。当前流量信息图中包含有至少两个流量点,控制分析模块14根据当前流量信息图中的流量点可拟合出当前流量直线22,当前流量直线22具有当前线性度和当前斜率。
本实施例中,采用获取参照流量信息图时所使用的测试气体进行流量测试,以得到当前流量信息图。如此,能够保证环境温度对测试气体造成的影响相同。
其中,环境温度对测试气体的影响包括:温度变化导致的气体体积变化以及测试气体在高温环境下发生化学反应而导致气压变化。举例来说,甲硅烷和乙硼烷在高温条件下会发生分解反应,该分解反应会导致反应腔室11的气压发生变化。
本实施例中,选用惰性气体作为测试气体。由于惰性气体在高温环境下不会发生化学反应,因此测试气体的体积变化仅受温度因素的影响,而参照流量信息图和当前流量信息图的获取都是在预设工艺温度下进行的,也就是说,在测试气体物质的量相同的情况下,参照流量信息图中的测试气体体积变化量和当前流量信息图中的测试气体体积变化量相同;而反应气体在高温环境下的体积变化,不仅与温度有关,还与反应气体的化学反应的充分程度有关,充分程度不同时测试气体体积变化量不同。如此,有利于进一步提高测试结果的准确性。
步骤S106:判断当前流量信息图的线性度是否满足预设要求。
本实施例中,校准模块15判断当前流量直线22的当前线性度是否大于或等于标准线性度;若是,则执行步骤S107;若否,则执行步骤S104。如此,有利于保证质量流量控制器12具有较好的稳定性。
本实施例中,标准线性度为99.9%。
步骤S107:判断当前流量信息图的斜率是否存在误差。
具体地,校准模块15判断当前流量曲线22中输送时间为30s时的气压是否与参照流量曲线21中输送时间为30s时的气压相等;若是,则结束校准操作;若否,则执行步骤S108。
需要说明的是,由于预先判断了当前流量信息图的线性度是否满足预设要求,而在线性度满足预设要求的情况下,可以认为质量流量控制器12具有较好的稳定性。如此,质量流量控制器12的任一标准流量规格的误差情况与其他标准流量规格的误差情况相同;且任一输送时间所对应的气压的误差情况等同于拟合直线斜率的误差情况。
步骤S108:判断当前流量信息图的斜率误差是否处于第一误差允许范围内。
需要说明的是,具有固定气体质量的反应腔室11在某一温度下的气压是具有微小波动的,这一波动与气体分子的热运动有关;温度越高,热运动越强,气压的波动幅度越大。因此,常温下的气压检测准确度高于高温条件下的气压检测准确度;相应的,由于降温耗时较长,因此当质量流量控制器12的误差较小时,选择在预设工艺温度下进行校准,有利于提高工艺效率;而在质量流量控制器12的误差较大时,选择在常温下进行校准,有利于提高气压检测准确率。
本实施例中,校准模块15判断当前流量曲线22中输送时间为30s时的气压是否处于上限误差流量点231和下限误差流量点232所对应的气压之间(即是否处于第一误差允许范围内);若是,则斜率误差较小,执行步骤S109:调整质量流量控制器12的参数;若否,则斜率误差较大,执行步骤S110。
本实施例中,在调整质量流量控制器12的参数之后,在预设工艺温度下获取调整参数后的质量流量控制器12的当前流量信息图,且判断该当前流量信息图的线性度是否满足预设要求。如此,能够检测出参数调整对质量流量控制器12稳定性的影响,从而保证后续气压检测结果的准确性。
需要说明的是,在其他实施例中,在获取调整参数后的质量流量控制器的当前流量信息图后,不再判断当前流量信息图的线性度是否满足预设要求,而是直接判断当前流量信息图的斜率是否存在误差。
本实施例中,参照流量信息图中流量点所对应的输送时间与当前流量信息图中流量点所对应的输送时间相同;在其他实施例中,参照流量信息图中流量点所对应的输送时间与当前流量信息图中流量点所对应的输送时间不同,输送时间为30s时的气压根据当前流量信息图的拟合直线得到。
步骤S110:在常温下,获取质量流量控制器12的常温流量信息图。
具体地,将反应腔室11的温度降至常温;控制分析模块14对质量流量控制器12进行流量测试,得到质量流量控制器12的常温流量信息图,以供校准模块15判断质量流量控制器12的常温误差。
步骤S111:判断常温流量信息图的误差是否处于第三误差允许范围内。
需要说明的是,通过调整参数的方式消除质量流量控制器12的误差是有限制的,只有当误差处于第三误差允许范围内才能通过调整参数的方式消除。其中,第三误差允许范围大于所述第一误差许可范围。具体地,第一误差允许范围为±5%,第三误差允许范围为±8%。
校准模块15根据常温流量信息图中流量点计算出质量流量控制器12的常温流量规格,并获取常温流量规格相对于当前设置的标准流量规格的误差,以及判断误差是否处于第三误差允许范围内。若处于第三误差允许范围内,则执行步骤S109;若否,则执行步骤S104。
本实施例中,在预设工艺温度下,采用测试气体对运行一段时间后的质量流量控制器12进行流量测试,并根据流量测试得到的流量信息图校准质量流量控制器12,以使质量流量控制器12具有较好的准确度。
相应的,本实施例还提供一种供气系统,供气系统包括上述流量校准系统。
本实施例中,供气系统能够对运行一段时间后的质量流量控制器12进行校准,以保证质量流量控制器12在后续运行中满足准确度要求,进而保证利用供气系统所提供的气体获取的产品具有较好的质量。
本领域的普通技术人员可以理解,上述各实施方式是实现本发明的具体实施例,而在实际应用中,可以在形式上和细节上对其作各种改变,而不偏离本发明的精神和范围。任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各自更动与修改,因此本发明的保护范围应当以权利要求限定的范围为准。
Claims (8)
1.一种流量校准方法,其特征在于,包括:
提供反应腔室、供气装置、校准模块及质量流量控制器,所述质量流量控制器包括预设的第一误差允许范围;
在预设工艺温度下,所述反应腔室内无反应沉积物,采用测试气体进行流量测试,以得到参照流量信息图;
所述反应腔室在得到所述参照流量信息图的工艺参数下运行一段时间后;在所述预设工艺温度下,采用得到所述参照流量信息图所使用的所述测试气体进行流量测试,得到当前流量信息图;
校准模块获取所述当前流量信息图的当前斜率,且获取所述参照流量信息图的参照斜率;所述当前斜率相对于所述参照斜率的误差处于所述第一误差允许范围时,所述校准模块调节所述质量流量控制器的参数,以使所述质量流量控制器的误差归零;
其中,所述流量测试包括:控制供气装置通过处于标准流量规格下的所述质量流量控制器向反应腔室输送气体,且根据输送时间和相应的所述反应腔室的气压分别得到参照流量信息图和当前流量信息图;
所述预设工艺温度大于室温。
2.根据权利要求1所述的流量校准方法,其特征在于,所述质量流量控制器包括与所述标准流量规格对应的误差允许规格;所述参照流量信息图包括误差流量信息图,所述得到所述参照流量信息图,还包括:在所述预设工艺温度下,采用所述测试气体对处于所述误差允许规格的所述质量流量控制器进行流量测试,以得到所述误差流量信息图。
3.根据权利要求1或2所述的流量校准方法,其特征在于,还包括:常温流量信息图,所述测试气体包括反应气体或惰性气体;在得到所述参照流量信息图之前,还包括:在常温下,采用所述反应气体对处于所述标准流量规格下的所述质量流量控制器进行流量测试,以得到常温流量信息图,并根据常温流量信息图和所述标准流量规格判断所述质量流量控制器的误差是否处于预设的第二误差允许范围内;若是,进行相应的流量测试,以得到所述参照流量信息图。
4.根据权利要求1或2所述的流量校准方法,其特征在于,所述参照流量信息图包括至少一个参照流量点,所述当前流量信息图包括至少两个当前流量点;其中,所述流量点包括所述输送时间与所述反应腔室的气压的对应关系。
5.根据权利要求2所述的流量校准方法,其特征在于,所述校准模块获取当前流量信息图的当前线性度;所述当前线性度不小于预设的标准线性度,且所述当前斜率相对于所述参照斜率的误差处于所述第一误差允许范围时,校准模块调节所述质量流量控制器的参数,以使所述质量流量控制器的误差归零。
6.根据权利要求5所述的流量校准方法,其特征在于,对调整参数后的所述质量流量控制器进行流量测试,具体包括:获取至少一个流量点,所述流量点包括所述输送时间与所述反应腔室的气压的对应关系。
7.根据权利要求5所述的流量校准方法,其特征在于,所述当前线性度小于所述标准线性度时,校准质量流量控制器,包括:更换所述质量流量控制器。
8.根据权利要求2所述的流量校准方法,其特征在于,所述流量信息图具有斜率和线性度;获取当前流量信息图的当前线性度和当前斜率,且获取所述参照流量信息图的参照斜率;所述当前线性度不小于预设的标准线性度,且所述当前斜率相对于所述参照斜率的误差大于所述第一误差允许范围时,
校准质量流量控制器包括:在常温下,对所述质量流量控制器进行流量测试,以得到所述质量流量控制器的常温流量信息图;所述校准模块根据所述常温流量信息图和所述标准流量规格获取所述质量流量控制器的常温误差,所述常温误差处于预设的第三误差允许范围时,所述校准模块调整所述质量流量控制器的参数并进行所述流量测试,直至所述质量流量控制器的所述常温误差归零;所述常温误差大于所述第三误差允许范围时,更换所述质量流量控制器。
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