[發(fā)明專利]氣體流量監(jiān)測系統(tǒng)及監(jiān)測和主備用切換方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810984779.3
• 申請日: 2018-08-28
• 公開（公告）號: CN109085812A
• 公開（公告）日: 2018-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馮文杰
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢華星光電技術(shù)有限公司
• 主分類號: G05B23/00
• 分類號: G05B23/00;G05D7/00
• 代理公司: 深圳翼盛智成知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙) 44300
• 代理人: 黃威

本發(fā)明提供一種氣體流量監(jiān)測系統(tǒng)及采用所述氣體流量監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測方法和主備用切換方法，所述氣體流量監(jiān)測系統(tǒng)包括：至少一主用管路和一備用管路，所述主用管路和備用管路的一端分別連接至一外部氣體供應(yīng)系統(tǒng)，所述主用管路和備用管路的另一端分別連接至制程腔體；在所述主用管路上安裝一主用質(zhì)量流量控制器、至少一主用氣動開關(guān)閥和主用開關(guān)閥，在所述備用管路上安裝一備用質(zhì)量流量控制器和至少一備用氣動開關(guān)閥，在所述備用管路和每一所述主用管路之間安裝一備用開關(guān)閥。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及流體控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種氣體流量監(jiān)測系統(tǒng)、采用該氣體流量監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測方法以及采用該氣體流量監(jiān)測系統(tǒng)的主備用切換方法。

背景技術(shù)

MFC即Mass Flow Controller(質(zhì)量流量控制器)是用于控制氣體流量的裝置，其廣泛用于Dry Etch(干法刻蝕)和CVD(chemical vapor deposition，化學氣相沉積)設(shè)備上。MFC和管路連接基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。圖1所示的氣體流量系統(tǒng)包括一制程腔體110，該制程腔體110通過一個FRC(Frame Rate Control，幀比率控制)流量比例控制器120分別連接至三個管路(包括第一主用管路131、第二主用管路132和第三主用管路133)，每一管路內(nèi)可以流通一種氣體(例如第一氣體、第二氣體和第三氣體)，而且在每一個管路上安裝有質(zhì)量流量控制器(即MFC設(shè)備)140。另外，在每一個質(zhì)量流量控制器(即第一主用質(zhì)量流量控制器141、第二主用質(zhì)量流量控制器142和第三主用質(zhì)量流量控制器143)的兩端分別安裝氣動開關(guān)閥150，例如第一主用質(zhì)量流量控制器141的兩端分別安裝第一主用氣動開關(guān)閥151和第四主用氣動開關(guān)閥154，第二主用質(zhì)量流量控制器142的兩端分別安裝第二主用氣動開關(guān)閥152和第五主用氣動開關(guān)閥155，第三主用質(zhì)量流量控制器143的兩端分別安裝第三主用氣動開關(guān)閥153和第六主用氣動開關(guān)閥156。另外，在每一管路上還分別安裝壓力計160、主用調(diào)壓閥170和主用管路開關(guān)閥180。其中，第一主用管路131上安裝第一壓力計161、第一主用調(diào)壓閥171和第一主用管路開關(guān)閥181。第二主用管路132上安裝第二壓力計162、第二主用調(diào)壓閥172和第二主用管路開關(guān)閥182。第三主用管路133上安裝第三壓力計163、第三主用調(diào)壓閥173和第三主用管路開關(guān)閥183。

隨著使用時間增加，MFC設(shè)備140的流量控制會出現(xiàn)偏移，需要對MFC設(shè)備140的精度進行確認和校準。

目前工廠設(shè)備上常用的MFC檢測方法是根據(jù)理想氣體方程理論：PV＝nRT。當制程腔的體積V和溫度T已知，往腔體通入固定流量的氣體，根據(jù)腔體壓力的變化，可以計算出通入氣體的量，再除以通氣時間，以計算出平均流量。接著，將該平均流量與MFC設(shè)定的流量進行比較，計算出MFC偏差率。

然而，這種方法實際測量出來的結(jié)果誤差比較大。對于流量精度要求很高的氣體，此方法并不可靠。當然，MFC設(shè)備生產(chǎn)廠商可以準確地確認精度，但是必須將MFC設(shè)備拆下來，這僅僅適合在實驗室內(nèi)使用特殊方法進行。且，這種方法對已安裝在工廠設(shè)備上的MFC完全不可行。

故，需要提供一種氣體流量監(jiān)測系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，提供一種氣體流量監(jiān)測系統(tǒng)，其通過在原有氣體流量系統(tǒng)中增加一備用管路，平時備用管路的閥門保持常閉狀態(tài)，以默認MFC設(shè)備的精度準確，當進行MFC設(shè)備檢測時，該備用管路可作為標準進行參考，當正常管路存在異常時，可以及時開啟備用管路，以減少整個氣體流量系統(tǒng)異常宕機時間。

本發(fā)明提供了一種氣體流量監(jiān)測系統(tǒng)，所述監(jiān)測系統(tǒng)包括：至少一主用管路和一備用管路，所述主用管路和備用管路的一端分別連接至一外部氣體供應(yīng)系統(tǒng)，所述主用管路和備用管路的另一端分別連接至制程腔體；在所述主用管路上安裝一主用質(zhì)量流量控制器、至少一主用氣動開關(guān)閥和主用開關(guān)閥，在所述備用管路上安裝一備用質(zhì)量流量控制器和至少一備用氣動開關(guān)閥，在所述備用管路和每一所述主用管路之間安裝一備用開關(guān)閥。