TW202407294A - 用於質量流量驗證之方法及設備 - Google Patents

Abstract

提供了用於質量流量驗證的裝置及方法。質量流量驗證器包括被配置為接收流體的腔室、腔室上游的臨界流噴嘴、腔室閥、下游閥、以及旁通閥。腔室閥被配置為選擇性地使流體能夠從臨界流噴嘴流到腔室。下游閥被配置為選擇性地使流體能夠從腔室流到下游位置。旁通閥被配置為選擇性地使流體能夠從臨界流噴嘴流到洩放位置。質量流量驗證器進一步包括控制器，該控制器被配置為基於由腔室中的壓力感應器檢測到的流體壓力的上升速率來驗證流體的流速。

Description

用於質量流量驗證之方法及設備

本發明是關於用於質量流量驗證的裝置及方法。 相關申請的交叉引用 本申請係2022年3月23日提交的美國申請號17/656,177的繼續申請。上述申請的全部傳授內容藉由引用併入本文。

比如質量流量控制器(MFC)、質量流量比控制器(FRC)和質量流量計(MFM)等高精度的流體輸送和測量系統可用於比如半導體晶圓製造和其他類型的材料加工等應用。在許多情況下，需要驗證該等流體輸送系統的準確性。

質量流量驗證器(MFV)可以用於驗證MFC、FRC、MFM或其他被測裝置(DUT)的準確性。一種類型的質量流量驗證器係上升速率(ROR)流量驗證器。典型的ROR流量驗證器可以包括腔室容積、壓力感應器、溫度感應器、以及兩個隔離閥，這兩個隔離閥一個在上游，一個在下游。閥可以在空閒期間關閉，並且可以在開始運行時打開，從而允許來自MFC(或MFM)的流體流過流量驗證器。一旦流體流量已經穩定，下游閥可以關閉，結果容積中的壓力可以開始上升。壓力變送器可以測量壓力上升。該測量可以用於計算MFV的入口流速，從而驗證DUT的流量準確性性能。

期望減少執行質量流量驗證過程的操作時間。

提供了改進的質量流量驗證裝置及方法。所描述的裝置和方法可以提供外部容積不敏感性，同時能夠使用ROR方法快速驗證質量流速。所描述的裝置及方法還可以提供與氣體無關的測量。

質量流量驗證器包括被配置為接收流體的腔室、腔室上游的臨界流噴嘴、腔室閥、下游閥、以及旁通閥。腔室閥被配置為選擇性地使流體能夠從臨界流噴嘴流到腔室。下游閥被配置為選擇性地使流體能夠從腔室流到下游位置。旁通閥被配置為選擇性地使流體能夠從臨界流噴嘴流到洩放位置(dump location)。質量流量驗證器進一步包括控制器，該控制器被配置為基於由腔室中的壓力感應器檢測到的流體壓力的上升速率來驗證流體的流速。

控制器可以進一步被配置為選擇在第一時間點關閉下游閥以使腔室中的壓力上升，以及選擇在第二時間點關閉腔室閥並打開旁通閥以允許使腔室內的壓力穩定並將流體流量轉移到洩放位置，比如下游閥下游的位置。

驗證質量流速之方法包括在第一時間點關閉下游閥以使腔室中的壓力上升，該腔室被配置為接收流體。下游閥被配置為選擇性地使流體能夠從腔室流到下游位置。該方法進一步包括在第二時間點關閉腔室閥並打開旁通閥，以允許使腔室內的壓力穩定並將流體流量轉移到洩放位置。腔室閥被配置為選擇性地使流體能夠從腔室上游的臨界流噴嘴流到腔室，並且旁通閥被配置為選擇性地使流體能夠從臨界流噴嘴流到洩放位置。該方法進一步包括基於由腔室中的壓力感應器檢測到的流體壓力的上升速率來驗證流體的流速。

可以基於兩點流量驗證計算來驗證流速。例如，兩點流量驗證計算係根據以下等式，其中 Q為流速， k為常數， V _c 為腔室的容積， T為腔室中流體的溫度， T _stp 為標準溫度， P _stp 為標準壓力， P ₂ 為在第一時間點檢測到的壓力， P ₄ 為在第二時間點之後檢測到的壓力， t ₂ 為第一時間點的時刻，並且 t ₃ 為第二時間點的時刻：

溫度T可以是在第二時間點之後測量的溫度。臨界流噴嘴被配置為保持流過臨界流噴嘴的流體呈臨界流。

可以基於至少兩次相繼的上升速率迭代運算獲得平均流速來驗證流速。視需要，可以基於動態流量驗證計算來確定後續流速。例如，動態流量驗證計算係根據以下等式，其中 Q為流速， k為常數， V _c 為腔室的容積， T _stp 為標準溫度， P _stp 為標準壓力， P為腔室中的檢測到的壓力，並且 T為腔室中流體的溫度：

可以基於根據先前的兩點流量驗證計算確定的流速進一步驗證從動態流量驗證計算獲得的流速(Q)。另外或替代性地，可以至少部分地基於從先前的兩點流量驗證計算獲得的流速和/或溫度來估計動態流量驗證計算中使用的溫度T。

在上升速率測量迭代運算之前，可以打開腔室閥和下游閥並關閉旁通閥以允許使腔室與被測裝置之間的管線壓力穩定。在上升速率測量迭代運算之後，可以打開腔室閥和下游閥並關閉旁通閥以允許腔室內的壓力降低。可以使關閉下游閥以及隨後關閉腔室閥並打開旁通閥以進行上升速率測量迭代運算重複進行以進行多循環流量驗證。

使用質量流量驗證器之方法可以包括打開腔室閥和下游閥並關閉旁通閥以允許使腔室與被測裝置之間的管線壓力穩定。可以檢測腔室中流體的第一壓力，並且可以關閉下游閥以產生腔室中壓力的上升速率。該方法可以進一步包括關閉腔室閥並打開旁通閥，以允許使腔室內的壓力穩定並將流體流量轉移到洩放位置。可以檢測腔室中流體的第二壓力，並且可以基於檢測到的第一和第二壓力來確定流體的流速。該方法可以進一步包括在檢測到第二壓力之後，打開腔室閥和下游閥並關閉旁通閥以允許腔室內的壓力降低。所描述的方法或其部分可以迭代運算執行以進行多循環流量驗證。

示例性實施方式的描述如下。

可以藉由質量流量驗證器(MFV)來驗證由質量流量控制器(MFC)或其他被測裝置(DUT)提供的流量的準確性。MFV可以利用上升速率(ROR)方法來確定流體從DUT進入裝置時的流速。圖1中示出了使用ROR測量方法的示例性先前技術MFV。如所展示的，MFV 100包括腔室110，該腔室限定容積(V _c)以容納來自DUT 50的進入流體(例如，氣體)。MFV進一步包括在容積入口114處的上游隔離閥112、在容積出口118處的下游閥116、壓力感應器120、以及溫度感應器122。壓力感應器被配置為測量腔室110內的氣體壓力，並且溫度感應器被配置為測量腔室110內的氣體溫度。

ROR驗證方法係基於質量守恆定律和理想氣體定律的。可以藉由以下等式來確定流速，其中 P為容積內的氣體壓力， T為氣體溫度， k為轉換係數， T _stp 為標準溫度(273.15 K)， P _stp 為標準壓力(1.01325e5 Pa)：

藉由圖1的示例性先前技術MFV，可以進行兩點流量驗證計算以藉由如圖2所展示的MFV的操作來確定流速。如本文所用，兩點流量驗證計算係在ROR測試期間獲得兩個壓力測量值的計算。

MFV的操作可以包括：在閥112和116打開的情況下，在時刻t ₀在真空下吹掃管線60，並允許MFC在流量驗證循環之前在時刻t ₁在設定點下流動。流量驗證循環可以包括：在時刻t ₂關閉下游閥(Vd，或如圖1所展示的閥116)，此刻之後容積內壓力上升；在時刻t ₃關閉上游閥(Vu，或圖1中所展示的閥112)，此時可以允許容積內氣體的壓力和溫度穩定；以及在時刻t ₄打開上游閥和下游閥兩者，此刻之後氣體可以離開腔室直到流量設定點並在時刻t ₅返回到流量設定點。

兩點計算可以如下，其中等式參數如上文關於等式1指示的，並且其中壓力(P ₂、P ₄)的測量值和時刻(t ₂、t ₃)如圖2所指示的：

特別地，MFV在時刻t ₂至t ₃的時間段內收集入口氣體流量，並且確定該時間段內壓力的變化。然而，在等式2中使用P ₄代替P ₃以提供更準確的壓力變化測量，這可以是在允許氣體溫度在環境中穩定一定時間段後獲得的，在該時間段期間上游閥和下游閥兩者保持關閉(即，在t ₃與t ₄之間的時間段內)。可以在穩定之後在t ₄時或之前測量P ₄。上述兩點流量驗證方法的優點係流速確定與氣體特定參數無關。換言之，可以使用未知氣體或氣體混合物進行流量驗證。

MFV內的溫度感應器通常設置在腔室的內壁處或其上。因此，溫度感應器可能無法獲得氣體的暫態準確溫度，因為壁的溫度可能影響測量。等式2中使用的溫度T可以是在獲得P ₄的測量值的同時或接近該時刻時獲得的溫度。

對於圖1的MFV，外部容積(即，DUT 50與MFV 100之間的容積)在根據等式2確定質量流速時通常被認為係總容積的一部分。不考慮外部容積而確定的質量流速可能不準確。除了腔室110的容積之外，針對V _C提供的值中也可以包括外部容積，和/或可以校準MFV以考慮外部容積。特別是當外部容積變大時，由於壓力感應器120測量在腔室110內上升的壓力並且可能無法捕獲或可能不準確地捕獲外部容積中上升的壓力，因此所獲得的流量測量可能準確性下降。因此，雖然比如圖1所示的那些MFV可以有利地提供與氣體無關的讀數，但是由於外部容積影響可能會出現不準確並且可能需要相對長的時間段來進行流量驗證循環。

圖3中示出了先前技術MFV的另一示例，其可以提供外部容積不敏感性。除了限定容積的腔室210、壓力感應器220、以及溫度感應器222之外，MFV 200還包括至少一個噴嘴230a、230b，該至少一個噴嘴設置在上游閥212a、212b與腔室210之間。噴嘴可以是臨界流噴嘴，或者稱為音速噴嘴，其產生壓降和音速流條件。藉由音速流，噴嘴下游壓力的變化對上游條件沒有影響。因此，音速噴嘴可以有效地將MFV與上游外部容積分離，以提供更準確的流量測量。

如圖3所示的示例性配置所展示的，可以包括多個噴嘴230a、230b，每個噴嘴可以提供不同尺寸的限制以擴展MFV的可操作範圍。可以包括上游壓力感應器240以確認音速流條件(例如，噴嘴上游的壓力係噴嘴下游的壓力的2倍)。

MFV 200係外部容積不敏感(EVI)質量流量驗證器，其示例係高精度MFV(麻塞諸塞州安多弗萬科儀器的HA-MFV [HA-MFV, MKS Instruments, Andover, MA])。HA-MFV可以安裝在過程工具上，以現場驗證MFC的流速。HA-MFV對外部容積的不敏感性可以使得應用於同一過程的多個工具上的HA-MFV之間的測量更精確地匹配。

MFV 200的示例性操作如圖4所示，並且包括：在上游閥212和下游閥216打開的情況下，在時刻t ₀在真空下吹掃管線，並允許MFC在流量驗證循環之前在時刻t ₁在設定點下流動。流量驗證循環包括：在時刻t ₂關閉下游閥(Vd，或如圖3所展示的閥216)，此刻之後容積內壓力上升直到時刻t ₃。在時刻t ₃，打開下游閥，並且該過程重複一個或多個附加循環。通常，溫度感應器222設置在MFV的腔室容積的壁上。可以根據等式1進行動態ROR流量驗證，其中根據由溫度感應器222提供的測得壁溫度( T _w )來估計氣體溫度 T。氣體溫度 T可以基於氣體溫度模型來估計，該氣體溫度模型係氣體分子量( M)、氣體比熱比( γ)、氣體熱容( Cp)、氣體熱導率( k)、腔室容積( Vc)、以及腔室容積的內部/濕表面積( As)中的任何一者或所有的函數：

等式1和等式3可以遞迴求解以獲得MFV 200中驗證的流速(Q)。輸出流量驗證值可以是多次短時間段運行的平均值，如圖5所展示的。兩點流量驗證計算(比如等式2中所示的計算)通常不能與HAMFV(如圖4所示)結合使用。如上所述，計算中使用的兩個壓力測量值之一係在關閉上游閥並且允許使腔室內氣體的壓力和溫度穩定之後(例如，在氣體流入腔室已停止之後)的某個時間點獲得的。在氣體穩定之前獲得壓力和/或溫度測量值可能會導致測量不準確，從而導致計算出的流速不準確。為了在HAMFV的腔室中提供穩定性，可以使得向腔室的流動停止；然而，關閉HAMFV中的上游閥可能會破壞通過臨界流噴嘴的流量。由於音速流條件中斷，外部容積不敏感性可能會丟失，而且，在重新打開上游閥時，可能需要額外的時間來允許重新建立臨界流條件。

為了在不中斷音速流條件的情況下提供快速驗證，HAMFV(比如MFV 200)進行動態流量驗證，其中在短時間段內獲得ROR測量值，並使用溫度估計模型來更準確地確定氣體的溫度而不需要穩定時間。動態流量計算中使用的氣體溫度估計( T)的準確性可能在很大程度上取決於氣體特性和溫度估計模型。例如，對於非理想氣體和氣體混合物，已知的氣體特性可能不準確或不可用。

溫度估計模型通常源自第一原理定律，比如理想氣體定律。線性化溫度估計模型的示例如下提供，其中k0、k1、……k8係常數，其餘變數如上文關於等式3所定義：

提供了一種MFV，其可以提供外部容積不敏感性並且可以克服與關於圖1和圖3描述的MFV相關的困難。如圖6所展示的，MFV 300包括腔室310、腔室上游的噴嘴330、設置在腔室出口318處的下游閥316、設置在腔室入口314處的腔室閥333、以及旁通閥334。噴嘴330可以是臨界流噴嘴、孔口或能夠提供臨界流條件的其他限流器。腔室閥333被配置為選擇性地使流體能夠從臨界流噴嘴流到腔室。旁通閥被配置為選擇性地使流體能夠從臨界流噴嘴流到洩放位置(例如，下游閥316下游的位置)或直接流到泵。可以包括上游閥312以在不使用時隔離裝置。

MFV 300可以進一步包括控制器350，該控制器分別從裝置的溫度感應器322和壓力感應器320接收溫度測量值和壓力測量值，以基於腔室310中流體壓力的上升速率來驗證流體的流速。控制器可以進一步被配置為選擇在第一時間點(例如，圖7中的時刻 t ₂ )關閉下游閥316以使腔室中的壓力上升，以及選擇在第二時間點(例如，圖7中的時刻 t ₃ )關閉腔室閥333並打開旁通閥334以允許使腔室內的壓力穩定並將流體流量轉移到洩放位置。

藉由將在上升速率操作期間在臨界流噴嘴下游進行閥切換並使流體流量通過旁部繞到洩放位置包括在內，就可以藉由對外部容積不敏感的MFV配置來使用兩點流量驗證過程。這樣的MFV可以提供相比於先前技術MFV方法改進的流量驗證準確性，特別是對於未知氣體或氣體混合物以及存在高外部容積的情況。腔室閥允許兩點驗證，並且藉由添加旁通閥，可以在噴嘴上游的外部容積中保持穩定的壓力，並且可以通過噴嘴保持臨界流。MFV還可以提高後續流量驗證過程的速度，如下文進一步描述的。

圖8中示出了MFV 300的噴嘴上游的示例性壓力分佈。在示例性低流量條件和高外部容積的情況下，可能需要長達兩分鐘才能通過噴嘴使壓力穩定。在兩點計算操作期間，如果沒有在噴嘴下游對流量進行切換，外部容積可能被封住去路而對穩態流量造成重大干擾。如圖8所展示的，藉由臨界流噴嘴下游的旁通閥，即使腔室閥333關閉，噴嘴上游的外部容積也可以保持在恒定壓力狀態。

控制器350可以被配置為基於在下面重複的兩點流量驗證計算(例如，如等式2所提供的)來驗證流速，其中 P ₂ 為在第一時間點檢測到的壓力， P ₄ 為在第二時間點之後(例如，在圖7的時刻 t ₄ )檢測到的壓力， t ₂ 為第一時間點的時刻，並且 t ₃ 為第二時間點的時刻：

溫度T可以是在第二時間點之後(例如，在圖7的時刻 t ₄ )測量的溫度。視需要，控制器可以被配置為基於至少兩次相繼的上升速率迭代運算獲得平均流速來確定或驗證流速。

圖7示出了MFV 300的示例性操作。流量驗證過程的示例性序列如下：1)在時刻t ₀，打開上游閥Vu(例如，圖6中的閥312)、下游閥Vd(例如，閥316)和閥V3(例如，腔室閥333)，並且關閉閥V4(例如，旁通閥334)，以抽空MFV容積Vc(例如，在腔室310中)中的壓力和測試MFC與MFV之間的管線壓力；2)在時刻t ₁，為MFC提供流量設定點以啟動流動；以及，3)到時刻t ₂，MFV容積中的壓力和管線壓力已經穩定，這表明從測試MFC流出的流量等於從臨界流噴嘴(例如，噴嘴330)流出的流量，並且在時刻t ₂，記錄壓力(P ₂)並且關閉下游閥Vd。視需要，在時刻t ₂，還記錄溫度T ₂，並且溫度和壓力可以隨著腔室內壓力上升而被連續收集。

示例性序列進一步包括：4)在時刻t ₃，容積內的壓力仍然滿足臨界流條件(即，P _d/P _u＜P _臨界)，關閉閥V3，並且打開閥V4(例如，與關閉閥V3同時)，使得從臨界流噴嘴流出的流量被轉移到洩放管線；5)到時刻t ₄，MFV容積內的壓力和溫度穩定，通過臨界流噴嘴的流量仍處於臨界流條件，記錄壓力和溫度(即P4和T4，可以用作等式2中的T)、打開閥Vd和V3，並且關閉閥V4，以抽空MFV容積內的壓力；以及6)視需要，重複步驟3至步驟5，如關於t ₅至t ₇所展示的，以進行多循環流量驗證。

在MFV 300的另一示例性操作中，控制器350可以藉由動態流量驗證計算來驗證流速(例如，藉由遞迴求解等式1和等式3或等式4，如上文關於HAMFV所述)，其結果可以與先前獲得的兩點流量驗證計算進行比較。這種比較可以用於驗證氣體溫度估計模型的準確性或改進用於未來運行的氣體溫度估計模型。例如，基於這種比較，可以更新氣體屬性值或模型係數，並且對於同一氣體的未來流量驗證，MFV可以類似於HAMFV操作。特別地，在隨後的多循環流量驗證期間，可以保持V3打開並且V4關閉，從而顯著縮短未來流量驗證運行所需的時間，同時提供比現有HAMFV方法更高的準確性。

雖然在圖6的示意圖中展示為兩個不同的閥，但腔室閥333和旁通閥334可以視需要在單個閥裝置中實現，比如三通閥裝置，其可以將流體流量從腔室轉移到洩放位置。雖然圖6的示意圖僅包括單個臨界流噴嘴，但是可以包括多於一個的噴嘴，如圖3的MFV所展示的，以擴展可測量流速範圍。在U.S. 7,757,554中進一步描述了在MFV中設置多個臨界流噴嘴的示例性配置，其全部傳授內容藉由引用併入本文。在U.S. 7,463,991和7,474,968中進一步描述了包括用於外部容積不敏感性的限流器的MFV的示例性配置，其全部傳授內容藉由引用併入本文。

雖然已經具體示出和描述了示例性實施方式，但是熟悉該項技術者將理解，可以在不背離由所附申請專利範圍涵蓋的實施方式之範圍的情況下在其中做出在形式和細節方面的各種改變。

所有專利、公開的申請以及本文引用的參考文獻的傳授內容都藉由援引方式以其全文併入。

50:測試MFC 60:管線 100:質量流量控制器 110:腔室 112:上游閥 114:容積入口 116:下游閥 118:容積出口 120:壓力感應器 122:溫度感應器 200:質量流量控制器 210:腔室 212a,212b:上游閥 216:下游閥 220:壓力感應器 222:溫度感應器 230a,230b:噴嘴 240:上游壓力感應器 300:質量流量控制器 310:腔室 312:上游閥 314:腔室入口 316:下游閥 318:腔室出口 320:壓力感應器 322:溫度感應器 330:噴嘴 333:腔室閥 334:旁通閥 350:控制器

根據示例性實施方式的以下更具體的說明，上述內容將是明顯的，如在該等附圖中展示的，其中，在所有不同的視圖中，相同的附圖標記指代相同的部分。該等圖不一定係按比例繪出，而是著重展示實施方式。

[圖1]係先前技術質量流量驗證器(MFV)之示意圖。

[圖2]係壓力與時間的曲線圖，展示了圖1的MFV的操作。

[圖3]係另一先前技術MFV之示意圖。

[圖4]係壓力與時間的曲線圖，展示了圖3的MFV的操作。

[圖5]係展示了在圖3的MFV的示例性操作期間流速和壓力隨時間變化的曲線圖。

[圖6]係示例性MFV之示意圖。

[圖7]係壓力與時間的曲線圖，展示了圖6的MFV的操作。

[圖8]係結合用於圖6的MFV的旁通閥的操作時外部容積壓力隨時間變化的曲線圖。

50:測試MFC

60:管線

300:質量流量控制器

310:腔室

312:上游閥

314:腔室入口

316:下游閥

318:腔室出口

320:壓力感應器

322:溫度感應器

330:噴嘴

333:腔室閥

334:旁通閥

350:控制器

Claims (25)

1. 一種質量流量驗證器，包括： 腔室，該腔室被配置為接收流體； 臨界流噴嘴，該臨界流噴嘴在該腔室上游； 腔室閥，該腔室閥被配置為選擇性地使流體能夠從該臨界流噴嘴流到該腔室； 下游閥，該下游閥被配置為選擇性地使流體能夠從該腔室流到下游位置； 旁通閥，該旁通閥被配置為選擇性地使流體能夠從該臨界流噴嘴流到洩放位置；以及 控制器，該控制器被配置為基於由該腔室中的壓力感應器檢測到的流體壓力的上升速率來驗證流體的流速。
2. 如請求項1所述之質量流量驗證器，其中，該控制器進一步被配置為： 選擇在第一時間點關閉該下游閥以使該腔室中的壓力上升，以及 選擇在第二時間點關閉該腔室閥並打開該旁通閥，以允許使該腔室內的壓力穩定並將流體流量轉移到該洩放位置。
3. 如請求項2所述之質量流量驗證器，其中，該控制器被配置為基於兩點流量驗證計算來驗證流速。
4. 如請求項3所述之質量流量驗證器，其中，該兩點流量驗證計算係根據以下等式： 其中 Q為流速， k為常數， V _c 為該腔室的容積， T為該腔室中流體的溫度， T _stp 為標準溫度， P _stp 為標準壓力， P ₂ 為在該第一時間點檢測到的壓力， P ₄ 為在該第二時間點之後檢測到的壓力， t ₂ 為該第一時間點的時刻，並且 t ₃ 為該第二時間點的時刻。
5. 如請求項4所述之質量流量驗證器，其中，該溫度T係在該第二時間點之後測量的溫度。
6. 如請求項1所述之質量流量驗證器，其中，該臨界流噴嘴被配置為保持流過該臨界流噴嘴的流體呈臨界流。
7. 如請求項1所述之質量流量驗證器，其中，該控制器被配置為基於至少兩次相繼的上升速率迭代運算獲得平均流速來驗證流速。
8. 如請求項1所述之質量流量驗證器，其中，該控制器進一步被配置為基於動態流量驗證計算來驗證後續流速。
9. 如請求項8所述之質量流量驗證器，其中，該動態流量驗證計算係根據以下等式： 其中 Q為流速， k為常數， V _c 為該腔室的容積， T _stp 為標準溫度， P _stp 為標準壓力， P為該腔室中的檢測到的壓力，並且 T為該腔室中流體的溫度。
10. 如請求項9所述之質量流量驗證器，其中，該控制器進一步被配置為基於根據先前的兩點流量驗證計算確定的流速來動態地驗證 Q、估計 T或其組合。
11. 一種驗證質量流速之方法，該方法包括： 在第一時間點關閉下游閥以使腔室中的壓力上升，該腔室被配置為接收流體，該下游閥被配置為選擇性地使流體能夠從該腔室流到下游位置； 在第二時間點關閉腔室閥並打開旁通閥，以允許使該腔室內的壓力穩定並將流體流量轉移到洩放位置，該腔室閥被配置為選擇性地使流體能夠從該腔室上游的臨界流噴嘴流到該腔室，該旁通閥被配置為選擇性地使流體能夠從該臨界流噴嘴流到該洩放位置；以及 基於由該腔室中的壓力感應器檢測到的流體壓力的上升速率來驗證流體的流速。
12. 如請求項11所述之方法，其中，基於兩點流量驗證計算來驗證流速。
13. 如請求項12所述之方法，其中，該兩點流量驗證計算係根據以下等式： 其中 Q為流速，k為常數， V _c 為該腔室的容積， T為該腔室中的溫度， T _stp 為標準溫度， P _stp 為標準壓力， P ₂ 為在該第一時間點檢測到的壓力， P ₄ 為在該第二時間點之後檢測到的壓力， t ₂ 為該第一時間點的時刻，並且 t ₃ 為該第二時間點的時刻。
14. 如請求項13所述之方法，其中，該溫度 T係在該第二時間點之後測量的溫度。
15. 如請求項11所述之方法，進一步包括保持流過該臨界流噴嘴的流體呈臨界流。
16. 如請求項11所述之方法，其中，基於至少兩次相繼的上升速率迭代運算獲得平均流速來驗證流速。
17. 如請求項11所述之方法，進一步包括基於動態流量驗證計算來驗證後續流速。
18. 如請求項17所述之方法，其中，該動態流量驗證計算係根據以下等式： 其中 Q為流速， k為常數， V _c 為該腔室的容積， T _stp 為標準溫度， P _stp 為標準壓力， P為該腔室中的檢測到的壓力，並且 T為該腔室中流體的溫度。
19. 如請求項18所述之方法，進一步包括基於根據先前的兩點流量驗證計算確定的流速來動態地驗證 Q、估計 T或其組合。
20. 如請求項11所述之方法，進一步包括打開該腔室閥和該下游閥並關閉該旁通閥以允許使該腔室與被測裝置之間的管線壓力在該第一時間點關閉該下游閥之前穩定。
21. 如請求項11所述之方法，進一步包括在該壓力感應器檢測到用於驗證流體的流速的壓力之後，打開該腔室閥和該下游閥並關閉該旁通閥以允許該腔室內的壓力降低。
22. 如請求項21所述之方法，進一步包括使在隨後的第一時間點關閉該下游閥以及在隨後的第二時間點關閉該腔室閥並打開該旁通閥迭代運算進行以進行多循環流量驗證。
23. 一種使用如請求項1所述之質量流量驗證器之方法，該方法包括： 打開該腔室閥和該下游閥並關閉該旁通閥以允許使該腔室與被測裝置之間的管線壓力穩定； 檢測該腔室中流體的第一壓力； 關閉該下游閥以產生該腔室中壓力的上升速率； 關閉該腔室閥並打開該旁通閥，以允許使該腔室內的壓力穩定並將流體流量轉移到洩放位置； 檢測該腔室中流體的第二壓力；以及 基於檢測到的第一和第二壓力來確定流體的流速。
24. 如請求項23所述之方法，進一步包括在檢測到該第二壓力之後，打開該腔室閥和該下游閥並關閉該旁通閥以允許該腔室內的壓力降低。
25. 如請求項24所述之方法，進一步包括使檢測該腔室中流體的隨後的第一壓力、關閉該下游閥以產生該腔室中壓力的上升速率、關閉該腔室閥並打開該旁通閥以允許使該腔室內的壓力穩定並將流體流量轉移到洩放位置、以及檢測該腔室中流體的第二壓力迭代運算進行以進行多循環流量驗證。