CN114636107B - 管路输送机构及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开一种管路输送机构及其控制方法，管路输送机构包括：第一输入管路，所述第一输入管路的第一端与载气气源连通，所述第一输入管路的第二端与源瓶连通；输出管路，所述输出管路的第一端与所述源瓶连通，所述输出管路的第二端与半导体工艺腔室连通，以输送携带有气态的源料的载气至所述半导体工艺腔室；气体加热补偿结构，所述气体加热补偿结构的第一端与载气气源连通，第二端与所述输出管路连通，用于向所述输出管路补偿加热后的所述载气，以升高所述输出管路内的载气的温度。上述管路输送机构可以解决目前管路输送机构工作过程中，气态源料存在较大的冷凝风险的问题。

Description

管路输送机构及其控制方法
技术领域
本申请涉及半导体加工技术领域，尤其涉及一种管路输送机构及其控制方法。
背景技术
在半导体器件的某些加工过程中，往往利用高介电常数绝缘膜材料作为栅极电介质材料。具体来说，通常采用原子层沉积(atomic layer deposition，ALD)工艺进行高介电常数栅极的制作，即需要将容纳有固态源的源瓶置于负压的载源盒体中，且通过加热的方式使固态源气化，并利用流动的高温载气将气态源通过管路输送至半导体工艺腔室内参与工艺。但是，在输送气态源的过程中，受热量散失等因素的影响，气态源可能会发生冷凝现象而凝结在管路的内壁上，一方面影响气态源的输送效率，另一方面会造成管路堵塞，影响工艺的正常进行。
发明内容
本申请公开一种管路输送机构及其控制方法，以解决目前管路输送机构工作过程中，气态源料存在较大的冷凝风险的问题。
为了解决上述问题，本申请采用下述技术方案：
第一方面，本申请实施例公开一种管路输送机构，其包括：
第一输入管路，所述第一输入管路的第一端与载气气源连通，所述第一输入管路的第二端与源瓶连通；
输出管路，所述输出管路的第一端与所述源瓶连通，所述输出管路的第二端与半导体工艺腔室连通，以输送携带有气态的源料的载气至所述半导体工艺腔室；
气体加热补偿结构，所述气体加热补偿结构的第一端与载气气源连通，第二端与所述输出管路连通，用于向所述输出管路补偿加热后的所述载气，以升高所述输出管路内的载气的温度。
第二方面，本申请实施例还公开一种管路输送机构的控制方法，应用至上述管路输送机构，所述管路输送机构包括第二输入管路、温度检测件和第一流量控制器，所述第二输入管路的第一端与载气气源连通，所述第二输入管路的第二端连通于所述输出管路，所述第一加热器件设置于所述第二输入管路之外，所述温度检测件用于检测所述输出管路中位于所述第二输入管路下游部分输送的混合流体的实际温度，所述控制方法包括：
获取所述输出管路中位于所述第二输入管路下游部分输送的混合流体的实际温度；
根据预设温度和所述实际温度，基于PID算法通过所述第一流量控制器控制所述第二输入管路内载气的流量。
本申请采用的技术方案能够达到以下有益效果：
本申请实施例公开一种管路输送机构，其包括第一输入管路、输出管路和气体加热补偿结构，第一输入管路和输出管路的一端均与源瓶连通，气体加热补偿结构的一端连接于输出管路，第一输入管路的另一端和气体加热补偿结构的另一端均连接于载气气源，输出管路的另一端连接于半导体工艺腔室，从而使第一输出管路内的载气能够自源瓶内携带气态源料，且经输出管路输送至半导体工艺腔室内。同时，与输出管路连通的气体加热补偿结构能够向输出管路输送加热后的载气，以利用温度较高的载气与源瓶输送至输出管路内温度相对较低的载气相混合，使输出管路中两部分载气经混合后的整体温度高于输出管路中自源瓶流动至输出管路内的载气的温度，降低载气携带的气态源料的冷凝概率，提升载气的输送效率，且防止气态源料冷凝而堵塞管路。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1是本申请实施例公开的管路输送机构的温度补偿示意图；
图2是本申请实施例公开的管路输送机构的结构示意图；
图3是本申请实施例公开的管路输送机构的控制方法的流程图。
附图标记说明：
110-第一输入管路、120-第二输入管路、130-第三输入管路、
200-输出管路、
310-单向阀、320-控制阀、330-第一封闭阀、340-第二封闭阀、
410-温度检测件、420-压力检测件、
510-第一流量控制器、520-第二流量控制器、
610-第一吹扫管路、620-第二吹扫管路、
710-收集管路、720-收集机构、730-收集泵、741-清洁进气管路、742-清洁出气管路、750-清洁剂存储机构、
800-气体差值补偿计算器、
900-源瓶。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
以下结合附图，详细说明本申请各个实施例公开的技术方案。
如图1和图2所示，本申请实施例公开一种管路输送机构，利用该管路输送机构可以输送载气，以利用载气携带源瓶900中气态的源料，且将源料输送至半导体工艺腔室中。当然，为了保证固态源能够转化为气态源，可以通过对容纳源料的源瓶900进行加热，使源瓶900中的固态源料气化。更具体地，可以利用底座加热结构和侧壁加热结构对源瓶900进行加热，使源瓶900内的源料气化。管路输送机构包括第一输入管路110、输出管路200和气体加热补偿结构。
其中，第一输入管路110的第一端与载气气源连通，第一输入管路110的第二端与源瓶900连通，从而使管路输送机构能够将载气气源处的载气经第一输入管路110输送至源瓶900内，实现利用载气运输气态源料的目的。具体地，载气气源可以为载气瓶或者传输有载气的管路等。另外，第一输入管路110的第一端与载气气源之间，以及第一输入管路110的第二端与源瓶900之间，均可以通过密封垫等结构形成良好的密封关系，防止接头处发生泄漏，造成生产工艺存在安全风险，且防止对工艺过程产生不利影响。
输出管路200的第一端与源瓶900连通，输出管路200的第二端与半导体工艺腔室连通，以利用输出管路200输送携带有气态的源料至半导体工艺腔室。对应地说，输出管路200为半导体工艺腔室的输入管路，通过第一输入管路110输送至源瓶900内的载气在源瓶900内携带气态源之后，能够经输出管路200继续流动至半导体工艺腔室中，从而将气态源输送到半导体工艺腔室内。相应地，输出管路200的第一端和第二端亦均可以设置有密封垫等结构，保证输出管路200与源瓶900和半导体工艺腔室之间的连通关系较为可靠。
气体加热补偿机构的第一端与载气气源连通，第二端与输出管路200连通，以利用气体加热补偿结构向输出管路200补偿加热后的载气，实现升高输出管路200内载体的温度的目的。也就是说，气体加热补偿机构亦可以通过与载气气源连通，实现向输出管路200输送载气的目的。同时，气体加热补偿机构中所输送的载气为被加热之后的载气，载气的温度相对较高，从而使温度相对较高的载气能够与输出管路200中原本自源瓶900输出的温度相对较低的载气相互混合，使输出管路200中的载气的实际温度高于自源瓶900输出的载气的温度。
相似地，气体加热补偿机构亦可以包括管路结构，以利用管路结构连通输出管路200和载气气源，前述管路结构的具体结构和组装方式等均与第一输入管路110的结构和组装方式对应相似，此处不再重复。
具体地，气体加热补偿机构可以直接通入温度较高的载气，从而使气体加热补偿机构能够为输出管路200输送温度较高的载气，通过与输出管路200中原本的载气相互混合，实现使输出管路200中温度升高的目的。
或者，还可以在气体加热补偿机构的管路结构的内部设置如电阻丝等加热器件，以通过加热器件对管路结构中所输送的载气进行加热，从而保证气体加热补偿机构输送至输出管路200中的载气的温度高于源瓶900输送至输出管路200内的载气的温度。在本实施例中，气体加热补偿结构可以直接与载气气源连通，以通过载气气源向气体加热补偿机构输送常规温度的载气。
并且，在布设气体加热补偿结构的过程中，需要尽量使气体加热补偿结构中管路结构的第二端与输出管路200的第一端之间的间距相对较小，从而保证气体加热补偿结构内输送的温度较高的载气能够尽快地与输出管路200中原本的载气混合，缩短输出管路200上存在冷凝风险的部分的长度。
另外，第一输入管路110、输出管路200和气体加热补偿机构包括的管路结构均可以采用石英等不易与载气和源料发生反应且耐高温的材料制成，三者各自的长度以及形状结构等参数均可以根据实际情况灵活确定，此处不作限定。当然，第一输入管路110和输出管路200上均可以设置有阀门，以根据实际需求，借助阀门控制源料的输送工作情况。阀门具体可以为电磁阀，电磁阀可以与管路输送机构的控制器连接，从而通过控制器自动控制各阀门的通断，实现自动化作业的目的。
本申请实施例公开一种管路输送机构，其包括第一输入管路110、输出管路200和气体加热补偿结构，第一输入管路110和输出管路200的一端均与源瓶900连通，气体加热补偿结构的一端连接于输出管路200，第一输入管路110的另一端和气体加热补偿结构的另一端均连接于载气气源，输出管路200的另一端连接于半导体工艺腔室，从而使第一输出管路200内的载气能够自源瓶900内携带气态源料，且经输出管路200输送至半导体工艺腔室内。同时，与输出管路连通的气体加热补偿结构能够向输出管路200输送加热后的载气，以利用温度较高的载气与源瓶900输送至输出管路200内温度相对较低的载气相混合，使输出管路200中两部分载气经混合后的整体温度高于输出管路200中自源瓶900流动至输出管路200内的载气的温度，降低载气携带的气态源料的冷凝概率，提升载气的输送效率，且防止气态源料冷凝而堵塞管路。
如上所述，气体加热补偿结构可以通过多种方式向输出管路200输送加热后的载气，在本申请的另一实施例中，气体加热补偿结构包括第一加热器件和第二输入管路120，第二输入管路120即为上述提及的气体加热补偿结构中的管路结构，利用第二输入管路120可以将载气气源中的载气输送至输出管路200中。
具体地，第二输入管路120的第一端与载气气源连通，第二输入管路120的第二端连通于输出管路200，使得第二输入管路120能够将载气气源中的载气输送至输出管路200中，与自第一输入管路110输入的载气一并运载气态源料。相似地，第二输入管路120与载气气源和输出管路200之间亦可以设置密封垫等结构，保证第二输入管路120的相背两端的密封性能相对较好。
同时，第一加热器件包裹于第二输入管路120之外，以利用第一加热器件对第二输入管路120内输送的载气进行加热，使第二输入管路120能够向输出管路200输送加热后的载气，从而与输出管路200中原本所流动的载气互相混合，使混合后的载气的温度高于输出管路200中原本所流动的载气的温度。
具体地，第一加热器件可以为电热器件，其可以设置在第二输入管路120的中部或端部之外，从而为流经第一加热器件的载气进行加热。在本申请的另一实施例中，第一加热器件为加热带，其包裹于第二输入管路120之外，且沿第二输入管路120的延伸方向延伸，以增大第一加热器件的加热长度，提升载气的被加热温度、被加热效果和均匀性，保证第二输入管路120输送至输出管路200内的载气的温度相对较高，且不同时间点输送至输出管路200内的载气的温度的均匀性也相对较高。
更具体地，可以根据工作环境等实际条件，确定第一加热器件的加热功率等参数，且可以使第二输入管路120内经第一加热器件加热后的载气的温度较大幅度地高于源料冷凝的温度，从而防止源料在输出管路200内发生冷凝。
如上所述，管路输送机构可以包括控制器，控制器一方面可以控制管路输送机构中对于源料的输送情况，可选地，管路输送机构还包括温度检测件410和第一流量控制器510，温度检测件410和第一流量控制器510均与控制器连接。其中，温度检测件410能够检测输出管路200中位于第二输入管路120下游部分输送的混合流体的实际温度，也即，在第二输入管路120输送的载气与输出管路200中自第一输入管路110输送的载气相互混合之后，可以利用温度检测件410检测前述混合之后的流体(具体为携带有气态源料的载气)的温度进行检测。
并且，由于温度检测件410与控制器连通，使得温度检测件410能够将检测到的实际温度发送至控制器。基于此，控制器能够根据预设温度和前述实际温度，基于PID(Proportion Integral Differential，比例微分积分)算法通过第一流量控制器510控制第二输入管路120内载气的流量。也即，利用输出管路200中前一时间点混合后的载气的温度，反馈控制第二输入管路120输送至输出管路200中的载气的量，进而改变改变输出管路200中后一时间点所混合形成的载气的温度。在采用上述技术方案的情况下，可以更为精准地控制输出管路200中混合载气的实际温度，使混合载气的温度尽可能得贴合所需的前述预设温度；并且，在采用上述技术方案的情况下，可以提升输出管路200中混合载气的温度的响应速率，使输出管路200中混合载气的温度尽快贴近预设温度。
具体地，温度检测件410具体可以为测温热偶或温度传感器等，其可以安装在输出管路200中位于第二输入管路120的下游的位置，以测量输出管路200中混合气体的温度。预设温度的具体值可以根据源料的冷凝温度等参数对应确定，此处不作限定。并且，本申请实施例公开的管路输送机构中还可以包括气体差值补偿计算器800，控制器与气体差值补偿计算器800连接，以通过气体差值补偿计算器800实际控制第二流量控制器520的流量。
在采用上述技术方案的情况下，预设温度记为t，温度检测件410测量的实际温度记为t1，二者的温度差值记为△t，△t＝t1-t，则第一流量控制器510的流量F具体可以为：
其中，F为第一流量控制器510的流量设定值，Kp为第一流量控制器510的流量设定值调节比例调节参数，Ki为第一流量控制器510的流量设定值的调节积分调节参数，Kd为第一流量控制器510的流量设定值的调节微分调节参数。
另外，在采用上述技术方案控制输出管路200内混合气体的温度的过程中，可以使第一加热器件的加热功率保持恒定，这可以降低控制器的控制难度，且可以提升输出管路200内混合气体的温度的均匀程度，提升载气对气态源料的输送效果。
如上所述，本申请实施例公开的管路输送机构可以包括控制器，在此基础上，第二输入管路120上还可以设有压力检测件420和控制阀320，压力检测件420能够检测第二输入管路120中气体的实际压力，且压力检测件420和控制阀320均与控制器连接，以使压力检测件420能够将检测到的实际压力发送至控制器，进而使控制器能够在实际压力超过预设压力的情况下，控制控制阀320关闭。
其中，压力检测件420具体可以为压力表或压力传感器等，压力检测件420可以安装在第二输入管路120中靠近输出管路200的部分上，以使压力检测件420的响应速率相对较高，提升检测精度。控制阀320可以安装在第二输入管路120中位于压力检测件420和载气气源之间的部分上，控制阀320具体可以为电磁阀，其通过与控制器连接，使得控制器具备远程控制器开启和关闭的能力。预设压力可以根据实际情况确定，在压力检测件420检测到的压力超过预设压力的情况下，即可认为管路输送机构的输出不畅，且大概率存在输出管路200与半导体工艺腔室之间的通道被阻断的情况。基于此，为了防止携带有源料的载气自输出管路200回流至第二输入管路120，通过对第二输入管路120中对应位置处的实际压力进行检测，在实际压力超过预设压力的情况下，即通过控制器控制控制阀320关闭，保证第二输入管路120和与第二输入管路120连通的载气气源不会被源料所污染，且可以提升整个管路输送机构的安全性。
可选地，第二输入管路120上设有单向阀310，在这种情况下，即便输出管路200与半导体工艺腔室之间存在堵塞的情况，在单向阀310的作用下，亦可以防止携带有源料的载气自输出管路200回流至第二输入管路120，保证第二输入管路120和与第二输入管路120连通的载气气源不会被源料所污染，且可以提升整个管路输送机构的安全性。并且，在第二输入管路120上设有单向阀310的情况下，亦可以在第二输入管路120上设置压力检测件420和控制阀320，一方面可以进一步降低第二输入管路120和与第二输入管路120的载气气源被源料污染的风险，另一方面也可以利用控制阀320控制第二输入管路120的通断，扩大第二输入管路120的工作情况的控制方式和灵活性。
可选地，本申请实施例公开的管路输送机构还可以包括第三输入管路130，第三输入管路130的第一端与载气气源连通，第三输入管路130的第二端连通于第一输入管路110，从而使第三输入管路130能够将载气气源中的载气输送至第一输入管路110中，且与第一输入管路110中输入的载气一并输送至源瓶900内，用以携带气态源料。
同时，第三输入管路130上包裹有第二加热器件，利用第二加热器件能够加热第三输入管路130以及第三输入管路130内的载气，从而使第三输入管路130输入至第一输入管路110中的载气的温度相对较高，通过与第一输入管路110输入的载气相互混合，增大第一输入管路110输送至源瓶900中的载气的温度，提升对源瓶900中源料的运载能力，且可以在一定程度上进一步防止携带有源料的载气在输出管路200的流动过程中出现源料冷凝的情况。
进一步地，第三输入管路130设有单向阀310和控制阀320，以利用控制阀320控制第三输入管路130的通断情况，扩大第三输入管路130的工作控制方式，且可以利用控制阀320和单向阀310防止源瓶900内的载气因输出受阻而回流至第三输入管路130中，而污染第三输入管路130和与第三输入管路130连通的载气气源。
如上所述，第一输入管路110和输出管路200均可以设有阀门，为了进一步提升管路输送机构的安全性，可选地，管路输送机构还包括第一封闭阀330和第二封闭阀340，利用第一封闭阀330和第二封闭阀340可以封堵源瓶900，限制载气等气体进入源瓶900，且在不需要源料参与工艺工作时，防止源瓶900内的源料自源瓶900中外泄。
其中，第一封闭阀330设置于第一输入管路110中位于源瓶900和第三输入管路130之间的部分上，第二封闭阀340设置于输出管路200中位于源瓶900和气体加热补偿结构之间的部分上，也即，第一封闭阀330安装于第一输入管路110上，且位于第三输入管路130的下游，第二封闭阀340安装于输出管路200上，且位于第二输入管路120的上游，这可以最大化地保证源瓶900与管路输送机构相互隔绝，防止因管路输送机构中某一管路误开启而干扰源瓶900的正常工作状态。
具体地，第一封闭阀330和第二封闭阀340均可以为电磁阀，且如上所述，管路输送机构中可以包括控制器，对应地，第一封闭阀330和第二封闭阀340均可以与控制器连接，以利用控制器控制第一封闭阀330和第二封闭阀340的通断，进而在不需要源瓶900参与工艺的情况下，通过控制器控制第一封闭阀330和第二封闭阀340均关闭，且在需要源瓶900参与工艺的情况下，通过控制器控制第一封闭阀330和第二封闭阀340均开启。
如上所述，管路输送机构可以包括控制器，在此基础上，管路输送机构还可以包括堵塞检测结构和清洗结构，其中，堵塞检测结构用于检测输出管路是否存在堵塞，清洗结构用于在输出管路存在堵塞的情况下进行工作，以清洗输出管路，堵塞检测结构和清洗结构均可以与控制器连接，从而保证输出管路在出现堵塞情况时，可以被及时发现，且采取对应措施。
具体地，堵塞检测结构可以为红外探测器，其可以安装在输出管路200中，以对输出管路200的内壁进行检测，且在检测到输出管路200的内壁存在异物的情况下，发送报警信号。对应地，在堵塞检测结构检测到输出管路200内存在堵塞的情况时，控制器可以控制清洗结构对输出管路200进行清洗。
具体地，清洗结构可以包括清洗管路，且清洗管路可以与清洗介质源和输出管路200均连通，清洗介质可以为温度较高的载气等，以通过加热源料的方式，使源料重新气化，且随载气被吹出至输出管路200之外。其中，可以单独为清洗过程配置管路，以在清洗输出管路200内凝结的源料的过程中，利用单独配置的管路输出清洁介质和源料。或者，亦可以直接利用输出管路200输出清洁介质和凝结的源料，且自工艺腔室将清洁介质和清洗出的源料收集起来。
在本申请的另一实施例中，堵塞检测结构包括第一吹扫管路610和收集管路710，第一吹扫管路610的第一端与吹扫气源连接，第一吹扫管路610的第二端连通于输出管路200，从而使第一吹扫管路610能够将吹扫气源中的吹扫气体输送至输出管路200中。同时，收集管路710的第一端连接于收集机构720，收集管路710的第二端连通于输出管路200中位于第一吹扫管路610和半导体工艺腔室之间的部分上，从而使收集管路710能够通过输出管路200的一部分与第一吹扫管路610连通，进而在利用第一吹扫管路610吹扫输出管路200的过程中，能够使吹扫气体被吹扫至收集管路710中，保证吹扫通路处于畅通状态。当然，为了保证吹扫气体可以基本均自收集管路710被排出，输出管路200中位于收集管路710和工艺腔室之间的部分上还可以设置有控制阀320，以在需要对输出管路200进行吹扫的过程中，可以将控制阀320关闭，保证自第一吹扫管路610进入输出管路200的吹扫气体基本均可以自收集管路710输出至输出管路200之外，完成对输出管路200的吹扫工作，以实施堵塞检测过程。
并且，第一吹扫管路610上设有第二流量控制器520，控制器能够控制第二流量控制器520以小于其量程的预设流量工作，在此情况下，如果第二流量控制器520所检测到的第一吹扫管路610中的吹扫气体的实际流量度不等于预设流量，在不考虑误差的情况下，即可认为吹扫管路的下游，即输出管路200中存在堵塞的情况，基于此，控制器能够发出堵塞信号。
当然，如上所述，在流量的控制和检测过程中，可能会存在些许误差，基于此，在预设流量与实际流量的差值大于预设差值的情况下，使控制器发出堵塞信号，进而使工作人员或上位机可以获知输出管路200存在堵塞的情况，且尽快采取停机疏通等针对性措施。其中，预设差值的大小可以根据实际需求确定。另外，在上述技术方案中，所选择的第二流量控制器520的量程与第一吹扫管路610、输出管路200和收集管路710中流量载荷最小的一者相当，在这种情况下，当第二流量控制器520满载运行的情况下，可以保证第一吹扫管路610、输出管路200和收集管路710中流量载荷最小的一者处于满载荷。
具体地，收集机构720可以为具备收集吹扫气体的装置，当然，考虑到吹扫过程中吹扫气体可能会携带部分源料，基于此，收集机构720还可以设置有用于分解源料的材料。另外，收集管路710背离输出管路200的一端还可以安装有收集泵730，以通过收集泵730将输送至收集机构720中的吹扫气体排出。
可选地，清洗机构可以包括清洁进气管路741、清洁出气管路742和清洁剂存储机构750，清洁剂存储机构750用于存储清洁剂，清洁进气管路741的一端与清洁出气管路742的一端均与清洁剂存储机构750连通，清洁进气管路741的另一端与载气气源连通，清洁出气管路742的另一端与输出管路200中位于第一吹扫管路610和半导体工艺腔室之间的部分上，从而使载气气源中的载气能够依次经清洁进气管路741、清洁剂存储机构750和清洁出气管路742进入输出管路200内，以将携带有清洁剂的载气输出至输出管路200中。进而，在输出管路200存在堵塞的情况下，可以使清洁进气管路通过输出管路200与收集管路710连通，实现清洁输出管路200的目的。其中，清洁剂的种类可以根据源料的种类等实际情况确定，此处不作限定。
基于上述技术方案，在预设流量与实际流量的差值大于预设差值的情况下，控制器还能够控制清洁进气管路741通过清洁出气管路742和输出管路200与收集管路710连通，也即，使清洁进气管路741和收集管路710均处于打开状态，进而使清洁进气管路741中自载气气源流出的载气携带清洁剂流动至输出管路200中，且清洁输出管路200，将载气、清洁剂和堵塞物自收集管路710排出输出管路200之外。
进一步地，本申请实施例公开的管路输送机构还包括第二吹扫管路620，第二吹扫管路620的第一端与吹扫气源连通，第二吹扫管路620的第二端连通于输出管路200，继而，在预设流量与实际流量的差值重新小于或等于预设差值的情况下，控制器能够控制第二吹扫管路620通过输出管路200与收集管路710连通，以吹扫输出管路200。也即，在输出管路200堵塞，且利用清洗结构清洗输出管路200之后，可以使第二吹扫管路620中通过输出管路200与收集管路710连通，以吹扫输出管路200，进而更为彻底地将输出管路200中的清洁剂和反应物等吹出至输出管路200之外，保证输出管路200具有更高的洁净程度。
另外，第一输入管路110、第二输入管路120、第三输入管路130、输出管路200、第一吹扫管路610、第二吹扫管路620、清洁进气管路741、清洁出气管路742和收集管路710上，均可以通过设置控制阀320的方式，控制各自的通断，且可以使各控制阀320均与控制器连接，以通过控制器统一自动控制管路输送机构的工作情况。
基于上述实施例提供的管路输送机构，本申请还公开一种管路输送机构的控制方法，管路输送机构包括第一输入管路、输出管路和气体加热补偿结构，还包括第一加热器件、第二输入管路、温度检测件和第一流量控制器，考虑到上述实施例已经对包括上述部件的管路输送机构的具体结构进行了详细地描述，此处不再重复。
基于该管路输送机构，如图3所示，控制方法具体可以包括：
S1、获取输出管路中位于第二输入管路下游部分输送的混合流体的实际温度。具体地，如上所述，输出管路上可以设置温度检测件，利用该温度检测件，可以对输出管路中位于第二输入管路下游部分输送的混合流体的温度进行检测，得到上述实际温度。更具体地，管路输送机构中还包括控制器，温度检测件与控制器连接，且可以将检测到的实际温度发送至控制器，使控制器可以根据该实际温度的具体情况，对应地控制管路输送机构中的其他部件的工作参数。
S2、根据预设温度和实际温度，基于PID算法通过第一流量控制器控制第二输入管路内载气的流量。具体地，预设温度可以根据源料的冷凝温度等实际参数确定，此处不作限定。基于预设温度和获取的实际温度，能够利用PID算法测算第二输入管路内载气的流量，从而在保证源料不会发生冷凝的情况下，尽量防止加热功耗过高的情况。另外，关于PID算法的具体情况已经在上述实施例中进行了详细的介绍，此处不再重复。
如上所述，管路输送机构还可以包括堵塞检测结构和清洗结构，且堵塞检测结构可以包括第一吹扫管路和收集管路，第一吹扫管路上设有第二流量控制器，清洗结构可以包括清洁进气管路、清洁出气管路和清洁剂存储结构，考虑到上文对应的实施例已经对包括上述部件的管路输送机构进行了详细地介绍，此处不再重复。
基于该管路输送机构，控制方法还可以包括：
控制第二流量控制器以小于其量程的预设流量工作。也即，使第二流量控制器非满载负荷工作，在这种情况下，利用第二流量控制器还可以获取第一吹扫管路的实际流量，进而，如果其实际流量与预设流量相等或相差不大，则可以认为输出管路基本不存在堵塞的情况；对应地，如果预设流量与实际流量之间的差值相对较大，则可以认为输出管路较大可能存在堵塞的情况。
继而，本申请实施例公开的控制方法还包括：
在预设流量与第二流量控制器的实际流量的差值大于预设差值的情况下，控制清洁进气管路通过输出管路与收集管路连通，以清洁输出管路。其中，预设差值的具体大小可以根据实际情况选定，此处不做限定。通过对比实际流量和预设流量，可以判定输出管路是否存在堵塞的情况，进而在输出管路存在堵塞的情况下，也即，预设流量与实际流量的差值相差较大的情况下，通过控制清洁进气管路输送载气，以利用载气携带清洁剂对输出管路进行清洁，保证输出管路内的堵塞情况得以缓解甚至消除。
如上所述，管路输送机构还可以包括第二吹扫管路，以利用第二吹扫管路对完成清洁之后的输出管路进行吹扫，使输出管路中的杂质进一步被清洁彻底。基于该管路输送机构，本申请实施例公开的控制方法还包括：
在清洁输出管路之后，控制第二吹扫管路通过输出管路与收集管路连通，以吹扫输出管路。也即，如果检测到输出管路存在堵塞的情况，则可以通过清洗结构对输出管路进行清洁，实现对输出管路内冷凝的源料进行清洁目的，在完成清洁之后，可以利用第二吹扫管路对输出管路进行再次吹扫，将清洁产物等杂质更为彻底地吹扫至输出管路之外。
本申请上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (12)

1.一种管路输送机构，其特征在于，包括：
第一输入管路，所述第一输入管路的第一端与载气气源连通，所述第一输入管路的第二端与源瓶连通；
输出管路，所述输出管路的第一端与所述源瓶连通，所述输出管路的第二端与半导体工艺腔室连通，以输送携带有气态的源料的载气至所述半导体工艺腔室；
气体加热补偿结构，所述气体加热补偿结构的第一端与载气气源连通，第二端与所述输出管路连通，用于向所述输出管路补偿加热后的所述载气，以升高所述输出管路内的载气的温度；
堵塞检测结构，所述堵塞检测结构包括第一吹扫管路和收集管路，所述第一吹扫管路的第一端与吹扫气源连接，所述第一吹扫管路的第二端连通于所述输出管路，所述收集管路的第一端连接于收集机构，所述收集管路的第二端连通于所述输出管路中位于所述第一吹扫管路和所述半导体工艺腔室之间的部分上；所述第一吹扫管路设有第二流量控制器，所述第二流量控制器配置为以小于其量程的预设流量工作，在所述预设流量与所述第二流量控制器的实际流量的差值大于预设差值的情况下，判定所述输出管路存在堵塞的情况。
2.根据权利要求1所述的管路输送机构，其特征在于，所述气体加热补偿结构包括第一加热器件和第二输入管路，所述第二输入管路的第一端与载气气源连通，所述第二输入管路的第二端连通于所述输出管路，所述第一加热器件包裹于所述第二输入管路之外，以加热所述第二输入管路输送至所述输出管路内的载气。
3.根据权利要求2所述的管路输送机构，其特征在于，所述管路输送机构还包括温度检测件和第一流量控制器，所述温度检测件用于检测所述输出管路中位于所述第二输入管路下游部分输送的混合流体的实际温度，根据预设温度和所述实际温度，基于PID算法通过所述第一流量控制器控制所述第二输入管路内载气的流量。
4.根据权利要求2所述的管路输送机构，其特征在于，所述第二输入管路上设有压力检测件和控制阀，所述压力检测件用于检测所述第二输入管路中的气体的实际压力，在所述实际压力超过预设压力的情况下，所述控制阀关闭。
5.根据权利要求1所述的管路输送机构，其特征在于，所述管路输送机构还包括第三输入管路，所述第三输入管路的第一端与载气气源连通，所述第三输入管路的第二端连通于所述第一输入管路，且所述第三输入管路上包裹有第二加热器件，以加热所述第三输入管路输送至所述第一输入管路内的载气。
6.根据权利要求5所述的管路输送机构，其特征在于，所述管路输送机构还包括第一封闭阀和第二封闭阀，所述第一封闭阀设置于所述第一输入管路中位于所述源瓶和所述第三输入管路之间的部分上，所述第二封闭阀设置于所述输出管路中位于所述源瓶和所述气体加热补偿结构之间的部分上。
7.根据权利要求1所述的管路输送机构，其特征在于，所述管路输送机构还包括清洗结构，所述清洗结构用于在所述输出管路存在堵塞的情况下进行工作，以清洗所述输出管路。
8.根据权利要求7所述的管路输送机构，其特征在于，所述清洗结构包括清洁进气管路、清洁出气管路和清洁剂存储机构，所述清洁剂存储机构用于存储清洁剂，所述清洁进气管路的一端和所述清洁出气管路的一端均与清洁剂存储机构连通，所述清洁进气管路的另一端与载气气源连通，所述清洁出气管路的另一端连通于所述输出管路中位于所述第一吹扫管路和所述半导体工艺腔室之间的部分上，在所述输出管路存在堵塞的情况下，所述清洁进气管路通过所述输出管路与所述收集管路连通，以清洁所述输出管路。
9.根据权利要求8所述的管路输送机构，其特征在于，所述管路输送机构还包括第二吹扫管路，所述第二吹扫管路的第一端与吹扫气源连通，所述第二吹扫管路的第二端连通于所述输出管路；
在清洁所述输出管路之后，所述第二吹扫管路通过所述输出管路与所述收集管路连通，以吹扫所述输出管路。
10.一种管路输送机构的控制方法，应用至权利要求1所述的管路输送机构，其特征在于，所述管路输送机构包括第一加热器件、第二输入管路、温度检测件、第一流量控制器和堵塞检测结构，所述第二输入管路的第一端与载气气源连通，所述第二输入管路的第二端连通于所述输出管路，所述第一加热器件包裹于所述第二输入管路之外，所述温度检测件用于检测所述输出管路中位于所述第二输入管路下游部分输送的混合流体的实际温度，所述堵塞检测结构包括第一吹扫管路和收集管路，所述第一吹扫管路的第一端与吹扫气源连接，所述第一吹扫管路的第二端连通于所述输出管路，所述收集管路的第一端连接于收集机构，所述收集管路的第二端连通于所述输出管路中位于所述第一吹扫管路和所述半导体工艺腔室之间的部分上，所述第一吹扫管路设有第二流量控制器；所述控制方法包括：
获取所述输出管路中位于所述第二输入管路下游部分输送的混合流体的实际温度；
根据预设温度和所述实际温度，基于PID算法通过所述第一流量控制器控制所述第二输入管路内载气的流量；
控制所述第二流量控制器以小于其量程的预设流量工作。
11.根据权利要求10所述的控制方法，其特征在于，所述管路输送机构还包括清洗结构，所述清洗结构包括清洁进气管路、清洁出气管路和清洁剂存储机构，所述清洁剂存储机构用于存储清洁剂，所述清洁进气管路的一端和所述清洁出气管路的一端均与清洁剂存储机构连通，所述清洁进气管路的另一端与载气气源连通，所述清洁出气管路的另一端连通于所述输出管路中位于所述第一吹扫管路和所述半导体工艺腔室之间的部分上；所述控制方法还包括：
在所述预设流量与所述第二流量控制器的实际流量的差值大于预设差值的情况下，控制所述清洁进气管路通过所述输出管路与所述收集管路连通，以清洁所述输出管路。
12.根据权利要求11所述的控制方法，其特征在于，所述管路输送机构还包括第二吹扫管路，所述第二吹扫管路的第一端与吹扫气源连通，所述第二吹扫管路的第二端连通于所述输出管路，所述控制方法还包括：
在清洁所述输出管路之后，控制所述第二吹扫管路通过所述输出管路与所述收集管路连通，以吹扫所述输出管路。
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