[發(fā)明專利]用于測(cè)量質(zhì)量流控制器中的氣體的溫度的方法和裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200880010691.6
• 申請(qǐng)日: 2008-02-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101652591A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-02-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 伊藤祐之;M·J.·佐洛克
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 先進(jìn)能源工業(yè)公司
• 主分類號(hào): F16K17/38
• 分類號(hào): F16K17/38
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 鐘勝光;王 英

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明通常涉及質(zhì)量流控制器。特別地，而不是作為限制，本發(fā)明涉 及用于測(cè)量質(zhì)量流控制器中的氣體的溫度的方法和裝置。

背景技術(shù)

典型的質(zhì)量流控制器(MFC)為閉環(huán)設(shè)備，其設(shè)定、測(cè)量并控制諸如熱 刻蝕或干法刻蝕之類的工業(yè)過(guò)程中的氣流。MFC的一個(gè)重要部分為測(cè)量流 經(jīng)設(shè)備的氣體的質(zhì)量流率的傳感器。MFC將來(lái)自傳感器的輸出信號(hào)與預(yù)定 設(shè)置點(diǎn)比較并調(diào)整控制閥以將氣體的質(zhì)量流率保持在預(yù)定設(shè)置點(diǎn)。

MFC的一些特征趨向于隨溫度漂移。例如，當(dāng)沒(méi)有氣體流經(jīng)設(shè)備時(shí)， 質(zhì)量流傳感器輸出可以隨溫度變化，該現(xiàn)象被稱為“零點(diǎn)漂移”。如果已知 流經(jīng)MFC的氣體的溫度，MFC可以補(bǔ)償諸如零點(diǎn)漂移之類的溫度取決誤 差。從而，為了使得MFC的性能對(duì)溫度較不敏感，人們希望MFC能夠測(cè) 量氣體溫度。然而，為MFC增加溫度傳感器增加了其復(fù)雜性和造價(jià)。

因此，很明顯，本領(lǐng)域需要一種用于測(cè)量MFC中的氣體的溫度的改進(jìn) 的方法和裝置。

發(fā)明內(nèi)容

以下對(duì)以圖的形式示出的本發(fā)明的示意性實(shí)施例進(jìn)行概述。在具體實(shí) 施方式部分更充分地描述這些和其他實(shí)施例。然而，應(yīng)該理解，其目的并 非意在將本發(fā)明限制于在發(fā)明內(nèi)容或具體實(shí)施方式中所描述的形式。本領(lǐng) 域中的一般技術(shù)人員可以認(rèn)識(shí)到存在落入如在權(quán)利要求中所表述的本發(fā)明 的精神和范圍內(nèi)的眾多修改、等價(jià)物和備選結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明可以提供一種用于測(cè)量質(zhì)量流控制器中的氣體的溫度的方法和 裝置。一個(gè)示意性實(shí)施例為一種方法，其包括向質(zhì)量流控制器的熱質(zhì)量流 傳感器提供基本恒定的電流，將所述熱質(zhì)量流傳感器設(shè)計(jì)為測(cè)量氣體的質(zhì) 量流率；測(cè)量所述熱質(zhì)量流傳感器的輸入電壓以獲得當(dāng)前輸入電壓，所述 輸入電壓隨熱質(zhì)量流傳感器的一對(duì)感測(cè)元件之間的溫度差而變化；通過(guò)取 決于氣體的質(zhì)量流率的當(dāng)前輸入電壓的分量計(jì)算經(jīng)調(diào)節(jié)的輸入電壓；以及 基于所述經(jīng)調(diào)節(jié)的輸入電壓計(jì)算所述氣體的溫度。

另一示意性實(shí)施例為測(cè)量質(zhì)量流控制器中的氣體的溫度的溫度-測(cè)量 子系統(tǒng)，所述溫度-測(cè)量子系統(tǒng)包括：包括一對(duì)感測(cè)元件的熱質(zhì)量流傳感器， 所述熱質(zhì)量流傳感器被設(shè)計(jì)為測(cè)量流經(jīng)質(zhì)量流控制器的氣體的質(zhì)量流率， 所述熱質(zhì)量流傳感器的輸入電壓隨所述一對(duì)感測(cè)元件間的溫度差而變化； 電流源，將其配置為向所述熱質(zhì)量流傳感器提供基本恒定的電流；以及控 制邏輯，將其配置為測(cè)量所述熱質(zhì)量流傳感器的輸入電壓以獲得當(dāng)前輸入 電壓、通過(guò)取決于氣體的質(zhì)量流率的當(dāng)前輸入電壓的分量計(jì)算經(jīng)調(diào)節(jié)的輸 入電壓、以及基于所述經(jīng)調(diào)節(jié)的輸入電壓計(jì)算氣體的溫度。

另一示意性實(shí)施例為質(zhì)量流控制器，其包括設(shè)計(jì)為測(cè)量流經(jīng)質(zhì)量流控 制器的氣體的質(zhì)量流率的熱質(zhì)量流傳感器，所述熱質(zhì)量流傳感器包括一對(duì) 感測(cè)元件，所述熱質(zhì)量流傳感器的輸入電壓隨所述一對(duì)感測(cè)元件間的溫度 差而變化；配置為向所述熱質(zhì)量流傳感器提供基本恒定的電流的電流源； 包括氣體可以流經(jīng)其中的主流量通路和傳感器通路的分路器；用于控制通 過(guò)分路器的氣體的質(zhì)量流率的控制閥；質(zhì)量流控制邏輯，將其配置為將預(yù) 定設(shè)置點(diǎn)與如由熱質(zhì)量流傳感器測(cè)得的氣體的質(zhì)量流率進(jìn)行比較，以及調(diào) 節(jié)控制值以將所述氣體的質(zhì)量流率維持在預(yù)定設(shè)置點(diǎn)；以及溫度-測(cè)量控制 邏輯，其被配置為測(cè)量所述熱質(zhì)量流傳感器的輸入電壓以獲得當(dāng)前輸入電 壓、通過(guò)取決于氣體的質(zhì)量流率的當(dāng)前輸入電壓的分量計(jì)算經(jīng)調(diào)節(jié)的輸入 電壓、以及基于經(jīng)調(diào)節(jié)的輸入電壓計(jì)算所述氣體的溫度。

下面更加詳細(xì)地描述這些以及其他實(shí)施例。

附圖說(shuō)明

本發(fā)明的各目的和優(yōu)點(diǎn)以及對(duì)其更全面的理解是顯而易見(jiàn)的，并且當(dāng) 結(jié)合附圖通過(guò)參照下述具體實(shí)施方式和所附權(quán)利要求時(shí)更易于理解，在附 圖中：

圖1為根據(jù)本發(fā)明的示意性實(shí)施例的質(zhì)量流控制器的功能框圖；

圖2為測(cè)量根據(jù)本發(fā)明的示意性實(shí)施例的質(zhì)量流控制器中的氣體的溫 度的溫度-測(cè)量子系統(tǒng)的功能框圖；

圖3為用于測(cè)量根據(jù)本發(fā)明的示意性實(shí)施例的質(zhì)量流控制器中的氣體 的溫度的方法的流程圖；

圖4為用于測(cè)量根據(jù)本發(fā)明的另一示意性實(shí)施例的質(zhì)量流控制器中的 氣體的溫度的方法的流程圖；以及

圖5A-5C為用于測(cè)量根據(jù)本發(fā)明的其他示意性實(shí)施例的質(zhì)量流控制器 中的氣體的溫度的方法的流程圖。

具體實(shí)施方式