TWI821687B - 一種等離子體處理裝置及氣體供應方法 - Google Patents

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Abstract

本發明公開一種等離子體處理裝置及氣體供應方法，等離子體處理裝置包括反應腔，反應腔內設置基座，氣體供應裝置向反應腔內輸送反應氣體，氣體供應裝置包含氣體總管道和多路氣體分流輸送管路，在多路氣體分流輸送管路上分別設置一流量控制閥，將多個流量控制閥的流量係數和電信號的對應關係儲存到一控制器內；設定多路氣體分流輸送管路的目標氣體流量的比例關係，控制器根據多路氣體分流輸送管路的流量比例輸送對應的電信號至流量控制閥，以調節每個流量控制閥的閥開度。本發明能實現1分2路、1分3路甚至1分更多路，本發明在未設置流量回饋模組時仍能準確地分流，耗時很少，響應速度快，控制結果基本不受各閥門差異的影響，實用性強。

Description

一種等離子體處理裝置及氣體供應方法
本發明涉及半導體加工領域，特別涉及一種等離子體處理裝置及氣體供應方法。
等離子體處理裝置利用真空反應腔的工作原理進行基板的加工，真空反應腔的工作原理是在真空反應腔中通入含有適當蝕刻劑源氣體的反應氣體，然後再對該反應腔進行射頻能量輸入，以激活反應氣體，來激發和維持等離子體，使等離子體轟擊位於基座上的基板，實現對晶片的蝕刻等等離子體工藝。
為了在大面積的等離子反應腔中獲得均勻的加工效果或者為了使反應腔腔內不同區域能獲得不同密度的等離子體或者其他需求，需要向反應腔不同區域供應相同或不同流量的氣體，通過將反應氣體分流為各自流量的多路，從而將多路反應氣體輸送至不同區域。
現有不少成品的氣體比例分流器，存在一體式的一分多路的分流器，其輸送管路的出口路數固定，不可隨意增加；也存在分體式的1分多路的分流器，其出口路數可隨意變化，但是其所有路進口需要設置在一起，不可以分離。上述兩大類的分流器有個共同的問題：成本高，響應隨路數增加會變慢。
使用可控制閥開度的電子閥門實現一分多路，目前市面上已有現成的電壓控制閥開度的閥門，例如通過使用多路管路並聯並通過改變電壓來實現閥開度的不同，從而實現氣體分流。但是，此舉存在很多問題，比如閥門的電壓信號和閥開度並不成正比，而且不同的閥門的特性也不一樣。一種簡單的方法是挑選出特性近似的閥門來實現分流，但是當分流路增多時，則給挑選閥門帶來了很多困擾，並且不同批次的分流器有差異，導致最終進入不同分區的氣體流量與預期的目標流量有所不同，影響等離子體處理裝置中的基板的蝕刻效果。
本發明的目的在於提供一種等離子體處理裝置及氣體供應方法，通過在多路氣體分流輸送管路上分別設置流量控制閥，根據流量控制閥的流量係數和電信號之間的對應關係，施加對應的電信號到各個流量控制閥，控制各流量控制閥的閥開度，使各路氣體分流輸送管路準確地按照設定流量比例向反應腔內輸送相應流量的反應氣體，成本低，快速響應來實現多區氣體分流。
為了達到上述目的，本發明通過以下技術方案實現：
一種等離子體處理裝置的氣體供應方法，所述等離子體處理裝置包括一反應腔，所述反應腔內設置用於支撐基板的基座，一氣體供應裝置向所述反應腔內輸送反應氣體，所述氣體供應裝置包含一氣體總管道和對所述氣體總管道進行氣體分流的多路氣體分流輸送管路，該方法包含以下步驟：在所述多路氣體分流輸送管路上分別設置一流量控制閥，並將多個所述流量控制閥的流量係數和電信號的對應關係儲存到一控制器內； 設定多路氣體分流輸送管路的目標氣體流量的比例關係，所述控制器根據多路氣體分流輸送管路的目標氣體流量的比例關係輸送對應的電信號至所述流量控制閥，以調節每個流量控制閥的閥開度，控制多路分流輸送管路上的氣體流量。
可選的，在氣體分流輸送管路的輸入端的第一壓力與最大目標氣體流量所在的氣體分流輸送管路上的流量控制閥的輸出端的第二壓力滿足預設條件時，確定出各個流量控制閥的最大閥開度和/或最小閥開度；最大目標氣體流量所在的氣體分流輸送管路上的流量控制閥作為第一參考閥，最小目標氣體流量所在的氣體分流輸送管路上的流量控制閥作為第二參考閥；根據所述對應關係以及第一參考閥的最大閥開度和/或第二參考閥的最小閥開度，獲得各個流量控制閥的電信號，並由所述控制器輸送對應大小的電信號至多個所述流量控制閥，控制所述多路分流輸送管路上的氣體流量。
可選的，所述預設條件包含：第一壓力大於或等於2倍的第二壓力。
可選的，多個流量控制閥的流量係數的比例關係與所述目標氣體流量的比例關係一致。
可選的，獲取所述對應關係的方法包含以下步驟：固定多路氣體分流輸送管路的輸入端的壓力；通過調節施加在流量控制閥的電信號的大小以改變流量控制閥的閥開度，並測量流量控制閥的流量；計算得出流量控制閥的流量係數，從而得到在該一定的氣體分流輸送管路的輸入端的壓力時輸送至流量控制閥的電信號與流量係數之間的對應關係。
可選的，所述獲得各個流量控制閥的電信號的方法包含第一過程，所述第一過程包含以下：所述控制器將所述第一參考閥開到其最大閥開度並得到第一參考閥在該最大閥開度時的電信號；根據所述第一參考閥的電信號和所述對應關係，獲得第一參考閥的開到最大閥開度時的流量係數，並根據所述目標氣體流量的比例關係得到其他流量控制閥的流量係數；根據所述對應關係獲得其他流量控制閥需要由控制器施加的電信號；和/或，所述獲取各個流量控制閥的電信號的方法包含第二過程，所述第二過程包含以下：所述控制器將所述第二參考閥開到其最小閥開度並得到第二參考閥在該最小閥開度時的電信號；根據所述第二參考閥的電信號和所述對應關係，獲得第二參考閥的開到最小閥開度時的流量係數，並根據所述目標氣體流量的比例關係得到其他流量控制閥的流量係數；根據所述對應關係獲得其他流量控制閥需要由控制器施加的電信號。
可選的，所述的氣體供應方法，包含第三過程，所述第三過程包含以下：執行所述第一過程後，當所述其他流量控制閥中的第二參考閥由控制器施加相應大小的電信號而達到的閥開度小於該第二參考閥的最小閥開度時，則重新執行所述第二過程。
可選的，所述的氣體供應方法，包含第四過程，所述第四過程包含以下：執行所述第一過程後，當第一壓力小於2倍的第二壓力時，按照流量係數的比例關係同步降低各個流量控制閥的流量係數，直至第一壓力不小於2倍的第二壓力時結束或者在第二參考閥的閥開度降低到其最小閥開度時結束。
可選的，所述的氣體供應方法，包含第五過程，所述第五過程包含以下：
執行所述第一過程後，當其他流量控制閥中的第二參考閥由控制器施加相應大小的電信號而達到的閥開度大於該第二參考閥的最小閥開度，並 且第一壓力小於2倍的第二壓力時，按照流量係數的比例關係同步降低各個流量控制閥的流量係數，直至第一壓力不小於2倍的第二壓力。
可選的，第一過程、第三過程、第四過程應用於所述氣體總管道的輸入端的目標總流量未知時。
可選的，第一過程、第三過程、第五過程應用於所述氣體總管道的輸入端的目標總流量已知時。
可選的，當所述氣體總管道的輸入端的總目標流量未知時，在所述氣體總管道上設置一前端壓力傳感器，即時監測各路氣體分流輸送管路的輸入端的壓力。
可選的，當所述氣體總管道的輸入端的總目標流量已知時，所述氣體總管道上未設置前端壓力傳感器。
可選的，所述最大閥開度小於100%；所述最小閥開度是在第一壓力等於2倍的第二壓力時，所述流量控制閥的閥開度。
可選的，所述流量控制閥為壓電閥或電磁閥或針閥。
本發明還提供了一種等離子體處理裝置，所述等離子體處理裝置包括一反應腔，所述反應腔內設置用於支撐基板的基座，一氣體供應裝置向所述反應腔內輸送反應氣體，所述氣體供應裝置包含一氣體總管道和並行設置的多路氣體分流輸送管路，所述多路氣體分流輸送管路的輸入端均與氣體總管道的輸出端聯通；每路氣體分流輸送管路包括一流量控制閥，所述流量控制閥的不同流量係數對應不同電信號；控制器，儲存有多個所述流量控制閥的流量係數和電信號的對應關係，並通過控制施加到多路所述流量控制閥的電信號實現對多路氣體分流輸送管路上氣體流量的比例調節。
可選的，所述流量控制閥為壓電閥或電磁閥或針閥。
可選的，多路氣體分流輸送管路向反應腔內輸送的目標氣體流量呈一定比例關係；所述氣體分流輸送管路的輸入端的壓力大於或等於2倍的最大目標氣體流量所在的氣體分流輸送管路上的流量控制閥的輸出端的壓力。
可選的，所述氣體總管道上設置一前端壓力傳感器，即時監測各路氣體分流輸送管路的輸入端的壓力。
可選的，任意一氣體分流輸送管路上的流量控制閥的輸出端與一後端壓力傳感器連接，用於即時監測該氣體分流輸送管路輸出端的壓力。
可選的，所述前端壓力傳感器的數值大於或等於2倍的最大目標氣體流量所在的氣體分流輸送管路上的後端壓力傳感器的數值。
與現有技術相比，本發明的有益效果在於：(1)本發明預先學習並儲存閥門特性，通過查詢流量閥的流量係數Cv和電壓信號之間的對應關係表，計算出多個流量閥需要被施加的電壓信號，調節各路氣體分流輸送管路的流量大小，以準確地按照設定的流量比例向反應腔內輸送反應氣體；(2)本發明能够實現1分2路、1分3路、一分4路甚至1分更多路，向多個反應腔或一個反應腔的多個分區輸送相應流量的反應氣體；(3)與利用測量流量來控制分流的傳統分流器相比，本發明在未設置流量回饋模組時仍能準確地分流，本發明的裝置的結構簡單，成本低，控制結果準確，並且本發明通過查表得出結果，耗時很少，響應速度快；(4)本發明因對閥門事先進行流量係數Cv-電壓的曲線學習，使得控制結果基本不受各個閥門差異的影響，對閥門的選擇要求較低，實用性強。
100:反應腔
11:反應腔側壁
1101:第一反應腔
1102:第二反應腔
12:介電窗
13:線圈
14:氣體輸送管路
15:基座
16:靜電吸盤
200:氣體供應裝置
21:氣體總管道
2201:第一路氣體分流輸送管路
2202:第二路氣體分流輸送管路
2203:第三路氣體分流輸送管路
2204:第四路氣體分流輸送管路
300:控制器
為了更清楚地說明本發明技術方案，下面將對描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一個實施例，對於本案所屬技術領域中具有通常知識者來講，在不付出進步性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖：圖1為本發明的實施例一中的等離子體處理裝置的結構示意圖；圖2為本發明的實施例二中的等離子體處理裝置的結構示意圖。
為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。
如圖1-圖2結合所示，本發明提供一種等離子體處理裝置，以電感耦合式等離子體處理裝置ICP為例，所述電感耦合式等離子體處理裝置ICP是一種將射頻電源的能量經由電感線圈，以磁場耦合的形式進入反應腔內部，從而產生等離子體並用於蝕刻的設備。電感耦合型等離子體反應裝置包括反應腔100，反應腔100包括由金屬材料製成的大致為圓柱形的反應腔側壁11，反應腔側壁11上方設置一介電窗12，介電窗12上方設置多個線圈13。反應腔內部設置一內襯，用以保護反應腔內壁不被等離子體腐蝕。本發明的氣體輸送管路14與一氣體供應裝置200連接，用於將反應氣體注入反應腔100內，氣體輸送管路14可以位於反應腔的不同位置，例如反應腔的頂部或者側壁。
等離子體處理裝置通過射頻功率源將射頻電壓施加到線圈13上，射頻功率源的射頻功率驅動線圈13產生較強的電磁場，並在線圈13軸向感 應出射頻電場，從而使反應腔內的反應氣體被電離產生等離子體。示例地，氣體輸送管路14由導電材料製成，如不銹鋼等。
在反應腔100的下游位置設置基座15，基座15上設置靜電吸盤16，靜電吸盤16內部設置靜電電極，用於產生靜電吸力，以實現在工藝過程中對靜電吸盤16上的待處理基板的支撐固定。等離子體中含有大量的電子、離子、激發態的原子、分子和自由基等活性粒子，上述活性粒子可以和待處理晶圓的表面發生多種物理和化學反應，使得基板表面的形貌發生改變，即完成蝕刻過程。
如圖1-圖2所示，氣體供應裝置200包含一路氣體總管道21和用於對氣體總管道21進行氣體分流的多路氣體分流輸送管路，多路氣體分流輸送管路的輸入端均與氣體總管道21的輸出端聯通，多路氣體分流輸送管路的輸出端還與氣體輸送管路14(例如反應腔的頂部或者側壁的氣體輸送管路14)聯通，可以向同一反應腔的不同區域輸送規定流量的氣體，也可以向並排設置的兩個或兩個以上的反應腔的相同或不同區域輸送規定流量的氣體。下述是以四路氣體分流輸送管路和兩個反應腔為例進行說明，但是本發明並不僅限於該一分四路氣體分流輸送管路向兩個反應腔輸送氣體，其他方式的一分N路氣體分流輸送管路向M個反應腔輸送反應氣體也同樣涵蓋在本發明的保護範圍，N
Figure 110122229-A0305-02-0010-1
2，M
Figure 110122229-A0305-02-0010-2
2。
實施例一：
如圖1所示，本實施例一的四路氣體分流輸送管路分別為第一路氣體分流輸送管路2201、第二路氣體分流輸送管路2202、第三路氣體分流輸送管路2203和第四路氣體分流輸送管路2204，反應機台包括並排設置的兩個反應腔，第一反應腔1101和第二反應腔1102。第一路氣體分流輸送管路2201和第三路氣體分流輸送管路2203向第一反應腔1101輸送反應氣體，第二路氣體分流輸送管路2202和第四路氣體分流輸送管路2204向第二反應腔1102輸送反應氣體。
本發明的多路氣體分流輸送管路使用流量控制閥組，上述示例是一分四路氣體分流輸送管路，則該閥組包含四個流量控制閥，如流量控制閥PV1、PV2、PV3、PV4，依次類推，若是一分N路氣體分流輸送管路，則閥組包含N個流量控制閥。每路氣體分流輸送管路上分別設置一個流量控制閥。每個流量控制閥通過電信號控制自身的閥開度，以控制各路分流輸送管路上的氣體流量。可選地，流量控制閥為壓電陶瓷閥或電磁閥或針閥，但是本發明對閥的類型不做限制，在此不做贅述；本實施例一主要以壓電陶瓷閥為例進行說明。
本實施例一中的氣體總管道21上設置一個MFC(質量流量控制器)，所述MFC與一總的控制器300連接，該MFC用於控制氣體總管道21氣體輸入的總流量，其可以是多路氣體混合後經過的一個總的質量流量控制器，也可以統指多路氣體管路上的流經每一路MFC的總流量。一個或多個壓電陶瓷閥和控制器300連接，控制器300輸送電壓信號至壓電陶瓷閥以實現閥開度的調節，用以控制各路分流輸送管路上的氣體流量大小。所述控制器300設定四路氣體分流輸送管路的目標氣體流量的比例關係Q，這裏所說的目標氣體流量是氣體供應裝置的各路氣體分流輸送管路預期需要流入到各個反應腔的流量值。四路氣體分流輸送管路的目標氣體流量的總和等於總流量。
其中，目標氣體流量的比例關係Q記為：管路2201：管路2202：管路2203：管路2204=a%：b%：c%：d%，a+b+c+d=100。四路氣體分流輸送管路上分配的氣體流量可以相同或者不相同，即a、b、c、d可以全部相同，也可以部分相同，還可以全部不同，本發明對此不做限制。本實施例一的氣體總管道21輸入的總流量大小未知，則此時在氣體總管道21上設置一個前端壓力傳感器PT，用於監測氣體總管道21的壓力大小，所述氣體分流輸送管路輸入端的壓力等於氣體總管道21的壓力。
為了保證多路氣體分流輸送管路上流通的流量大小為最優解，使得本發明能準確地按照比例關係Q向反應腔內輸送相應流量的反應氣體，則本實施例的壓電陶瓷閥通過控制器300調節各自的閥開度，並保證前端壓力傳感器PT測得的壓力值P與多個壓電陶瓷閥中輸出端壓力最大值PVmax之間滿足設定的倍數關係：P
Figure 110122229-A0305-02-0012-3
2*PVmax，因為這樣能够保證多路氣體分流輸送管路上流通的流量只和氣體分流輸送管路的輸入端壓力有關，與多路氣體分流輸送管路輸出端的壓力無關，而多路氣體分流輸送管路輸入端都與氣體總管道聯通，則多路氣體分流輸送管路的輸入端壓力一樣，進而使得氣體分流輸送管路的流量只和壓電陶瓷閥的流量係數有關並呈線性關係。可選地，設定的倍數關係為：2*PVmax
Figure 110122229-A0305-02-0012-4
P，其中，為了表述方便，壓力值P記為第一壓力，最大目標氣體流量所在的氣體分流輸送管路的輸出端的壓力PVmax記為第二壓力，此僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
如圖1所示，本實施例一中，未在各個壓電陶瓷閥輸出端設置後端壓力傳感器來監測壓電陶瓷閥輸出端的壓力，而是通過其他各種測量手段得到壓電陶瓷閥輸出端壓力估計值，並保證P
Figure 110122229-A0305-02-0012-5
2*PVmax即可，當然，在實際操作中，因獲取的壓電陶瓷閥輸出端壓力不是一個絕對準確值，則儘量讓前端壓力傳感器PT測得的壓力值P與得到的壓電陶瓷閥輸出端壓力估計值之間的倍數關係儘量比2倍大的多，以確保最終結果肯定滿足上述壓力的倍數關係，這樣能够减少成本。當不考慮這個方面的成本問題時，本發明依然能在壓電陶瓷閥輸出端設置後端壓力傳感器來監測壓電陶瓷閥輸出端的壓力，同樣能實現本發明的技術方案。
由於不同壓電陶瓷閥的特性不同，並且壓電陶瓷閥的閥開度或流量大小與電壓信號之間並非準確地成正比例關係，此時不能直接根據設定的壓電陶瓷閥的流量比例關係得到準確的壓電陶瓷閥應被施加的電壓信號大小的關 係，從而導致最終輸入到反應腔的流量不够準確。與之不同，本實施例一中的多個壓電陶瓷閥的流量大小是與壓電陶瓷閥的流量係數之間呈正比例關係的，因此，本實施例一中設定多個壓電陶瓷閥的流量係數的比例關係和多個壓電陶瓷閥需要向反應腔輸送的目標氣體流量的比例關係Q一致。
一個示例中，當多路氣體分流輸送管路上分配的目標氣體流量均相同時，則將任意一路氣體分流輸送管路上的壓電陶瓷閥作為參考閥。另一個示例中，當多路氣體分流輸送管路上分配的氣體流量不完全相同時，將上述a、b、c、d中數值最大所對應的氣體分流輸送管路上的壓電陶瓷閥作為第一參考閥以及數值最小所對應的氣體分流輸送管路上的壓電陶瓷閥作為第二參考閥。
本實施例一提供一種等離子體處理裝置的氣體供應方法，其以四路氣體分流輸送管路2201、2202、2203、2204的目標氣體流量的比例關係Q為a%：b%：c%：d%=10%：20%：30%：40%為例進行說明，則壓電陶瓷閥PV4為第一參考閥，壓電陶瓷閥PV1為第二參考閥，此僅為一種示例，是為了便於描述本發明，因此不能理解為對本發明的限制。所述氣體供應方法包含以下步驟：
(一)步驟S1、設定多路氣體分流輸送管路的目標氣體流量的比例關係Q，並獲取得到每個壓電陶瓷閥的電壓信號與流量係數之間對應的曲線關係R，將比例關係Q和曲線關係R儲存到所述控制器300內。
所述步驟S1中，獲取所述曲線關係R的方法包含以下步驟：步驟S11、選出合適最大開度的壓電陶瓷閥，固定各路氣體分流輸送管路的輸入端的壓力；步驟S12、在保證P
Figure 110122229-A0305-02-0013-6
2*PVmax時，通過調節施加在壓電陶瓷閥的電壓信號的大小以改變壓電陶瓷閥的閥開度，並測量壓電陶瓷閥的流量大小；步驟S13、計算得出壓電陶瓷閥的流量係數，從而進一步得到在該一定的氣體分流輸送管路的輸入端的壓力時，施加在壓電陶瓷閥上的電壓信 號與壓電陶瓷閥的流量係數之間的曲線關係R。所述步驟S13的流量係數的計算方法是現有技術，本發明在此不做特別說明。
其中，所述曲線關係R是以表格的形式呈現，步驟S13這一過程可以通過控制器300的自動程序實現；流量係數值不隨著壓力的變化而變化；所述流量係數是指單位時間內、在測試條件中管道保持恆定的壓力，管道介質流經閥門的體積流量或是質量流量，即閥門的流通能力，流量係數值越大說明流體流過閥門時的壓力損失越小，流量係數與閥門開度呈正比。
需要說明的是，所述步驟S1可以在氣體供應裝置安裝到等離子體處理裝置的反應腔之前執行，也可以是在氣體供應裝置已安裝到等離子體處理裝置的反應腔之後執行，本發明對此不做限制。
(二)步驟S2、在第一壓力P與第二壓力PVmax滿足P
Figure 110122229-A0305-02-0014-7
2*PVmax條件的時候，確定出所有的單個壓電陶瓷閥的最大閥開度和最小閥開度。
所述步驟S2的作用是為了避免後續過程中壓電陶瓷閥被開的過大或過小，在調節壓電陶瓷閥的閥開度時保證讓第一壓力P與第二壓力PVmax始終滿足P
Figure 110122229-A0305-02-0014-8
2*PVmax的關係。例如，確定壓電陶瓷閥的最大閥開度(例如80%-95%)時，壓電陶瓷閥能實現最大流量，且此時的氣體分流輸送管路的輸入端的第一壓力P達到整個系統可允許的最高壓力的90%，該壓力的允許範圍和確定的最大閥開度僅僅為一個示例，本發明對此不做限制，本發明可以根據實際要求進行相應的調整；另外，在確定出最小閥開度時，壓電陶瓷閥能實現最小流量，其中，最小閥開度是在第一壓力等於2倍的第二壓力時的壓電陶瓷閥的閥開度。
其中，壓電陶瓷閥開到一個閥開度時，對應一個流量值大小，當氣體分流輸送管路輸入端的壓力值越大，閥開度越大，對應的流量值越大，反之，氣體分流輸送管路輸入端的壓力值越小，閥開度越小，對應的流量值越小，當氣體分流輸送管路輸入端的壓力值越小時，則氣體分流輸送管路的前後端的 壓降越大；本示例中始終要保證氣體分流輸送管路輸入端的壓力P與輸出端的最大壓力PVmax滿足P
Figure 110122229-A0305-02-0015-9
2*PVmax的關係。
所述步驟S2可以在氣體供應裝置安裝到等離子體處理裝置的反應腔之前進行單獨操作，也可以是在氣體供應裝置已安裝到等離子體處理裝置的反應腔之後進行操作，本發明對此不做限制，具體的操作方法根據實際情況進行相應的調節。
(三)步驟S3、根據比例關係Q、曲線關係R以及步驟S2中確定的壓電陶瓷閥的最大閥開度與最小閥開度，控制器300輸送對應的電壓信號至壓電陶瓷閥，調節每個壓電陶瓷閥的閥開度，用以控制各路分流輸送管路上的氣體流量。
一個示例中，所述步驟S3進一步包含以下步驟：
(1)所述控制器300控制第一參考閥(例如最大目標氣體流量所對應的壓電陶瓷閥PV4)的閥開度，直至氣體分流輸送管路的輸入端的第一壓力P達到設定的壓力值(例如整個系統可允許的最高壓力的90%)，第一參考閥開到其最大閥開度Fa，並得到第一參考閥開到該閥開度Fa時被控制器300施加的電壓信號大小Ua；這裏的設定的壓力值不僅限於此，具體可以根據實際要求進行相應的調整。
(2)根據所述曲線關係R進行查表得到第一參考閥開到最大閥開度時的流量係數CVa；由於多個壓電陶瓷閥的流量大小與壓電陶瓷閥的流量係數之間是呈正比例關係，則多個壓電陶瓷閥的流量係數的比例關係T與目標氣體流量的比例關係Q一致，並且控制器300根據第一參考閥的流量係數CVa並按照比例關係T計算出其他壓電陶瓷閥的流量係數，例如壓電陶瓷閥PV3的流量係數CV3、壓電陶瓷閥PV2的流量係數CV2和壓電陶瓷閥PV1的流量係數CV1，其中，CV1：CV2：CV3：CVa=1：2：3：4。
(3)根據所述曲線關係R進行查表得到其他壓電陶瓷閥需要被施加的電壓信號的大小，例如壓電陶瓷閥PV3的電壓大小U3、壓電陶瓷閥PV2的電壓大小U2和壓電陶瓷閥PV1的電壓大小U1，控制器300對所述其他壓電陶瓷閥分別施加相應大小的電壓信號，控制各個壓電陶瓷閥產生一定的閥開度以使相應流量大小的氣體輸送至反應腔內。
一個例外情況：當上述的壓電陶瓷閥PV1(即第二參考閥，最小目標氣體流量所對應的壓電陶瓷閥)被施加大小為U1的電壓之後得到的閥開度小於壓電陶瓷閥PV1的最小閥開度Fb時，則重新以第二參考閥的最小閥開度Fb為基準，並計算多個壓電陶瓷閥應被控制器300施加的電壓大小，控制各路分流輸送管路上的氣體流量，具體如下步驟：
(1)所述控制器300控制第二參考閥(壓電陶瓷閥PV1)，以使其閥開度達到其最小閥開度Fb，並得到第二參考閥開到該閥開度Fb時被控制器300施加的電壓信號大小Ub。
(2)根據所述曲線關係R進行查表，得到該第二參考閥開到最小閥開度時的流量係數CVb，所述控制器300再按照比例關係T計算出其他壓電陶瓷閥的流量係數，例如壓電陶瓷閥PV2的流量係數CV2、壓電陶瓷閥PV3的流量係數CV3和壓電陶瓷閥PV4的流量係數CV4，其中，CVb：CV2：CV3：CV4=1：2：3：4。
(3)根據所述曲線關係R進行查表，得到其他壓電陶瓷閥需要被施加的電壓信號的大小，例如壓電陶瓷閥PV2的電壓大小U2、壓電陶瓷閥PV3的電壓大小U3和壓電陶瓷閥PV4的電壓大小U4，所述控制器300對所述其他壓電陶瓷閥分別施加相應大小的電壓信號，控制各個壓電陶瓷閥產生一定的閥開度以使相應流量大小的氣體輸送至反應腔內。但是，如果此時第一參考閥的開度 大於Fa時，因其無法再繼續開大，導致比例無法滿足設定，需要報錯，造成的原因可能是總流量太大或最大區流量太大。
另一個例外情況：當按照第一參考閥的最大閥開度為基準，計算出多個壓電陶瓷閥應被控制器300施加的電壓大小，若此時的氣體分流輸送管路輸入端的壓力P與輸出端的最大壓力PVmax沒有滿足P
Figure 110122229-A0305-02-0017-10
2*PVmax的關係，則按照比例關係T(也是比例關係Q)同步降低各個壓電陶瓷閥的流量係數以同步降低各個壓電陶瓷閥的閥開度，直至第一壓力P不小於2倍的第二壓力PVmax，其中，基於同步降低後的流量係數和所述曲線關係R，通過查表即可得到相應的電壓大小，然後利用控制器300控制各個壓電陶瓷閥產生一定的閥開度以使相應流量大小的氣體輸送至反應腔內。
進一步地，在上述的流量係數同步降低的過程當中，第二參考閥被控制器300施加相應電壓而達到的閥開度小於第二參考閥的最小閥開度Fb前時，如果滿足P
Figure 110122229-A0305-02-0017-11
2*PVmax的條件，中止降低流量係數，此時達到最終的目標。如果第二參考閥被控制器300施加相應電壓而達到的閥開度小於第二參考閥的最小閥開度Fb也不滿足P
Figure 110122229-A0305-02-0017-12
2*PVmax的條件，此時要中止降低流量係數，並且報錯，可能的原因是總流量太小或最小流量太小。
當本實施例的等離子體處理裝置包括一個反應腔時，多路分流輸送管路上輸送反應氣體到該反應腔的不同區域。當本實施例的等離子體處理裝置包括多個反應腔時，多路分流輸送管路上輸送反應氣體到多個反應腔的相同或不同區域，具體氣體供應方法參照上述示例，本發明在此不做贅述。
上述是以電感耦合式等離子體處理裝置ICP為例進行說明，但本發明不限於該ICP，還可以適用於電容耦合式等離子體處理裝置CCP或其他類型的等離子體處理裝置，本發明在此不做贅述。
實施例二：
如圖2所示，本實施例二的四路氣體分流輸送管路分別為第一路氣體分流輸送管路2201、第二路氣體分流輸送管路2202、第三路氣體分流輸送管路2203和第四路氣體分流輸送管路2204，反應機台包括並排設置的兩個反應腔，第一反應腔1101和第二反應腔1102。第一路氣體分流輸送管路2201和第三路氣體分流輸送管路2203向第一反應腔1101輸送反應氣體，第二路氣體分流輸送管路2202和第四路氣體分流輸送管路2204向第二反應腔1102輸送反應氣體。
本發明的多路氣體分流輸送管路使用流量控制閥組，上述示例是一分四路氣體分流輸送管路，則該閥組包含四個流量控制閥，如流量控制閥PV1、PV2、PV3、PV4，依次類推，若是一分N路氣體分流輸送管路，則閥組包含N個流量控制閥。每路氣體分流輸送管路上分別設置一個流量控制閥。每個流量控制閥通過電信號控制自身的閥開度，以控制各路分流輸送管路上的氣體流量。可選地，流量控制閥為壓電陶瓷閥或電磁閥或針閥，但是本發明對閥的類型不做限制，在此不做贅述；本實施例主要以壓電陶瓷閥為例進行說明。
本實施例二中的氣體總管道21上設置一個MFC(質量流量控制器)，所述MFC與一總的控制器300連接，該MFC用於控制氣體總管道21氣體輸入的總流量Sum，其可以是多路氣體混合後經過的一個總的質量流量控制器，也可以統指多路氣體管路上的流經每一路MFC的總流量。一個或多個壓電陶瓷閥和控制器300連接，所述控制器300輸送電壓信號至壓電陶瓷閥以實現閥開度的調節，用以控制各路分流輸送管路上的氣體流量大小。所述控制器300設定氣體總管道21輸入的總流量Sum和四路氣體分流輸送管路的目標氣體流量的比例關係Q，這裏所說的目標氣體流量是氣體供應裝置的各路氣體分流輸送管路預期需要流入到各個反應腔的流量值。
與實施例一不同的是，本實施例二的氣體總管道21輸入的總流量Sum已知，此時實施例二可以不在氣體總管道21上設置一個前端壓力傳感器，這 樣能够减少成本。當不考慮這個方面的成本問題時，本發明依然能在氣體總管道21上設置一個前端壓力傳感器來監測氣體總管道21的壓力大小，仍然能實現本發明的技術方案，本實施例不再贅述。
四路氣體分流輸送管路的目標氣體流量的總和等於總流量Sum。目標氣體流量的比例關係Q記為：管路2201：管路2202：管路2203：管路2204=a%：b%：c%：d%，a+b+c+d=100。四路氣體分流輸送管路上分配的氣體流量可以相同或者不相同，即a、b、c、d可以全部相同，也可以部分相同，還可以全部不同，本發明對此不做限制。
一個示例中，當多路氣體分流輸送管路上分配的目標氣體流量均相同時，則將任意一路氣體分流輸送管路上的壓電陶瓷閥作為參考閥。另一個示例中，當多路氣體分流輸送管路上分配的氣體流量不完全相同時，將上述a、b、c、d中數值最大所對應的氣體分流輸送管路上的壓電陶瓷閥作為第一參考閥以及數值最小所對應的氣體分流輸送管路上的壓電陶瓷閥作為第二參考閥。
為了保證多路氣體分流輸送管路上流通的流量大小為最優解，使得本發明能準確地按照比例關係Q向反應腔內輸送相應流量的反應氣體，則本實施例的壓電陶瓷閥通過控制器300調節各自的閥開度，並保證氣體分流輸送管路的輸入端壓力值P與多個壓電陶瓷閥中輸出端壓力最大值PVmax之間滿足設定的倍數關係：P
Figure 110122229-A0305-02-0019-13
2*PVmax，具體理由參照上述實施例一，本實施例二在此不再贅述。其中，為了表述方便，壓力值P記為第一壓力，最大目標氣體流量所在的氣體分流輸送管路的輸出端的壓力PVmax記為第二壓力，此僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
如圖2所示，本實施例二中，未在各個壓電陶瓷閥輸出端設置後端壓力傳感器來監測壓電陶瓷閥輸出端的壓力，而是通過其他各種測量手段得到壓電陶瓷閥輸出端壓力估計值，並保證P
Figure 110122229-A0305-02-0019-14
2*PVmax即可，當然，在實際操作中， 因獲取的壓電陶瓷閥輸出端壓力不是一個絕對準確值，則儘量讓前端壓力傳感器PT測得的壓力值P與得到的壓電陶瓷閥輸出端壓力估計值之間的倍數關係儘量比2倍大的多，以確保最終結果肯定滿足上述壓力的倍數關係，這樣能够减少成本。當不考慮這個方面的成本問題時，本發明依然能在壓電陶瓷閥輸出端設置後端壓力傳感器來監測壓電陶瓷閥輸出端的壓力，同樣能實現本發明的技術方案。
由於不同壓電陶瓷閥的特性不同，並且壓電陶瓷閥的閥開度或流量大小與電壓信號之間並非準確地成正比例關係，此時不能直接根據設定的壓電陶瓷閥的流量比例關係得到準確的壓電陶瓷閥應被施加的電壓信號大小的關係，從而導致最終輸入到反應腔的流量不够準確。本實施例二中的多個壓電陶瓷閥的流量大小是與壓電陶瓷閥的流量係數之間呈正比例關係的，因此，本實施例二中設定多個壓電陶瓷閥的流量係數的比例關係和多個壓電陶瓷閥需要向反應腔輸送的目標氣體流量的比例關係Q一致。
本實施例二提供一種等離子體處理裝置的氣體供應方法，其以四路氣體分流輸送管路2201、2202、2203、2204的目標氣體流量的比例關係Q為a%：b%：c%：d%=10%：20%：30%：40%為例進行說明，則壓電陶瓷閥PV4為第一參考閥，壓電陶瓷閥PV1為第二參考閥，此僅為一種示例，是為了便於描述本發明，因此不能理解為對本發明的限制。所述氣體供應方法包含以下步驟：
(一)步驟S1、設定多路氣體分流輸送管路的目標氣體流量的比例關係Q，並獲取得到每個壓電陶瓷閥的電壓信號與流量係數之間對應的曲線關係R，將比例關係Q和曲線關係R儲存到所述控制器300內。其中。所述步驟S1中，獲取所述曲線關係R的方法同上述實施例一中曲線關係的獲取方法，本實施例二在此不再贅述。
(二)步驟S2、在第一壓力P與第二壓力PVmax滿足P
Figure 110122229-A0305-02-0021-15
2*PVmax條件的時候，確定出所有的單個壓電陶瓷閥的最大閥開度和最小閥開度。本實施例二中的步驟S2的其他內容可參照實施例一，在此不再贅述。
值得說明的是，本實施例二中，雖然氣體總管道21上未設置前端壓力傳感器，但是依然能够獲知前端的氣體總管道的壓力大小，因為氣體總管道輸入的總流量Sum和目標氣體流量的比例關係Q已知，則本領域技術人員根據閥的流量、流量係數和壓力之間的關係，能得到氣體分流輸送管路輸入端的壓力大小，該壓力的計算方法是現有技術，本示例在此不做特別說明。
(三)步驟S3、根據比例關係Q、曲線關係R以及步驟S2中確定的壓電陶瓷閥的最大閥開度與最小閥開度，控制器300輸送對應的電壓信號至壓電陶瓷閥，調節每個壓電陶瓷閥的閥開度，用以控制各路分流輸送管路上的氣體流量。
本實施例二中，所述步驟S3進一步包含以下步驟：
(1)所述控制器300控制第一參考閥(例如最大目標氣體流量所對應的壓電陶瓷閥PV4)的閥開度，直至氣體分流輸送管路的輸入端的第一壓力P達到設定的壓力值(例如整個系統可允許的最高壓力的90%)，第一參考閥開到其最大閥開度Fa，並得到第一參考閥開到該閥開度Fa時被控制器300施加的電壓信號大小Ua；這裏的設定的壓力值不僅限於此，具體可以根據實際要求進行相應的調整。
(2)根據所述曲線關係R進行查表得到第一參考閥開到最大閥開度時的流量係數CVa；由於多個壓電陶瓷閥的流量大小與壓電陶瓷閥的流量係數之間是呈正比例關係，則多個壓電陶瓷閥的流量係數的比例關係T與目標氣體流量的比例關係Q一致，並且控制器300根據第一參考閥的流量係數CVa並按照比例關係T計算出其他壓電陶瓷閥的流量係數，例如壓電陶瓷閥PV3的流量係數 CV3、壓電陶瓷閥PV2的流量係數CV2和壓電陶瓷閥PV1的流量係數CV1，其中，CV1：CV2：CV3：CVa=1：2：3：4。
(3)根據所述曲線關係R進行查表得到其他壓電陶瓷閥需要被施加的電壓信號的大小，例如壓電陶瓷閥PV3的電壓大小U3、壓電陶瓷閥PV2的電壓大小U2和壓電陶瓷閥PV1的電壓大小U1，控制器300對所述其他壓電陶瓷閥分別施加相應大小的電壓信號，控制各個壓電陶瓷閥產生一定的閥開度以使相應流量大小的氣體輸送至反應腔內。
一個例外情況：當上述的壓電陶瓷閥PV1(即第二參考閥，最小目標氣體流量所對應的壓電陶瓷閥)被施加大小為U1的電壓之後得到的閥開度小於壓電陶瓷閥PV1的最小閥開度Fb時，則重新以第二參考閥的最小閥開度Fb為基準，並計算多個壓電陶瓷閥應被控制器300施加的電壓大小，控制各路分流輸送管路上的氣體流量，具體如下步驟：
(1)所述控制器300控制第二參考閥(壓電陶瓷閥PV1)，以使其閥開度達到其最小閥開度Fb，並得到第二參考閥開到該閥開度Fb時被控制器300施加的電壓信號大小Ub。
(2)根據所述曲線關係R進行查表，得到該第二參考閥開到最小閥開度時的流量係數CVb，所述控制器300再按照比例關係T計算出其他壓電陶瓷閥的流量係數，例如壓電陶瓷閥PV2的流量係數CV2、壓電陶瓷閥PV3的流量係數CV3和壓電陶瓷閥PV4的流量係數CV4，其中，CVb：CV2：CV3：CV4=1：2：3：4。
(3)根據所述曲線關係R進行查表，得到其他壓電陶瓷閥需要被施加的電壓信號的大小，例如壓電陶瓷閥PV2的電壓大小U2、壓電陶瓷閥PV3的電壓大小U3和壓電陶瓷閥PV4的電壓大小U4，所述控制器300對所述其他壓電 陶瓷閥分別施加相應大小的電壓信號，控制各個壓電陶瓷閥產生一定的閥開度以使相應流量大小的氣體輸送至反應腔內。
另外，當上述的壓電陶瓷閥PV1(即第二參考閥，最小目標氣體流量所對應的壓電陶瓷閥)被施加大小為U1的電壓之後得到的閥開度大於壓電陶瓷閥PV1的最小閥開度Fb，但是通過計算得到此時的第一壓力P沒有達到第二壓力PVmax的2倍以上，則按照比例關係T(也是比例關係Q)同步降低各個壓電陶瓷閥的流量係數以同步降低各個壓電陶瓷閥的閥開度，直至第一壓力P不小於2倍的第二壓力PVmax，其中，基於同步降低後的流量係數和所述曲線關係R，通過查表即可得到相應的電壓大小，然後利用控制器300控制各個壓電陶瓷閥產生一定的閥開度以使相應流量大小的氣體輸送至反應腔內。此種方法的控制速度更快，前後端的壓降小。
當本實施例的等離子體處理裝置包括一個反應腔時，多路分流輸送管路上輸送反應氣體到該反應腔的不同區域。當本實施例的等離子體處理裝置包括多個反應腔時，多路分流輸送管路上輸送反應氣體到多個反應腔的相同或不同區域，具體氣體供應方法參照上述示例，本發明在此不做贅述。
上述是以電感耦合式等離子體處理裝置ICP為例進行說明，但本發明不限於該ICP，還可以適用於電容耦合式等離子體處理裝置CCP或其他類型的等離子體處理裝置，本發明在此不做贅述。
綜上所述，本發明預先學習閥門特性，通過查詢流量閥的流量係數Cv和電壓信號之間的對應關係表，計算出各個流量閥需要被施加的電壓信號，以調節流量控制閥的閥開度，能使各路氣體分流輸送管路準確地按照設定的流量比例向反應腔內輸送反應氣體；本發明能够實現1分2路、1分3路、1分4路甚至1分更多路，向多個反應腔或一個反應腔的多個分區輸送相應流量的反應氣體；與利用測量流量來控制分流的傳統分流器相比，本發明在未設置流量回 饋模組時仍能實現準確地分流，本發明的裝置的結構簡單，成本低，控制結果準確，並且本發明通過查表得出結果，耗時很少，響應速度快；本發明因對閥門事先進行流量係數Cv-電壓的曲線學習，使得控制結果基本不受各個閥門差異的影響，對閥門的選擇要求較低，實用性強。
儘管本發明的內容已經通過上述優選實施例作了詳細介紹，但應當認識到上述的描述不應被認為是對本發明的限制。在本領域技術人員閱讀了上述內容後，對於本發明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發明的保護範圍應由所附的申請專利範圍來限定。
100:反應腔
11:反應腔側壁
1101:第一反應腔
1102:第二反應腔
12:介電窗
13:線圈
14:氣體輸送管路
15:基座
16:靜電吸盤
200:氣體供應裝置
21:氣體總管道
2201:第一路氣體分流輸送管路
2202:第二路氣體分流輸送管路
2203:第三路氣體分流輸送管路
2204:第四路氣體分流輸送管路
300:控制器

Claims (20)

  1. 一種等離子體處理裝置的氣體供應方法，該等離子體處理裝置包括一反應腔，該反應腔內設置用於支撐一基板的一基座，一氣體供應裝置向該反應腔內輸送反應氣體，該氣體供應裝置包含一氣體總管道和對該氣體總管道進行氣體分流的多路氣體分流輸送管路，其中，該方法包含以下步驟：在該多路氣體分流輸送管路上分別設置一流量控制閥，並將多個該流量控制閥的流量係數和電信號的一對應關係儲存到一控制器內；設定該多路氣體分流輸送管路的一目標氣體流量的比例關係，並由該比例關係確定各該流量控制閥的流量係數，該控制器根據各該流量控制閥的流量係數與電信號的該對應關係輸送對應的電信號至各該流量控制閥，以調節每個該流量控制閥的閥開度，控制該多路分流輸送管路上的氣體流量；其中，在確定各該流量控制閥的流量係數時包括：在該氣體分流輸送管路的輸入端的第一壓力與最大目標氣體流量所在的該氣體分流輸送管路上的該流量控制閥的輸出端的第二壓力滿足一預設條件時，確定出各個該流量控制閥的最大閥開度和/或最小閥開度並獲取各個該流量控制閥的最大閥開度和/或最小閥開度對應的流量係數；該最大目標氣體流量所在的該氣體分流輸送管路上的該流量控制閥作為一第一參考閥，最小目標氣體流量所在的該氣體分流輸送管路上的該流量控制閥作為一第二參考閥； 根據該對應關係以及該第一參考閥的最大閥開度及其對應的流量係數和/或該第二參考閥的最小閥開度及其對應的流量係數確定各流量控制閥的流量係數。
  2. 如請求項1所述的氣體供應方法，其中，該預設條件包含：該第一壓力大於或等於2倍的該第二壓力。
  3. 如請求項2所述的氣體供應方法，其中，多個該流量控制閥的流量係數的比例關係與該目標氣體流量的比例關係一致。
  4. 如請求項1~3中任意一項所述的氣體供應方法，其中，獲取該對應關係的方法包含以下步驟：固定該多路氣體分流輸送管路的輸入端的壓力；通過調節施加在該流量控制閥的電信號的大小以改變該流量控制閥的閥開度，並測量該流量控制閥的流量；計算得出該流量控制閥的流量係數，從而得到在該一定的氣體分流輸送管路的輸入端的壓力時輸送至該流量控制閥的電信號與流量係數之間的對應關係。
  5. 如請求項3所述的氣體供應方法，其中，該獲得各個該流量控制閥的電信號的方法包含一第一過程，該第一過程包含以下：該控制器將該第一參考閥開到其最大閥開度並得到該第一參考閥在該最大閥開度時的電信號；根據該第一參考閥的電信號和該對應關係，獲得該第一參考閥的開到最大閥開度時的流量係數，並根據該目標氣體流量的比例關係得到其他該流量控制閥的流量係數； 根據該對應關係獲得其他該流量控制閥需要由控制器施加的電信號；和/或，該獲取各個該流量控制閥的電信號的方法包含一第二過程，該第二過程包含以下：該控制器將該第二參考閥開到其最小閥開度並得到該第二參考閥在該最小閥開度時的電信號；根據該第二參考閥的電信號和該對應關係，獲得該第二參考閥的開到最小閥開度時的流量係數，並根據該目標氣體流量的比例關係得到其他該流量控制閥的流量係數；根據該對應關係獲得其他流該量控制閥需要由控制器施加的電信號。
  6. 如請求項5所述的氣體供應方法，其中，包含一第三過程，該第三過程包含以下：執行該第一過程後，當其他該流量控制閥中的該第二參考閥由控制器施加相應大小的電信號而達到的閥開度小於該第二參考閥的最小閥開度時，則重新執行該第二過程。
  7. 如請求項5所述的氣體供應方法，其中，包含一第四過程，該第四過程包含以下：執行該第一過程後，當該第一壓力小於2倍的該第二壓力時，按照該流量係數的比例關係同步降低各個該流量控制閥的流量係數，直至該第一壓力不小於2倍的該第二壓力時結束或者在該第二參考閥的閥開度降低到其最小閥開度時結束。
  8. 如請求項5所述的氣體供應方法，其中，包含一第五過程，該第五過程包含以下： 執行該第一過程後，當其他該流量控制閥中的該第二參考閥由控制器施加相應大小的電信號而達到的閥開度大於該第二參考閥的最小閥開度，並且該第一壓力小於2倍的該第二壓力時，按照該流量係數的比例關係同步降低各個該流量控制閥的流量係數，直至該第一壓力不小於2倍的該第二壓力。
  9. 如請求項5或6或7所述的氣體供應方法，其中，該第一過程、該第三過程、該第四過程應用於該氣體總管道的輸入端的目標總流量未知時。
  10. 如請求項5或6或8所述的氣體供應方法，其中，該第一過程、該第三過程、該第五過程應用於該氣體總管道的輸入端的目標總流量已知時。
  11. 如請求項9所述的氣體供應方法，其中，當該氣體總管道的輸入端的總目標流量未知時，在該氣體總管道上設置一前端壓力傳感器，即時監測各路該氣體分流輸送管路的輸入端的壓力。
  12. 如請求項10所述的氣體供應方法，其中，當該氣體總管道的輸入端的總目標流量已知時，該氣體總管道上未設置前端壓力傳感器。
  13. 如請求項1所述的氣體供應方法，其中，該最大閥開度小於100%；該最小閥開度是在該第一壓力等於2倍的該第二壓力時，該流量控制閥的閥開度。
  14. 如請求項1所述的氣體供應方法，其中，該流量控制閥為壓電閥或電磁閥或針閥。
  15. 一種等離子體處理裝置，該等離子體處理裝置包括一反應腔，該反應腔內設置用於支撐基板的基座，一氣體供應裝置向該反應腔內輸送反應氣體，其中，該氣體供應裝置包含一氣體總管道和並行設置的多路氣體分流輸送管路，該多路氣體分流輸送管路的輸入端均與該氣體總管道的輸出端聯通；每路該氣體分流輸送管路包括一流量控制閥，該流量控制閥的不同流量係數對應不同電信號；一控制器，儲存有多個該流量控制閥的流量係數和電信號的對應關係，通過該多路氣體分流輸送管路的一目標氣體流量的比例關係確定各該流量控制閥的流量係數，並根據該流量係數控制施加到多路該流量控制閥的電信號實現對該多路氣體分流輸送管路上氣體流量的比例調節；其中，控制器在确定各该流量控制阀的流量系数时包括：在該氣體分流輸送管路的輸入端的第一壓力與最大目標氣體流量所在的該氣體分流輸送管路上的該流量控制閥的輸出端的第二壓力滿足一預設條件時，確定出各個該流量控制閥的最大閥開度和/或最小閥開度并获取各個該流量控制閥的最大閥開度和/或最小閥開度对应的流量系数；該最大目標氣體流量所在的該氣體分流輸送管路上的該流量控制閥作為一第一參考閥，最小目標氣體流量所在的該氣體分流輸送管路上的該流量控制閥作為一第二參考閥； 根據該對應關係以及該第一參考閥的最大閥開度及其对应的流量系数和/或該第二參考閥的最小閥開度及其对应的流量系数，确定各流量控制阀的流量系数。
  16. 如請求項15所述的等離子體處理裝置，其中，該流量控制閥為壓電閥或電磁閥或針閥。
  17. 如請求項15所述的等離子體處理裝置，其中，該多路氣體分流輸送管路向反應腔內輸送的目標氣體流量呈一定比例關係；該氣體分流輸送管路的輸入端的壓力大於或等於2倍的最大目標氣體流量所在的該氣體分流輸送管路上的該流量控制閥的輸出端的壓力。
  18. 如請求項17所述的等離子體處理裝置，其中，該氣體總管道上設置一前端壓力傳感器，即時監測各路該氣體分流輸送管路的輸入端的壓力。
  19. 如請求項18所述的等離子體處理裝置，其中，任意一該氣體分流輸送管路上的該流量控制閥的輸出端與一後端壓力傳感器連接，用於即時監測該氣體分流輸送管路輸出端的壓力。
  20. 如請求項19所述的等離子體處理裝置，其中，該前端壓力傳感器的數值大於或等於2倍的該最大目標氣體流量所在的該氣體分流輸送管路上的後端壓力傳感器的數值。
TW110122229A 2020-08-26 2021-06-17 一種等離子體處理裝置及氣體供應方法 TWI821687B (zh)

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