TWI839497B - 用於脈衝氣體輸送之方法及裝置 - Google Patents

Abstract

在脈衝氣體輸送系統中，腔室藉由上游閥被預充至規定壓力。之後，打開下游控制閥以在氣體脈衝期間控制氣體的流動。專用控制器可以基於在脈衝期間檢測到的壓力和溫度在脈衝期間在反饋迴路中控制下游控制閥。

Description

用於脈衝氣體輸送之方法及裝置

本發明關於一種用於脈衝氣體輸送之方法及裝置。

諸如原子層沉積(atomic layer deposition；ALD)處理之類的半導體製造過程可能涉及在幾個處理步驟中輸送各種數量的幾種不同的氣體和氣體混合物。通常，將氣體儲存在處理設施的儲罐中，並且使用氣體計量系統將計量的氣體從儲罐中輸送到處理工具，例如化學氣相沉積反應器、真空濺射機和電漿蝕刻機。典型地，諸如閥、壓力調節器、質量流量控制器(mass flow controller；MFC)和質量流量比控制系統之類的零件包括在氣體計量系統中或從氣體計量系統到處理工具的流動路徑中。

已經開發了脈衝氣體輸送裝置以將氣體的脈衝質量流輸送到半導體處理工具。高速處理可以使用脈衝氣體輸送來製造先進的3-D積體電路，其中包括矽穿孔 (through-silicon vias；TSV)，以提供裸晶到裸晶以及晶圓到晶圓的互連。

傳統的基於壓力的脈衝氣體輸送裝置藉由關閉出口隔離閥的入口隔離閥將體積充填至預定壓力。然後，在入口閥關閉的情況下，打開出口閥以將氣體輸送到處理工具，直到體積的壓力下降到另一個預定水平。根據理想氣體定律，流經打開的出口閥的氣體質量取決於打開和關閉閥時的氣體的壓力差、體積和溫度。最近，基於來自流量感測器的反饋迴路，質量流量控制器已經適於脈衝輸送。通常，MFC包括入口埠、出口埠、質量流量感測器和比例控制閥，其被調節以實現期望的質量流量。使用快速關閉的控制閥，可以對流量進行脈衝控制。

提供了對基於壓力的脈衝氣體輸送系統的改善。特別地，腔室下游的通常的開/關隔離閥被可調節的控制閥代替。可以控制控制閥的開度以限制流量，並可以控制脈衝期間基於壓力的輸送。藉由適當的控制，包括在脈衝期間透過反饋迴路，可以在規定的脈衝持續時間內精確地輸送規定劑量的氣體。

脈衝氣體輸送系統包括：具有體積的腔室；被配置以檢測腔室內的氣體壓力的壓力感測器；以及被配置以檢測指示腔室內的氣體溫度的溫度的溫度感測器。上游閥配置以控制氣體流入腔室。下游控制閥配置以控制氣 體從腔室流出。控制器配置以控制上游閥和下游控制閥以將腔室充至初始壓力，然後在氣體從腔室流出的氣體脈衝期間控制流經下游控制閥的流量，以控制輸送的劑量和時段根據檢測到的壓力和溫度對氣體脈衝進行測量。

控制器可以被配置以基於反饋過程中檢測到的壓力和溫度，在反饋迴路中控制下游控制閥，以調節脈衝過程中的流量。

控制器可以進一步被配置以基於所計算的流量和目標流量組來計算氣體從腔室流出的流量並控制下游控制閥以調節氣體從腔室流出的流量點。控制器可以被配置以基於壓力衰減率方程式來計算流量Q：

其中V代表腔室的體積，T _stp 代表標準溫度，P _stp 代表標準壓力，P代表腔室內的氣體壓力，T代表腔室內的氣體溫度。

控制器可以進一步被配置以計算從腔室輸送出的氣體的劑量，並控制下游控制閥在氣體脈衝期間輸送規定劑量的氣體。控制器可以基於腔室的體積，當脈衝開始時由壓力感測器檢測到的腔室內的氣體的初始壓力，腔室內的氣體的壓力來計算從腔室中輸送出的氣體的劑量，脈衝期間壓力感測器檢測到的溫度，以及脈衝期間溫度感測器檢測到的溫度。可以根據該函數△n(t)=V×(P _t0 -P _t )/(R×T _t )計算在脈衝期間的時間t處從腔室中輸送出的氣 體的摩爾劑量△n(t)，其中，V表示腔室的體積，P_t0表示脈衝開始時體積內的氣體壓力，P_t表示其中的氣體壓力在脈衝期間的時間t處的腔室，並且T_t表示在脈衝期間的時間t處的氣體溫度。

控制器可以被配置以在脈衝期間調節流量以達到規定的脈衝形狀。控制器可以配置以在脈衝期間調節下游控制閥以實現實質上恆定的流量。

在用於脈衝氣體輸送的方法中，打開上游閥，同時關閉下游控制閥以向腔室填充氣體至初始壓力。當達到初始壓力時，上游閥關閉。在關閉上游閥之後，打開下游控制閥以啟動從腔室流出的氣體脈衝。在從腔室流出的氣體的脈衝期間控制下游控制閥，以在脈衝的規定時間段內輸送規定劑量。

輸送流體脈衝的方法可以包括：藉由入口閥控制進入腔室的流體的流量；藉由壓力感測器檢測腔室內的氣體壓力；藉由溫度感測器檢測指示腔室內的氣體溫度的溫度，並在流體脈衝期間控制通過下游控制閥的流體流量。

可以檢測腔室內的氣體的壓力和溫度，並且基於檢測到的壓力和溫度來控制下游控制閥。當達到規定的劑量或規定的脈衝時段時，可以關閉下游控制閥。該方法的步驟可以在專用控制器的控制下針對規定數量的脈衝重複進行。

可以測量從腔室出來的氣體的流量，並且在 脈衝期間，可以控制下游控制閥以將所測量的流量調節至流量設定點。同樣在脈衝期間，可以計算從腔室中輸送出的氣體劑量，並且可以控制下游控制閥以在規定的脈衝時間內輸送規定的氣體劑量。

在脈衝期間，可以調節流量以達到規定的脈衝形狀。可以在脈衝期間調節下游控制閥，以在脈衝期間實現實質上恆定的流量。

可基於來自在脈衝期間檢測到的壓力和溫度的反饋來控制藉由下游控制閥的流體流量。可以計算出離開腔室的氣體的流量，並且可以基於計算的流量和目標流量設定點來控制下游控制閥以調節離開腔室的氣體的流量。

該方法可以包括計算從腔室中輸送出的氣體的劑量，並控制下游控制閥在氣體脈衝期間輸送規定劑量的氣體。

102:脈衝氣體輸送裝置

104:腔室

106:入口閥(“Vin”)

107:出口閥(“Vout”)、下游閥

108:壓力感測器

110:溫度感測器

112:專用控制器

114:主機控制器

304:比例控制閥

306:流量感測器

308:專用控制器

402:MFC

404:專用控制器

406:控制閥

408:流動通道

410:流量感測器

412:限流器

414:上游壓力感測器

416:下游壓力感測器

418:溫度感測器

504:腔室、體積

506:壓力感測器

508:溫度感測器

510:上游閥

512:下游閥

514:專用控制器

602:控制流

604:先前脈衝

702:步驟

704:步驟

706:步驟

708:步驟

710:步驟

712:步驟

802:步驟

804:步驟

806:步驟

808:步驟

810:步驟

812:步驟

814:步驟

816:步驟

藉由以下對示例實施例的更具體描述，如圖式所示，前述內容將變得顯而易見，在圖式中，貫穿不同的視圖，相似的圖式標記指代相同的部分。圖式不一定按比例繪製，而是將重點放在示出實施例上。

[圖1]示出了現有技術的基於壓力的脈衝輸送系統。

[圖2]示出了圖1的基於壓力的脈衝氣體輸送 系統的操作。

[圖3]示出了使用熱感測器的現有技術脈衝質量流量控制器。

[圖4]示出了使用基於壓力的流量感測器的現有的脈衝質量流量控制器。

[圖5]示出了體現本發明的脈衝輸送系統。

[圖6]示出了圖5的系統的操作。

[圖7]是示出圖5的脈衝氣體輸送系統的操作的流程圖。

[圖8]是示出圖5的系統的脈衝輸送過程的流程圖。

以下是示例實施例的描述。

提供氣體控制系統，用於脈衝輸送特定質量的氣體，例如半導體製造過程或化學過程中的處理氣體。

氣體的質量可以被指定為在將流體脈衝輸送到處理室期間要輸送的流體的期望摩爾數。「摩爾」是國際單位制(International System；SI)中具有單位符號mol的物質量的計量單位。「摩爾」定義為一種物質的數量或樣品，其包含與12克碳12(12C)中的原子數量一樣多的構成粒子，例如原子、分子、離子、電子或光子。定義為標準原子量為12的碳的同位素。此數字由Avogadro常數表示，其常數約為6.022140857×10^²³mol^-1。摩爾被廣泛用作表 達反應物和化學反應產物數量的便捷方式。摩爾體積(符號V_m)是在給定的溫度和壓力下一摩爾物質所佔的體積。它等於摩爾質量(M)除以質量密度(ρ)。

圖1示出了使用基於壓力的脈衝氣體輸送的現有脈衝氣體輸送裝置102，例如在2009年12月8日授予Shajii等人的美國專利7,628,860中提出的，該專利的全部內容藉由引用結合於此。基於壓力的摩爾測量技術利用引入已知體積的氣體的壓力(P)對時間(t)的響應，如圖1所示。裝置102包括已知體積(V)的腔室104，位於腔室104上游的入口閥106(“Vin”)以及位於腔室104下游的出口閥107(“Vout”)。設置有位於腔室104處的壓力感測器108和測量腔室壁的溫度以提供腔室內氣體溫度指示的溫度感測器110。

最初，可藉由打開上游閥106將裝置102從氣體供應器105充氣到預定壓力，同時關閉下游閥107，允許氣流(Q_i)進入裝置以填充腔室或體積104一段時間(“充氣”時間段△t=(t₁-t₀)，圖2)和壓力發生變化。在時間t₁和壓力P₁，上游閥106被關閉(“Vin關閉”)。然後，該過程包括時段(t₂-t₁)，在該時段期間，腔室104中的氣體被穩定至設定點。在此期間，藉由壓力感測器108和溫度感測器110獲得壓力和溫度測量值。在下游閥107打開時(圖2中的時間t₂處“Vout打開”)，氣流(Q_o)排出裝置102，直到閥107再次以預定壓力P₂關閉(在時間t₃處“Vout關閉”)，將氣體脈衝從該裝置輸送到處理工具111。

圖2中所示的脈衝氣體輸送被執行。可以藉由裝置102的專用控制器112上的程式來執行圖2中的程式，該程式執行從主機控制器114命令的輸送配方。脈衝輸送由觸發訊號(例如，來自主機控制器114的控制訊號)啟動。可以根據理想氣體定律的原理估算輸送的氣體摩爾數，△n=(△P*V)/(R*T)。

在2016年5月24日授予Ding等人的美國專利No.9,348,339中描述了採用基於輸送室內的壓降確定的流量的多通道脈衝氣體輸送，該專利的全部內容藉由引用結合於此。

圖1和圖2中所示的方法可以包括有幾個限制。充氣壓力必須嚴格控制。脈衝輸送的準確性和可重複性取決於下游截止閥的速度和可靠性。期望具有快速響應時間的截止閥。但是，如果閥門老化，則可能需要進行自適應調節，這會增加複雜性，或者可能需要更換閥門，這通常需要中斷過程。通常，脈衝形狀(例如，脈衝寬度)不符合要求，或者脈衝與所需的方波不充分匹配。此外，需要向腔室104填充一定體積的氣體需要時間。每個脈衝之前的充氣時間和穩定時間限制了快速的氣體輸送循環時間。

然而，基於壓力的摩爾測量技術的優點在於，可以在不知道要測量的特定氣體或氣體混合物的情況下應用它們。氣體輸送量取決於腔室體積的質量平衡和理想氣體定律的應用，它與氣體無關，取決於壓力(P)、溫 度(T)和體積(V)的三個狀態變量以表徵被測氣體的行為。

圖3示出了基於質量流量控制器的現有的脈衝輸送系統。在典型的質量流量控制器中，比例控制閥304打開到由流量感測器306感測到的預定的流量設定點。流量感測器306可以例如是基於熱的流量感測器。藉由專用控制器308的反饋用於控制比例控制閥304的開度以滿足設定點。在脈衝輸送系統中，使用能夠快速打開和關閉的閥304。主機控制器114將期望的設定點和脈衝接通時間發送到專用控制器308。它還可以為來自主機控制器的觸發器觸發的脈衝序列發送脈衝接通和關閉時間。

如圖3所示，基於熱的脈衝MFC的缺點是它們受高溫操作的限制，並且可能存在長期漂移問題。

圖4示出了用於氣體的脈衝輸送的現有的基於壓力的MFC 402系統。主機控制器114與MFC 402通訊，例如以向專用控制器404提供關於期望的脈衝輸送資訊的資訊，例如脈衝摩爾設定點、脈衝接通時段、脈衝斷開時段和重複脈衝的數量。在脈衝輸送時段中，主機控制器114將觸發訊號發送到專用控制器404。MFC 402包括控制閥406(例如比例控制閥)以控制流體從氣體源到流動通道408的流動。MFC 402的控制器404被配置以控制藉由控制閥406的流體的流量，以在流體的脈衝期間控制輸送到處理室的流體。控制器404基於來自流量感測器410的反饋來控制藉由控制閥406的流體的流量，該反饋被提供來測量流動通道中的流量(Q)。流量感測器410在流動通道410內 分別包括限流器412，並且分別包括上游壓力感測器414和下游壓力感測器416。控制閥406在限流器412和壓力感測器的上游。流量控制還可以響應於溫度感測器418。

用於圖3和圖4中的裝置的脈衝氣體輸送量可以藉由以下公式計算：

其中△n是以摩爾計的輸送氣體，Q是流量感測器測得的流量，t ₁ 是脈衝的開始時間，t ₂ 是脈衝的結束時間。

在Junhua Ding等人的題為“快速脈衝氣體輸送的系統和方法”的國際專利公開號WO 2012/116281 A1中進一步描述了脈衝MFC氣體的輸送，該專利的全部內容藉由引用併入本文。

對圖4的基於壓力的MFC的改善表示在2018年2月2日提交的未判定的美國專利申請案15/887,447和2019年1月28日提交的對應PCT申請案PCT/US 2019/015356中。在該系統中，隔離閥位於MFC的輸出口處，並且與僅使用比例控制閥相比，隔離閥可以更快地啟動和終止脈衝。控制器可以被配置以基於所輸送的流體的估計摩爾數來控制流經控制閥的流量和隔離閥的切換。

圖5示出了對根據本發明的基於壓力的衰減率脈衝氣體輸送系統的改善。腔室504具有已知的體積V。腔室504內的流體壓力由壓力感測器506感測，並且氣體溫度由溫度感測器508感測。感測到的壓力和感測到的溫度 均被饋送到與主機控制器114通訊的專用控制器514。控制器514控制上游閥510和下游閥512的操作。上游閥510可以是常規的開/關型隔離閥以給體積504充氣，但是它也可以是控制閥。重要的是，下游閥512不是典型的開/關型隔離閥，而是可調節控制閥，其打開度可響應於控制訊號而被控制，例如典型地在質量流量控制器中使用的比例控制閥。

圖6示出了圖5的脈衝氣體輸送系統的操作，在圖7和圖8中示出控制流程圖。圖6示出在先前脈衝604之後控制流602的脈衝的形成。

在702，主機控制器發送參數以配置控制器514。這裡提出了兩種替代配置。在“基於時間的輸送”中，主機控制器將以下參數發送到系統：流量設定點(flow setpoint；Qsp)、脈衝接通時間(pulse on time；Ton)、脈衝斷開時間(pulse off time；Toff)和/或脈衝數(number of pulses；N)。在“基於摩爾的輸送”中，主機控制器將以下參數發送至系統：脈衝輸送摩爾劑量設定點(mole dose set point；Msp)、脈衝接通時間(Ton)、脈衝斷開時間(Toff)和/或重複脈衝數(N)。在這種基於摩爾的輸送中，假設脈衝形狀為矩形，則可以從摩爾劑量設定點(Msp)計算目標流量設定點Qsp：Qsp=k1*Msp/Ton (2)

其中k1是轉換常數。

任一方法如下進行。在704，關閉下游閥512，並且在706，打開上游閥以將腔室504填充至在708測量的預定壓力。然後在710關閉上游閥。在712，主機控制器發送觸發訊號到專用控制器514以觸發圖8的脈衝氣體輸送過程。

在802，重置控制器514中的脈衝接通計時器。在804，在圖6中的時間t₀在脈衝604的開始，下游閥512被打開，並且反饋控制迴路被用於控制下游閥的打開，用以根據脈衝劑量設定值和脈衝接通時段將流量調節到目標流量設定點(Qsp)，以使脈衝輸送達到規定的劑量設定點和脈衝接通時段。測得的流量根據衰減率方法以對輸送腔室體積計算而成為

其中Q是流經閥512的氣體，V是腔室504的體積，T_stp是標準溫度常數，P_stp是標準壓力常數，P是感測器506測量的壓力，T是藉由溫度感測器508測量的氣體溫度。

在基於時間的輸送方法中，當達到脈衝接通時間(Ton)時，控制器514在704關閉下游閥512以完成單個脈衝的輸送。

在基於摩爾的輸送方法中，在804提供了附加的反饋控制迴路。可以使用以下方程式來計算輸送脈衝期間的氣體輸送量：

其中△n(t)是隨時間流經閥512的氣體摩爾數，P_t0是下游閥首次打開時的初始充氣壓力，P_t是當下游閥在t₁關閉時的最終壓力，T是氣體溫度，並且R為理想氣體常數。

當達到脈衝接通時段時，系統可以以摩爾為單位估計要輸送的氣體總量。

如果該估計值不滿足摩爾設定點Msp，則系統可以調節流量設定點Qsp。換句話說，第二反饋迴路用於調節流量設定點Qsp。對於基於時間的輸送和基於摩爾的輸送，始終使用第一個反饋控制迴路將流量控制到流量設定點。在基於摩爾的輸送中，在脈衝輸送期間，控制器514基於所計算的在脈衝期間輸送的摩爾數的反饋來自動調節流量設定點Qsp，從而調節控制閥512，以便精確地輸送在每個脈衝的目標脈衝接通時段內期望的摩爾數。在基於摩爾的輸送中，兩個反饋控制迴路可同時滿足摩爾設定點(mole setpoint；Msp)和脈衝接通時間(pulse on time；Ton)的要求。

控制器還可以基於先前脈衝輸送的反饋來調節控制閥512的開度。

在806和時間t₁，當經過脈衝接通時段或達到劑量後，下游控制閥512被關閉。在任一方法中，在808，重置脈衝斷開計時器。在810，並且在時間t₁，打開上游閥以將腔室的體積填充到預定壓力。儘管圖6示出了一旦下 游閥被關閉就打開上游閥，但是可以提供適當的延遲。在812，當在t₂達到規定壓力時，上游閥被關閉。在814，當腔室中的氣體穩定時，系統等待脈衝斷開時段。由於控制閥512提供的控制，在穩定作用之後的起始壓力P_t0並不像常規的衰減率選擇那樣關鍵。結果，脈衝斷開時間可以相對的短。在816，如果輸送的脈衝數小於脈衝設定點數，則重複先前的步驟802-步驟814。

所公開的系統具有多個優點。藉由控制脈衝輸送時段期間的流量，可以提供精確的摩爾輸送量。脈衝形狀可以被控制。允許高溫操作。完全打開上游閥可實現快速充氣。流量和輸送量與氣體無關；因此，儘管也可以使用非理想氣體方程，但可以使用理想氣體方程。因為在脈衝期間計算了所輸送的摩爾的劑量並且可以控制流量，所以初始壓力P_t0可能不太精確。該系統可用於許多快速脈衝輸送應用，例如ALD/ALE和TSV處理。

雖然已經具體地示出和描述了示例實施例，但是本領域技術人員將理解，可以在不脫離所附請求項所涵蓋的實施例的範圍的情況下在其中進行形式和細節上的各種改變。

114:主機控制器

504:腔室、體積

506:壓力感測器

508:溫度感測器

510:上游閥

512:下游閥

514:專用控制器

Claims (27)

1. 一種脈衝氣體輸送系統，包含：腔室，具有體積；壓力感測器，被配置以檢測該腔室內的氣體的壓力；溫度感測器，被配置以檢測指示該腔室內的該氣體的溫度的溫度；上游閥，被配置以控制流入該腔室的氣體的流動；下游可調節控制閥，該下游可調節控制閥的打開度可被控制，被配置以控制該氣體流出該腔室的流量；以及控制器，被配置以控制該上游閥和該下游控制閥以將該腔室充至初始壓力，然後在該氣體流出該腔室的氣體脈衝期間控制流經該下游控制閥的測量的流量，以控制輸送劑量和該氣體脈衝的時段，測量的流量是基於該檢測到的壓力和溫度從壓力衰減率計算來計算，並且其中該控制器還被配置以控制該下游控制閥以將從在該氣體脈衝期間的該壓力衰減率計算計算的流出該腔室的該氣體的該測量的流量調節至目標流量設定點。
2. 根據請求項1之脈衝氣體輸送系統，其中該控制器被配置以基於在該脈衝期間檢測到的壓力和溫度，在反饋迴路中控制該下游控制閥的開口以調節在該脈衝期間該系統流出的該流量。
3. 根據請求項1之基於壓力的脈衝氣體輸送系統，其中該控制器被配置以基於以下函數來計算該流量Q：

   

   其中V代表該腔室的該體積，Tstp代表標準溫度，Pstp代表標準壓力，P代表該腔室內的該氣體的該壓力，T代表該腔室內的該氣體的該溫度。
4. 根據請求項1之脈衝氣體輸送系統，其中該控制器還被配置以計算該腔室輸送出的該氣體的劑量，並控制該下游控制閥在該氣體脈衝的規定時段期間輸送規定劑量的氣體。
5. 根據請求項4之脈衝氣體輸送系統，其中基於該腔室的體積、當該脈衝開始時由該壓力感測器檢測到的該腔室內的該氣體的該初始壓力、在該脈衝期間由該壓力感測器檢測到的該腔室內的該氣體的該壓力以及在該脈衝期間由該溫度感測器檢測到的該氣體的該溫度來計算該腔室輸送出的該氣體的該劑量。
6. 根據請求項5之脈衝氣體輸送系統，其中該控制器被配置以基於以下函數計算在該脈衝期間的時間t從該腔室輸送出的該氣體的該劑量△n(t)：△n(t)=V×(P _t0 -P _t )/(R×T _t )，其中V代表該腔室的該體積，P _t0 代表當該脈衝開始時該腔室內的該氣體的該壓力，P _t 代表該脈衝期間的該時間t的該腔室內的該氣體的該壓力，T _t 代表該脈衝期間的該時間t的該氣體的該溫度。
7. 根據請求項1之脈衝氣體輸送系統，其中該控制器還被配置以計算從該腔室輸送出的該氣體的劑量，並控制該下游控制閥在該氣體脈衝的規定時段期間輸送規定劑量的氣體。
8. 根據請求項7之脈衝氣體輸送系統，其中該控制器被配置以基於該腔室的該體積、當該脈衝開始時由該壓力感測器檢測到的該腔室內的該氣體的該初始壓力、在該脈衝期間由該壓力感測器檢測到的該腔室內的該氣體的該壓力以及在該脈衝期間由該溫度感測器檢測到的該氣體的該溫度來計算該腔室輸送出的該氣體的該劑量。
9. 根據請求項8之脈衝氣體輸送系統，其中該控制器被配置以基於以下函數計算在該脈衝期間的時間t從該腔室輸送出的該氣體的該劑量△n(t)：△n(t)=V×(P _t0 -P _t )/(R×T _t )，其中V代表該腔室的該體積，P _t0 代表當該脈衝開始時該腔室內的該氣體的該壓力，P _t 代表該脈衝期間的該時間t的該腔室內的該氣體的該壓力，T _t 代表該脈衝期間的該時間t的該氣體的該溫度。
10. 根據請求項1之脈衝氣體輸送系統，其中該控制器被配置以在該脈衝期間調節該流量以達到規定的脈衝形狀。
11. 根據請求項1之脈衝氣體輸送系統，其中該控制器被配置以在該脈衝期間調節該下游控制閥以達 到恆定的流量。
12. 一種脈衝氣體輸送的方法，包含：(i)打開上游閥，同時關閉下游可調節控制閥，以向腔室充入初始壓力的氣體；(ii)當達到該初始壓力時，關閉該上游閥；(iii)一旦達到該初始壓力並且在該上游閥被關閉之後，打開該下游可調節控制閥以開始該腔室流出的該氣體的脈衝；(iv)基於該腔室中的該氣體的壓力和溫度測量從在該氣體的該脈衝期間的壓力衰減率計算的流量；並且(v)在該腔室流出的該氣體的該脈衝期間控制該下游可調節控制閥的打開度，以將從在該氣體的該脈衝期間的該壓力衰減率計算的該測量的流量調節至目標流量設定點，以在該脈衝的規定時段內輸送規定劑量。
13. 根據請求項12之脈衝氣體輸送的方法，更包含在該脈衝期間檢測該腔室內的該氣體的壓力和溫度，並基於該檢測到的壓力和溫度來控制該下游控制閥。
14. 根據請求項12之脈衝氣體輸送的方法，更包含當達到該規定劑量的氣體時，控制該下游控制閥被關閉。
15. 根據請求項12之脈衝氣體輸送的方法，更包含當達到期望的脈衝接通時間時，控制該下游控制閥被關閉。
16. 根據請求項12之脈衝氣體輸送的方法， 更包含在專用控制器的控制下針對多個脈衝重複(i)至(iv)。
17. 根據請求項12之脈衝氣體輸送的方法，更包含在該脈衝期間，計算從該腔室中輸送出的該氣體的劑量，並控制該下游控制閥在規定脈衝時間期間輸送規定劑量的氣體。
18. 根據請求項12之脈衝氣體輸送的方法，更包含在該脈衝期間調節流量以達到規定的脈衝形狀。
19. 根據請求項12之脈衝氣體輸送的方法，更包含在該脈衝期間調節該下游控制閥，以在該脈衝期間達到恆定的流量。
20. 一種輸送氣體脈衝的方法，該方法包含：打開上游閥，同時關閉下游可調節控制閥，以向腔室充入初始壓力的氣體；當達到該初始壓力時，關閉該上游閥；一旦達到該初始壓力並且在該上游閥被關閉之後，打開該下游可調節控制閥以開始該腔室流出的該氣體的脈衝；用壓力感測器檢測該腔室內的氣體的壓力；用溫度感測器檢測指示該腔室內的該氣體的溫度的溫度；並且藉由在該氣體的該脈衝期間控制該下游可調節控制閥，以將從在該氣體的該脈衝期間的流出該腔室的該氣體 的測量的流量調節至目標流量設定點，該測量的流量是基於該檢測到的壓力和溫度從壓力衰減率計算來計算。
21. 根據請求項20之方法，其中基於藉由該脈衝期間檢測到的該壓力和該溫度的反饋來控制流過該下游控制閥的該氣體的該流量。
22. 根據請求項20之方法，更包含：基於以下函數計算流量Q：

    

    其中V表示該腔室的體積，T _stp 表示標準溫度，P _stp 表示標準壓力，P表示該腔室內的該氣體的該壓力，T表示該腔室內的該氣體的該溫度。
23. 根據請求項20之方法，更包含：計算該腔室中輸送出的該氣體的劑量，並控制該下游控制閥在該氣體脈衝的規定時段期間輸送規定劑量的氣體。
24. 根據請求項20之方法，更包含：基於該腔室的體積、當該脈衝開始時由該壓力感測器檢測到的該腔室內的該氣體的初始壓力、在該脈衝期間由該壓力感測器檢測到的該腔室內的該氣體的該壓力以及在該脈衝期間由該溫度感測器檢測到的該氣體的該溫度來計算該腔室輸送出的該氣體的該劑量。
25. 根據請求項24之方法，更包含：基於以下函數計算在該脈衝期間的時間t從該腔室輸 送出的該氣體的該劑量△n(t)：△n(t)=V×(P _t0 -P _t )/(R×T _t )，其中V代表該腔室的該體積，P _t0 代表當該脈衝開始時該腔室內的該氣體的該壓力，P _t 代表該脈衝期間的該時間t的該腔室內的該氣體的該壓力，T _t 代表該脈衝期間的該時間t的該氣體的該溫度。
26. 根據請求項20之方法，更包含：在該脈衝期間調節流量以達到規定的脈衝形狀。
27. 根據請求項20之方法，更包含：在該脈衝期間調節下游控制閥以達到恆定的流量。

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