[發(fā)明專利]一種半導(dǎo)體加工設(shè)備的液體流量校準(zhǔn)系統(tǒng)及校準(zhǔn)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711225305.2
• 申請日: 2017-11-29
• 公開（公告）號: CN107731720B
• 公開（公告）日: 2019-09-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉春威;周仁;劉建強(qiáng);王月;于棚
• 申請（專利權(quán)）人: 沈陽拓荊科技有限公司
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67
• 代理公司: 沈陽維特專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 21229
• 代理人: 陳福昌

本發(fā)明公開了一種半導(dǎo)體加工設(shè)備的液體流量校準(zhǔn)系統(tǒng)及校準(zhǔn)方法，其中，校準(zhǔn)系統(tǒng)包括：液體汽化器、反應(yīng)腔、壓力規(guī)和控制單元；校準(zhǔn)方法包括：校準(zhǔn)反應(yīng)腔的腔體環(huán)境；計算腔體穩(wěn)定壓力與液態(tài)源流量的關(guān)系因子R；重新校準(zhǔn)反應(yīng)腔的腔體環(huán)境，并核實關(guān)系因子。該半導(dǎo)體加工設(shè)備的液體流量校準(zhǔn)系統(tǒng)及校準(zhǔn)方法可實現(xiàn)現(xiàn)場校準(zhǔn)，可靠性高，具有生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)價值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體加工設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別提供了一種半導(dǎo)體加工設(shè)備的液體流量校準(zhǔn)系統(tǒng)及校準(zhǔn)方法。

背景技術(shù)

半導(dǎo)體加工設(shè)備使用的液體質(zhì)量流量計，在供應(yīng)商處出廠時會進(jìn)行校準(zhǔn)，但出廠校準(zhǔn)范圍一般在±10％范圍內(nèi)。當(dāng)質(zhì)量流量計安裝在半導(dǎo)體加工設(shè)備上，并在現(xiàn)場使用一段時間后，如果出現(xiàn)流量偏差，返回供應(yīng)商處進(jìn)行校準(zhǔn)會影響當(dāng)前半導(dǎo)體加工設(shè)備的正常運(yùn)行。

因此，研制一種可現(xiàn)場使用的校準(zhǔn)系統(tǒng)及校準(zhǔn)方法，成為亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種半導(dǎo)體加工設(shè)備的液體流量校準(zhǔn)系統(tǒng)及校準(zhǔn)方法，以解決現(xiàn)有校準(zhǔn)方法復(fù)雜、結(jié)果不準(zhǔn)確等問題。

本發(fā)明一方面提供了一種半導(dǎo)體加工設(shè)備的液體流量校準(zhǔn)系統(tǒng)，包括：液體汽化器、反應(yīng)腔、壓力規(guī)和控制單元，其中，液體汽化器分別連接載氣輸入管路、液態(tài)源輸入管路、混合氣輸出主管路和混合氣輸出旁路，載氣輸入管路上設(shè)置氣體流量控制器，液態(tài)源輸入管路上設(shè)置有液體流量控制器，混合氣輸出主管路連接液體汽化器的出氣口和反應(yīng)腔的進(jìn)氣口，混合氣輸出主管路上設(shè)置有第一閥門，混合氣輸出旁路與外界連通且其上設(shè)置有第二閥門，反應(yīng)腔的出氣口經(jīng)出氣管路與外界連通，所述出氣管路上設(shè)置有TV閥，壓力規(guī)用于測量反應(yīng)腔內(nèi)的壓力，控制單元分別與氣體流量控制器、液體流量控制器、第一閥門、第二閥門、TV閥和壓力規(guī)連接，用于通過氣體流量控制器和液體流量控制器控制載氣和液態(tài)源的流量，通過第一閥門和第二閥門控制汽化后的氣體流向，通過壓力規(guī)獲得反應(yīng)腔的壓力，并通過調(diào)整TV閥的開度控制反應(yīng)腔內(nèi)的壓力。

本發(fā)明還提供了一種半導(dǎo)體加工設(shè)備的液體流量校準(zhǔn)方法，包括如下步驟：

S1：校準(zhǔn)反應(yīng)腔的腔體環(huán)境；

S2：按照預(yù)設(shè)的流量Q0向液體汽化器中通入液態(tài)源，液態(tài)源與載氣混合后經(jīng)混合氣輸出旁路輸出；

S3：待液態(tài)源與載氣的混合氣體汽化穩(wěn)定后，混合氣體經(jīng)混合氣輸出主管路通入反應(yīng)腔，測量穩(wěn)定壓力P0；

S4：液態(tài)源流量逐次增加ΔQ，測量每次的穩(wěn)定壓力Pi(i＝1，2，3…)，直至液態(tài)源流量達(dá)到終止流量；

S5：根據(jù)獲得的腔體穩(wěn)定壓力與液態(tài)源流量，計算關(guān)系因子R；

S6：重新校準(zhǔn)反應(yīng)腔的腔體環(huán)境，與S1設(shè)定的環(huán)境相同；

S7：按照流量Q0’＝Q0*R/Re向液體汽化器中再次通入液態(tài)源，液態(tài)源與載氣混合后經(jīng)混合氣輸出旁路輸出，其中，R為S5中計算得到的關(guān)系因子，Re為反應(yīng)腔腔體穩(wěn)定壓力與液態(tài)源流量的關(guān)系因子的經(jīng)驗值；

S8：待液態(tài)源與載氣的混合氣體汽化穩(wěn)定后，混合氣體經(jīng)混合氣輸出主管路通入反應(yīng)腔，測量穩(wěn)定壓力P0’；

S9：液態(tài)源流量逐次增加ΔQ，測量每次的穩(wěn)定壓力Pi’(i＝1，2，3…)，直至液態(tài)源流量達(dá)到終止流量；

S10：根據(jù)S8和S9中獲得的腔體穩(wěn)定壓力與液態(tài)源流量，計算關(guān)系因子R’；

S11：比較R’與Re，如果兩者的偏差在預(yù)設(shè)的范圍內(nèi)，則完成校準(zhǔn)，否則重新執(zhí)行S1～S11，直至完成校準(zhǔn)。

優(yōu)選，步驟S5和S10中的關(guān)系因子通過最小二乘法計算。

進(jìn)一步優(yōu)選，在步驟S4和S9中，液態(tài)源的終止流量需保證混合氣體在反應(yīng)腔內(nèi)為非飽和狀態(tài)。