專(zhuān)利名稱(chēng)：旁路環(huán)氣體流量校準(zhǔn)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氣體流量控制器，更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種用于監(jiān)視一個(gè)或幾個(gè)質(zhì)量流量控制器的性能的設(shè)備、方法和系統(tǒng)，所述質(zhì)量流量控制器用于供應(yīng)用來(lái)淀積、刻蝕和其它制造工藝的氣體。
背景技術(shù)：
許多工業(yè)控制要求對(duì)不同氣體的流量進(jìn)行精確的和精密的控制。許多這種處理要求對(duì)在處理期間的不同的時(shí)間間隔流入處理室內(nèi)的氣體的數(shù)量或質(zhì)量進(jìn)行精確的和精密的控制。這種處理的例子包括但不限于，淀積和刻蝕處理，其中一種物質(zhì)被淀積在襯底上或者被從襯底上刻蝕(例如半導(dǎo)體制造)，在半導(dǎo)體制造中的其它步驟和醫(yī)療產(chǎn)品與器械的制造。
通常，對(duì)于在處理中使用的每種氣體，這種氣體流量控制是利用質(zhì)量流量控制器(MFC)實(shí)現(xiàn)的。在任何給定的時(shí)間間隔內(nèi)提供給所述處理的氣體的數(shù)量或質(zhì)量是氣體密度的函數(shù)。因此，在每單位時(shí)間一個(gè)給定的體積(即體積流率)下，對(duì)于較輕或密度較低的氣體，例如氦氣，和較重或密度較大的氣體，例如氮?dú)饣蜓鯕庀啾忍峁┯糜谔幚淼馁|(zhì)量較小。
許多專(zhuān)利討論了在工業(yè)處理期間精確地、一致地提供氣體的重要性和與質(zhì)量流量控制器(MFC)的正確校準(zhǔn)相關(guān)的問(wèn)題，并提出了用于改善MFC的解決方案。在這些專(zhuān)利當(dāng)中，有Lowery等人的US6564824，Nishino等人的US 5791369，Balazy等人的US 6152162，以及Waldbusser等人的US 6138798。Forbes的US 5744695提供了一種設(shè)備，其包括現(xiàn)有的氣體控制板的一種改型，并且可用于質(zhì)量流量控制器的校準(zhǔn)檢查。不過(guò)，‘695專(zhuān)利沒(méi)有利用旁路環(huán)，其需要所有的氣體都流入要被中斷的處理室，以便檢查一種氣體，并且其實(shí)用性在以其它的方式應(yīng)用時(shí)受到限制。在本說(shuō)明中引用的這些專(zhuān)利和所有其它的專(zhuān)利以及非專(zhuān)利參考文件都被包括在本說(shuō)明中作為參考。
一般地說(shuō)，用于工業(yè)處理的氣體控制系統(tǒng)包括用于每種氣體的MFC，并且每個(gè)MFC只對(duì)通過(guò)那個(gè)控制器流動(dòng)的氣體進(jìn)行校準(zhǔn)。因而，每個(gè)MFC提供一個(gè)輸出，或者是模擬的或者是數(shù)字的，其對(duì)于流過(guò)MFC的氣體是唯一的，并且代表所述氣體。
為了維持制造工藝所需的質(zhì)量，例如在微處理器芯片的生產(chǎn)中使用的淀積或刻蝕處理，MFC必須在一個(gè)所需的精度范圍內(nèi)操作，并且必須提供可重復(fù)的(即精密的)性能。具體地說(shuō)，在包括用于生產(chǎn)高值產(chǎn)品的許多步驟的正在進(jìn)行的生產(chǎn)操作期間，對(duì)于產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率而言，快速地識(shí)別未在其操作規(guī)范內(nèi)操作的特定的MFC是重要的。
如在上面引用的專(zhuān)利參考文件中所述，實(shí)現(xiàn)通過(guò)氣體計(jì)量裝置例如MFC的氣體的精確而精密的正在進(jìn)行的供應(yīng)是一種挑戰(zhàn)。當(dāng)氣體的溫度升高時(shí)，這種挑戰(zhàn)更為嚴(yán)峻，因?yàn)檫@在從“冷啟動(dòng)”(當(dāng)大部分或全部部件都在室溫下或其它低的溫度時(shí))到最終的平衡操作溫度(在此之后，對(duì)于氣體測(cè)量裝置的所有元件的時(shí)間溫度改變都不是實(shí)質(zhì)的)的過(guò)渡期間，對(duì)氣體計(jì)量裝置強(qiáng)加了附加的可變性。此外，即使在均衡的操作溫度下，如果裝置含有某些在這種升高的溫度下更易于使性能不精確的部件，則裝置的性能也是不可靠的。
此外，在組合幾種氣體用于一種處理的當(dāng)前的工業(yè)處理系統(tǒng)中，氣體流量校準(zhǔn)的檢驗(yàn)可能是非常困難的。即使當(dāng)進(jìn)行流量試驗(yàn)以便確定從基線(xiàn)的漂移時(shí)，這種方法也只能使流率問(wèn)題的來(lái)源縮減到兩種可能的氣體。例如，但不限于，在淀積硅鍺膜的處理中，一個(gè)步驟需要同時(shí)流入GeH4和硅烷或二氯硅烷(DCS)。其中，GeH4只作為摻雜劑，并且一個(gè)膜不能只利用GeH4淀積。不過(guò)，GeH4對(duì)于膜的淀積速率具有重大影響。在所有其它因素都相同的情況下，GeH4流量越大，淀積速率越快。不過(guò)，當(dāng)DCS和GeH4結(jié)合使用時(shí)，DCS流量的增加也使得淀積速率增加。在這種環(huán)境下，如果觀(guān)察到高于正常的淀積速率，則產(chǎn)生的一個(gè)重要的問(wèn)題是是GeH4的流量高還是DCS的流量高？回答諸如這類(lèi)問(wèn)題的傳統(tǒng)方法例如“從基線(xiàn)漂移法”是低效的，因?yàn)樗鼈儗?dǎo)致利用最好猜想，或者試錯(cuò)法來(lái)解決重要的和與生產(chǎn)相關(guān)的問(wèn)題。
因而，需要提供一種用于校準(zhǔn)在工業(yè)處理中由MFC控制的氣體的較好的方法。上面引用的參考文件都沒(méi)有提供用于校準(zhǔn)MFC的旁路環(huán)方法。本發(fā)明通過(guò)提供一種設(shè)備、方法和系統(tǒng)，用于容易地、重復(fù)地、和可靠地監(jiān)視，并且如果需要，調(diào)整一個(gè)或幾個(gè)用于對(duì)制造處理提供一種或幾種氣體的MFC的性能，從而推進(jìn)了現(xiàn)有技術(shù)的狀態(tài)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種新的方法、設(shè)備和系統(tǒng)，用于確定由質(zhì)量流量控制器尤其是MFC提供的實(shí)際流率的精度和/或準(zhǔn)確度，所述MFC用于對(duì)工業(yè)處理設(shè)備提供所需的氣體的體積流率或每單位時(shí)間所需的氣體的質(zhì)量。本發(fā)明通過(guò)在一個(gè)排氣管道中提供旁路環(huán)來(lái)實(shí)現(xiàn)上述目的，其中所述旁路環(huán)包括流量檢測(cè)器。在旁路環(huán)和其它位置，合適地設(shè)置閥門(mén)，用于引導(dǎo)特定氣體從MFC通過(guò)這個(gè)流量檢測(cè)器流動(dòng)。根據(jù)來(lái)自流量檢測(cè)器的數(shù)據(jù)信號(hào)，將每單位時(shí)間內(nèi)的MFC設(shè)置的氣體流率或質(zhì)量與通過(guò)流量檢測(cè)器的實(shí)際流率進(jìn)行比較，使得操作者能夠根據(jù)需要校準(zhǔn)MFC，使其性能處于所述MFC相關(guān)的特定的操作性能規(guī)范內(nèi)。
因而，本發(fā)明的一個(gè)方面是一種用于校準(zhǔn)MFC的流率的測(cè)量并提供數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)利用在氣體通過(guò)的通路中的旁路環(huán)。所述旁路環(huán)中具有流量檢測(cè)器，其檢測(cè)每單位時(shí)間通過(guò)的氣體的流量或質(zhì)量，并且來(lái)自這個(gè)流量檢測(cè)器的數(shù)據(jù)被用于校準(zhǔn)MFC的流率。
在本發(fā)明的某些實(shí)施例中，所述旁路環(huán)和工業(yè)處理的排氣管路相連。在本發(fā)明的另一些實(shí)施例中，旁路環(huán)和通向工業(yè)處理的處理室的氣體管路相連，在另一些實(shí)施例中，旁路環(huán)具有管路系統(tǒng)和閥門(mén)，它們提供用于接收來(lái)自排氣管路或通向工業(yè)處理的處理室的氣體管路的氣體的裝置。對(duì)于特定的系統(tǒng)、其MFC的操作要求、MFC的功能，本發(fā)明的實(shí)施例還可以包括在旁路環(huán)下游的補(bǔ)償機(jī)構(gòu)，其在本發(fā)明的操作期間和旁路環(huán)流體連通。這些補(bǔ)償機(jī)構(gòu)用于調(diào)節(jié)下游壓力或真空度近似為在MFC的使用期間在處理管路中MFC受到的壓力或真空度。根據(jù)需要，這可以被實(shí)施，以便改善本發(fā)明的精度和/或準(zhǔn)確度。
在工業(yè)處理中在MFC操作的每個(gè)單位時(shí)間使用本發(fā)明的旁路環(huán)設(shè)備和系統(tǒng)的旁路環(huán)計(jì)量和校準(zhǔn)方法一次或幾次?；蛘撸贛FC提供用于工業(yè)處理的氣體之前或之后實(shí)施這些方法。
本發(fā)明的另一個(gè)方面是使用計(jì)算裝置，例如通用計(jì)算機(jī)，其接收來(lái)自流量檢測(cè)器的數(shù)據(jù)信號(hào)，并向工業(yè)處理的操作者提供數(shù)據(jù)輸出和數(shù)據(jù)輸出的匯總。此外，所述計(jì)算裝置還可以是計(jì)算控制裝置，其能夠根據(jù)從流量檢測(cè)器輸入的數(shù)據(jù)和/或其它輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，并根據(jù)所述計(jì)算的結(jié)果向MFC、一個(gè)或幾個(gè)可控閥門(mén)、和/或工業(yè)處理中的其它裝置發(fā)送控制信號(hào)。
本發(fā)明的另一個(gè)方面包括對(duì)計(jì)算裝置的編程，所述計(jì)算裝置對(duì)于實(shí)際的MFC值計(jì)算和/或利用校正系數(shù)，以便獲得實(shí)際的氣體流量。例如，一旦獲得通過(guò)特定的MFC的特定的氣體的校正系數(shù)，計(jì)算裝置便可計(jì)算該MFC所需的調(diào)節(jié)。本發(fā)明的這個(gè)方面當(dāng)其在實(shí)時(shí)的反饋環(huán)中執(zhí)行時(shí)，能夠改善性能精度。
本發(fā)明的另一個(gè)方面是根據(jù)一個(gè)旁路MFC和對(duì)多種氣體特定的旁路MFC中的每一個(gè)的比較而實(shí)現(xiàn)的自檢。借助于正在進(jìn)行的或定期進(jìn)行的比較，在進(jìn)行足夠數(shù)量的比較之后，可以斷定哪一個(gè)MFC不正確。例如但不限于，如果旁路MFC需要被調(diào)節(jié)，其將報(bào)告被檢查的大部分或者全部氣體需要被調(diào)節(jié)一個(gè)相同的相對(duì)值，并且這種比較的分析將使得能夠判斷不正確的旁路MFC。
通過(guò)結(jié)合附圖考慮本發(fā)明的下面的詳細(xì)說(shuō)明，可以清楚地看出本發(fā)明的新的方法、設(shè)備和系統(tǒng)的這些和其它優(yōu)點(diǎn)與特征。


本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)通過(guò)結(jié)合附圖閱讀下面的本發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明將會(huì)更加清楚地看出，其中圖1是表示現(xiàn)有技術(shù)中用于在硅晶片上生產(chǎn)半導(dǎo)體芯片的淀積系統(tǒng)的典型的氣體和其它的管路的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的示意圖；圖2是表示一種結(jié)構(gòu)的示意圖，其提供在圖1的現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)中利用的本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，提供連接到排氣管路的旁路環(huán)；以及圖3是提供本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的一種結(jié)構(gòu)的示意圖，其對(duì)每種氣源提供一個(gè)處理管路和處理管路閥門(mén)以及旁路環(huán)，所述旁路環(huán)和每種氣源的處理管路以及排氣管路呈流體連通。
具體實(shí)施例方式
在本說(shuō)明書(shū)中，包括權(quán)利要求，使用的術(shù)語(yǔ)“流率”或“氣體流率”指的是，包括但不限于，在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)氣體管路中的一點(diǎn)的氣體的通過(guò)率(rate of passage)。例如，表達(dá)這個(gè)概念的“流率”或“氣體流率”的一個(gè)典型的測(cè)量單位是升/分鐘。這就是說(shuō)，在給定的壓力和溫度下，每分鐘有x升的氣體通過(guò)一個(gè)給定點(diǎn)。通過(guò)將這個(gè)術(shù)語(yǔ)表述為“體積流率”可以使這個(gè)術(shù)語(yǔ)更加具體。質(zhì)量流量控制器一般提供特定氣體的質(zhì)量的測(cè)量，并被校準(zhǔn)用于測(cè)量具有特定密度的單種氣體的流率。不過(guò)，應(yīng)當(dāng)說(shuō)明，特別是在權(quán)利要求中使用時(shí)，當(dāng)在同一個(gè)短語(yǔ)中體積流率和質(zhì)量流率不加區(qū)分時(shí)(例如一般作為質(zhì)量流量控制器的數(shù)據(jù)輸出被提供時(shí)，即每單位時(shí)間的氣體質(zhì)量)，取術(shù)語(yǔ)“流率”或“氣體流率”的最寬的意義，以便包括質(zhì)量流率的概念。
如在本說(shuō)明中包括權(quán)利要求中使用的術(shù)語(yǔ)“定量(quantitate)”指的是，包括但不限于，使用第二測(cè)量裝置例如在本發(fā)明的旁路環(huán)中的流量檢測(cè)器確定氣體的通過(guò)率，不管是用體積還是用質(zhì)量表示。“定量”可以這樣來(lái)實(shí)施使用這種流量檢測(cè)器進(jìn)行單次測(cè)量；在一個(gè)固定的短的時(shí)間間隔例如1或5分鐘內(nèi)進(jìn)行一系列測(cè)量；或者以特定時(shí)間間隔例如每?jī)蓚€(gè)小時(shí)一次進(jìn)行若干次測(cè)量。對(duì)由這種測(cè)量獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)的算術(shù)和統(tǒng)計(jì)處理，例如求平均、確定標(biāo)準(zhǔn)偏差、變分等，并且作為定量處理的一部分同樣地可以進(jìn)行準(zhǔn)確度的估計(jì)。這里使用的這種定量落在較寬的術(shù)語(yǔ)“測(cè)量”之內(nèi)。
如在本說(shuō)明書(shū)中(包括權(quán)利要求中)使用的用于測(cè)量流過(guò)本發(fā)明的旁路環(huán)的氣體流量的流量檢測(cè)器可以用這種普通的寫(xiě)法被這樣描述，并通過(guò)更具體的術(shù)語(yǔ)“質(zhì)量流量控制器”(MFC)或“數(shù)字質(zhì)量流量控制器”(DMFC)被示例。這種位置的流量檢測(cè)器的另一種等效的簡(jiǎn)寫(xiě)是“旁路MFC”和“旁路DMFC”。
如在本說(shuō)明書(shū)中(包括權(quán)利要求中)使用的，一種用于控制來(lái)自特定的、一般是單個(gè)氣源的氣體流量的流量控制器可被稱(chēng)為“專(zhuān)用的”流量控制器。例如用于在生產(chǎn)線(xiàn)中控制單種氣體的MFC被稱(chēng)為“專(zhuān)用的MFC”。
如在本說(shuō)明中(包括權(quán)利要求中)使用的，術(shù)語(yǔ)“校準(zhǔn)”指的是，包括但不限于，a1)確定由在本發(fā)明的旁路環(huán)中的流量檢測(cè)器(即旁路MFC)進(jìn)行的流率測(cè)量的差值，以及設(shè)置一個(gè)專(zhuān)用的MFC，這些測(cè)量是對(duì)該MFC進(jìn)行的，這種確定導(dǎo)致計(jì)算在MFC上的讀數(shù)的校正比或百分?jǐn)?shù)調(diào)節(jié)；2)調(diào)節(jié)MFC本身的流率的模擬讀數(shù)或數(shù)字讀數(shù)，以便補(bǔ)償在1)中定義的差值；3)調(diào)節(jié)在物理上控制通過(guò)MFC的氣體的機(jī)構(gòu)，其結(jié)果使得在MFC上的流量的模擬或數(shù)字讀數(shù)處于由旁路環(huán)流量檢測(cè)器在一個(gè)相關(guān)的評(píng)價(jià)時(shí)間間隔內(nèi)確定的所需的流率允差內(nèi)；或4)本領(lǐng)域內(nèi)任何已知的用于提供MFC流率校正的其它方法，這些方法使得所述流率處于由旁路環(huán)流量檢測(cè)器在一個(gè)相關(guān)的評(píng)價(jià)時(shí)間間隔內(nèi)確定的所需的流率允差內(nèi)。
如在本說(shuō)明書(shū)中(包括權(quán)利要求中)使用的術(shù)語(yǔ)“計(jì)算裝置”指的是，包括但不限于，一種專(zhuān)用的被編程的電路(包括但不限于)能夠從一個(gè)或幾個(gè)源接收數(shù)據(jù)信號(hào)的集成電路或微處理器；可編程的通用計(jì)算裝置，例如計(jì)算機(jī)，其能夠從一個(gè)或幾個(gè)源接收數(shù)據(jù)信號(hào)，以及可編程的專(zhuān)用計(jì)算裝置，例如計(jì)算機(jī)，其能夠從一個(gè)或幾個(gè)源接收數(shù)據(jù)信號(hào)。如在本說(shuō)明書(shū)中(包括權(quán)利要求中)使用的術(shù)語(yǔ)“計(jì)算控制裝置”指的是，包括但不限于，集成電路或微處理器；可編程的通用計(jì)算裝置，例如計(jì)算機(jī)，以及可編程的專(zhuān)用計(jì)算裝置，例如計(jì)算機(jī)，其能夠向一個(gè)或多個(gè)目的地發(fā)送控制信號(hào)。
參見(jiàn)附圖，應(yīng)當(dāng)說(shuō)明，在幾個(gè)附圖中，相同的標(biāo)號(hào)表示相同的部件。如在本說(shuō)明書(shū)中使用的，排氣管路是用于從一個(gè)或幾個(gè)MFC流動(dòng)的氣體的可替換通路，另一個(gè)通路是引入一個(gè)或幾個(gè)處理室內(nèi)的處理管路。此外，如這里所述的特定實(shí)施例中所示，旁路環(huán)包括合適的閥系和流量檢測(cè)器，例如數(shù)字質(zhì)量流量控制器或其它裝置，所述裝置能夠檢測(cè)每單位時(shí)間通過(guò)其中的氣體的質(zhì)量(或體積)。
圖1是表示用于在硅晶片上生產(chǎn)半導(dǎo)體芯片的淀積系統(tǒng)的典型的氣體管路和其它的管路的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的示意圖。多個(gè)氣源(未示出)被氣體質(zhì)量流量控制器隨時(shí)間進(jìn)行質(zhì)量(或體積)流率控制，在圖1中集體地用標(biāo)號(hào)10表示。當(dāng)閥門(mén)16打開(kāi)且閥門(mén)24關(guān)閉時(shí)，來(lái)自這些MFC的氣體可以通過(guò)處理管路12到處理室14。當(dāng)閥門(mén)24打開(kāi)且閥門(mén)16關(guān)閉時(shí)，來(lái)自這些MFC的氣體可以通過(guò)排氣管路20到排氣和消除系統(tǒng)22。還示出了酸存儲(chǔ)容器30，酸-排氣閥門(mén)32，和酸-處理閥門(mén)34，以及酸-處理管路36，顧名思義，其為來(lái)自所述酸存儲(chǔ)容器30的酸提供到達(dá)處理室14的通路。在該圖中所示的所有閥門(mén)都被表示為氣動(dòng)閥，但是實(shí)際上可以是手動(dòng)閥，或者是手動(dòng)閥、氣動(dòng)閥、電磁閥或本領(lǐng)域已知的和使用的任何其它類(lèi)型的閥門(mén)的組合。
圖2是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，該圖提供一種用于在硅晶片上生產(chǎn)半導(dǎo)體芯片的淀積系統(tǒng)的氣體管路和其它管路的典型結(jié)構(gòu)。如圖2所示，多個(gè)氣源(未示出)由氣體MFC隨時(shí)間進(jìn)行流率或質(zhì)量流率控制，其中MFC在圖2中用標(biāo)號(hào)10表示。當(dāng)處理線(xiàn)控制閥16打開(kāi)并且閥門(mén)24關(guān)閉時(shí)，來(lái)自這些MFC的氣體可以通過(guò)處理線(xiàn)12到達(dá)處理室14。當(dāng)閥門(mén)24打開(kāi)且閥門(mén)16關(guān)閉時(shí)，來(lái)自這些MFC的氣體可以通過(guò)排氣管路20到達(dá)排氣和消除系統(tǒng)22。還示出了酸存儲(chǔ)容器30，酸-排氣閥門(mén)32，酸-處理閥門(mén)34，以及酸-處理管路36，顧名思義，該管路為酸提供從酸存儲(chǔ)容器30到處理室14的通路。在圖中示出的所有閥門(mén)可以全都是一種類(lèi)型的，例如氣動(dòng)閥或手動(dòng)閥，或者是手動(dòng)閥、氣動(dòng)閥、電磁啟動(dòng)閥、或本領(lǐng)域已知的和使用的任何其它類(lèi)型的閥門(mén)的組合。
除去上述的一般的管路和閥門(mén)控制之外，圖2所示的實(shí)施例具有主排氣管路截止閥40，其位于旁路環(huán)46的進(jìn)入節(jié)點(diǎn)42和返回節(jié)點(diǎn)44之間。旁路環(huán)46包括第一旁路控制閥48，其位于所述進(jìn)入節(jié)點(diǎn)和流量檢測(cè)器50之間。旁路環(huán)46還包括第二旁路控制閥52，其位于所述流量檢測(cè)器50和所述返回節(jié)點(diǎn)44之間。
由通過(guò)流量檢測(cè)器50的氣流產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信號(hào)被傳遞到計(jì)算控制裝置54，其具有和其相關(guān)的數(shù)據(jù)輸出裝置，圖中表示成計(jì)算機(jī)監(jiān)視器屏56。其它數(shù)據(jù)輸出裝置包括但不限于，統(tǒng)計(jì)處理控制(SPC)圖表，其提供日常的性能檢查。來(lái)自流量檢測(cè)器50的數(shù)據(jù)信號(hào)向計(jì)算控制裝置54等的傳遞通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)由標(biāo)準(zhǔn)的電信號(hào)傳輸或者由本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的其它方法實(shí)現(xiàn)。即，所述信號(hào)可以利用常規(guī)的方法傳遞，例如通過(guò)沿著銅導(dǎo)線(xiàn)發(fā)送電脈沖；通過(guò)更復(fù)雜的裝置，例如通過(guò)把信號(hào)轉(zhuǎn)換成無(wú)線(xiàn)電波并發(fā)送這些波，使得接收器接收所述信號(hào)，然后把它們發(fā)送到集成電路、微處理器、專(zhuān)用計(jì)算機(jī)或通用計(jì)算機(jī)；或者通過(guò)現(xiàn)在已知的或今后研制的任何方法來(lái)傳遞所述信號(hào)。
在一些實(shí)施例中，計(jì)算控制裝置是專(zhuān)用個(gè)人計(jì)算機(jī)，其收集來(lái)自流量檢測(cè)器50的數(shù)據(jù)，并發(fā)送所述數(shù)據(jù)到用于日常性能檢查的SPC表。因而，來(lái)自流量檢測(cè)器50的數(shù)據(jù)不僅提供實(shí)時(shí)的校準(zhǔn)方法，用于補(bǔ)償和校正一個(gè)或多個(gè)MFC，其還提供歷史數(shù)據(jù)，用于產(chǎn)品質(zhì)量分析和在故障后用于進(jìn)行故障查找以幫助確定可能的故障原因，以便改善產(chǎn)品質(zhì)量。
此外，在某些實(shí)施例中，流量檢測(cè)器50是一種數(shù)字質(zhì)量流量控制器(DMFC)。這提供如下的優(yōu)點(diǎn)和常規(guī)的模擬的MFC相比，在測(cè)量范圍內(nèi)具有較低的總的偏差；以及，對(duì)于許多模型，具有較快的響應(yīng)時(shí)間和較小的滯后。一種合適的用于本發(fā)明的數(shù)字質(zhì)量流量控制器是Aera FM-D880-4V。這是一種1 slm N2 MFC。應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的其它實(shí)施例可以使用對(duì)于不同的氣體校準(zhǔn)的或者具有較低或較高流量的定額的MFC。這種在硬件和初始校準(zhǔn)方面的不同和處理應(yīng)用的范圍有關(guān)，并且在本發(fā)明要求保護(hù)的范圍內(nèi)。
本發(fā)明的設(shè)計(jì)、設(shè)備、方法和系統(tǒng)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是使用自動(dòng)的計(jì)算程序，其對(duì)旁路MFC中的氣體流量的實(shí)時(shí)的讀數(shù)應(yīng)用一個(gè)校正系數(shù)，使得調(diào)節(jié)在實(shí)際的氣體密度和對(duì)其校準(zhǔn)旁路MFC的旁路MFC中的氣體密度之間的差。所述程序還根據(jù)校正系數(shù)的實(shí)施向操作者提供在系統(tǒng)中使用的每種特定氣體的這種校正的(真實(shí)的)氣體流量。在一些實(shí)施例中，應(yīng)用這種校正系數(shù)的計(jì)算控制裝置還用于通過(guò)在旁路流量檢測(cè)器(即旁路MFC或旁路DMFC)和若干個(gè)專(zhuān)用的氣體MFC之間的正在進(jìn)行的或定期的比較，產(chǎn)生和更新校正系數(shù)。
本發(fā)明的設(shè)計(jì)、設(shè)備、方法和系統(tǒng)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，可以實(shí)時(shí)地進(jìn)行氣體流量檢驗(yàn)，而不必在處理管路或其它位置設(shè)置專(zhuān)用的處理膜。能夠快速評(píng)價(jià)MFC的精度和/或準(zhǔn)確度的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，當(dāng)檢測(cè)到處理操作參數(shù)中的問(wèn)題時(shí)，或者當(dāng)檢測(cè)到中間產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題或最終產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題時(shí)，可以減輕或者消除MFC或其它部件的試錯(cuò)法替換。
關(guān)于本發(fā)明的另一個(gè)方面，對(duì)于某種系統(tǒng)和MFC，由旁路環(huán)流量檢測(cè)器50進(jìn)行的流率確定的精度和/或準(zhǔn)確度，可能受到當(dāng)特定的MFC“在線(xiàn)”并對(duì)處理管路供應(yīng)氣體時(shí)存在的背壓(back pressure)或真空度與當(dāng)利用本發(fā)明的旁路環(huán)設(shè)備、系統(tǒng)和方法估算所述MFC的流率時(shí)存在的背壓或真空度之間的差的不利影響。例如，在向處理管路供應(yīng)氣體的操作條件下，MFC具有20mm汞柱的真空度，或者在環(huán)境以上的每平方英寸(psi)100磅的背壓。但是，在該MFC的流率測(cè)量期間，在旁路環(huán)中的流量檢測(cè)器的下游沒(méi)有一個(gè)相等的背壓(或真空度，視情況而定)(即唯一的“背壓”是環(huán)境壓力，例如在海平面為14.7psi)。根據(jù)MFC的流率機(jī)構(gòu)和性能特性，這種在背壓中的差異可能在打算提供的校正系數(shù)或校準(zhǔn)中產(chǎn)生誤差。
因而，當(dāng)這種系數(shù)被認(rèn)為是有關(guān)的并且需要背壓校正時(shí)，任何數(shù)量的用于對(duì)旁路環(huán)流量檢測(cè)器建立足夠相等的背壓的方法都可以被實(shí)施。例如，但不限于，在在線(xiàn)使用期間實(shí)際上已知的背壓或真空度被輸入到背壓/真空度補(bǔ)償器，所述補(bǔ)償器把所述的背壓或真空度在所述MFC的評(píng)價(jià)期間提供給旁路環(huán)流量檢測(cè)器的下游。提供用于建立背壓系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)，例如見(jiàn)Brockman等人的美國(guó)專(zhuān)利5131929以及Oakey等人的美國(guó)專(zhuān)利6584803。
另一種實(shí)現(xiàn)這種背壓補(bǔ)償?shù)姆椒ㄊ菍?duì)處理管路本身提供本發(fā)明的旁路環(huán)，并在操作期間在MFC及其氣體的實(shí)際使用時(shí)通過(guò)所述旁路環(huán)獲得讀數(shù)。圖3提供了這種方法的一個(gè)實(shí)施例。圖3示出了3個(gè)單獨(dú)的處理管路12A，12B，12C，每個(gè)具有各自的MFC 10A，10B，10C，用于控制來(lái)自各自的氣源8A，8B，8C的3種不同的氣體。每個(gè)所述處理管路由第一旁路控制閥48A，48B，48C獨(dú)立地操作，它們控制各個(gè)處理管路和旁路環(huán)46的流量檢測(cè)器50之間的流體連通。同樣，被獨(dú)立操作的第二旁路控制閥52A，52B，52C可以截止或?qū)ǜ鱾€(gè)處理管路和旁路環(huán)46的流量檢測(cè)器50之間的各流體連通，就是說(shuō)作為控制各氣體返回其處理管路的裝置。還示出了3個(gè)處理管路控制閥16A，16B，16C。最后，為了提供返回處理管路的另一個(gè)通路，提供對(duì)排氣管路的旁路60，其具有一個(gè)旁路到排氣管路的閥門(mén)62，用于在由流量檢測(cè)器50檢測(cè)之后引導(dǎo)氣體到排氣管路20，從那里氣體流到排出和除去系統(tǒng)22。該系統(tǒng)的其它特征如結(jié)合前面的

的。
因而，作為一個(gè)例子，當(dāng)氣體在處理室14中正在被使用的情況下進(jìn)行來(lái)自MFC 10B的氣體流量的旁路環(huán)測(cè)量時(shí)，閥門(mén)48A，48C，52A和52C保持關(guān)閉，閥門(mén)48B，52B被打開(kāi)，并且閥門(mén)16B被關(guān)閉。這引導(dǎo)由MFC 10B控制的氣體通過(guò)旁路環(huán)46中的流量檢測(cè)器50。對(duì)于其它實(shí)施例和其它的結(jié)構(gòu)，氣體流量的測(cè)量和上述的相同，并且流量數(shù)據(jù)信號(hào)被傳遞給計(jì)算控制裝置54，其和數(shù)據(jù)輸出裝置相連，此處被表示為計(jì)算機(jī)監(jiān)視器屏幕56。數(shù)據(jù)信號(hào)被按照上述處理，用于對(duì)MFC10B進(jìn)行定量或者校準(zhǔn)。
然后，一種替代方案是把氣體返回關(guān)閉著的閥門(mén)16B下游的處理管路16B。在這種替代方案中，氣體經(jīng)受背壓力或真空度條件，一般是當(dāng)該氣體正被使用時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)操作條件。在某組條件下，這用于由流量檢測(cè)器50提供更有代表性的流率確定。
另外，當(dāng)對(duì)于一種特定的氣體和處理管路合適時(shí)，氣體在旁路環(huán)46中由流量檢測(cè)器50進(jìn)行測(cè)量之后，通過(guò)打開(kāi)旁路到排氣管路的閥門(mén)62并通過(guò)保持所有第二旁路控制閥處于其閉合位置被引入排氣管路。在這種替代的方案中，閥門(mén)40一般是閉合的，或者閥門(mén)24和32是閉合的，以便消除對(duì)其它流動(dòng)的干擾。
當(dāng)用于氣體流量確定的時(shí)間間隔結(jié)束時(shí)，通過(guò)打開(kāi)閥門(mén)16B并關(guān)閉閥門(mén)48B和52B，使氣體8B的氣流返回其正常通路。(這假定是在處理期間進(jìn)行流量確定。當(dāng)然，使用相同的設(shè)備對(duì)一個(gè)離線(xiàn)的MFC進(jìn)行定量或校準(zhǔn)，即，一個(gè)當(dāng)前未被使用向處理室供應(yīng)氣體的MFC。)這就是說(shuō)，當(dāng)設(shè)備的配置如圖3所示時(shí)，當(dāng)背壓或真空度不被關(guān)注時(shí)(例如當(dāng)MFC的控制不因背壓或背壓真空度而改變時(shí))，可以在氣體未被在處理室14中使用時(shí)進(jìn)行由MFC控制的氣體的測(cè)量。在這種操作中，氣體被引導(dǎo)通過(guò)旁路環(huán)46的流量檢測(cè)器50，然后借助于打開(kāi)旁路到排氣管路的旁路閥門(mén)62把氣體引向排氣管路20，旁路閥門(mén)62沿著到排氣管路60的旁路設(shè)置。
應(yīng)當(dāng)注意，圖2和圖3所示的實(shí)施例提供了一種用于進(jìn)行快速計(jì)量或校準(zhǔn)處理的裝置，而不管相關(guān)的氣體在處理中是否正被使用。
此外，應(yīng)當(dāng)注意，可以對(duì)上述若干個(gè)閥門(mén)的不同位置提供歧管，并且可以實(shí)現(xiàn)這些閥門(mén)或歧管的自動(dòng)化，而不脫離本發(fā)明的構(gòu)思。這種結(jié)構(gòu)及其操作是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員熟知的。
因而，概括本發(fā)明的某些方面和實(shí)施例，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)系統(tǒng)操作者(人或計(jì)算機(jī)化的裝置)確定要進(jìn)行來(lái)自MFC的氣體的流率測(cè)量時(shí)，本發(fā)明的方法開(kāi)始。該操作者，不論是人還是自動(dòng)化裝置，關(guān)閉位于旁路環(huán)的進(jìn)入節(jié)點(diǎn)和返回節(jié)點(diǎn)之間的、沿著排氣通路(或處理管路，對(duì)于類(lèi)似于上面的圖3的實(shí)施例)的閥門(mén)。這引導(dǎo)在排氣管路(或處理管路，對(duì)于類(lèi)似于上面的圖3的實(shí)施例)中的所有的氣體通過(guò)旁路環(huán)流動(dòng)。在旁路環(huán)中的一個(gè)或幾個(gè)閥門(mén)被打開(kāi)，使得位于旁路環(huán)中的流量檢測(cè)器檢測(cè)到通過(guò)排氣管路流動(dòng)的所有的氣體。特定的氣體以及對(duì)于所述氣體的特定流率由操作者設(shè)置，所述流率被輸入到(或者已經(jīng)被輸入)要被評(píng)價(jià)的MFC中，由所述MFC控制的氣流通過(guò)管系(由在氣源和旁路環(huán)之間的合適的閥門(mén)或歧管調(diào)節(jié)裝置構(gòu)成的通路)流入排氣管路。
因而，由MFC釋放的所有的氣流被引導(dǎo)到排氣管路，并由在旁路環(huán)中的流量檢測(cè)器檢測(cè)。通過(guò)比較在旁路環(huán)中的流量檢測(cè)器，這在本質(zhì)上使得能夠?qū)崟r(shí)地校準(zhǔn)MFC。在優(yōu)選實(shí)施例中，來(lái)自旁路環(huán)流量檢測(cè)器的數(shù)據(jù)信號(hào)被傳遞到專(zhuān)用計(jì)算機(jī)，其提供輸出數(shù)據(jù)，所述輸出數(shù)據(jù)包括在MFC中設(shè)置的或者M(jìn)FC所請(qǐng)求的流率或質(zhì)量流率與由旁路環(huán)流量檢測(cè)器確定的流率或質(zhì)量流率的比較。操作者或者其它裝置檢查在所需的流率和由旁路環(huán)流量檢測(cè)器檢測(cè)的流率之間的任何偏差。確定是否對(duì)MFC進(jìn)行校正或補(bǔ)償，以便得到和旁路環(huán)流量檢測(cè)器測(cè)量的流率一致的合適的值。如果確定需要進(jìn)行校正或補(bǔ)償，則進(jìn)行所述的校正或補(bǔ)償。這種校正或補(bǔ)償可以采取校準(zhǔn)MFC的形式，或者以定量的形式，當(dāng)對(duì)來(lái)自所述MFC的流率編程時(shí)，所述定量便被識(shí)別和執(zhí)行。
然后，如果需要，再次由旁路環(huán)流量檢測(cè)器確定流率或質(zhì)量流率?？紤]到MFC的調(diào)節(jié)的不精確性或者使所述校正和補(bǔ)償為非線(xiàn)性的其他變量，這是對(duì)校正或補(bǔ)償?shù)暮线m度進(jìn)行的驗(yàn)證性檢查。在經(jīng)過(guò)所需次數(shù)(可以是0)的驗(yàn)證檢查之后，使閥系返回其正常位置，以便排氣管路的氣體不再通過(guò)旁路環(huán)。
此外，當(dāng)在處理室使用由所述MFC控制的氣體之前或者期間進(jìn)行MFC流率精度和/或準(zhǔn)確度的旁路環(huán)測(cè)量時(shí)，可以調(diào)節(jié)閥系使得把氣體引入處理管路代替在檢查之后關(guān)斷氣流。因而，如上所述，并且按照普通技術(shù)人員當(dāng)認(rèn)為使用本發(fā)明用于特定的MFC和處理系統(tǒng)時(shí)考慮的用于實(shí)現(xiàn)的順序，本發(fā)明的方法可以具有若干可替換的順序。
此外，現(xiàn)有的設(shè)備可被修改，以便添加本發(fā)明的設(shè)備和系統(tǒng)，從而實(shí)施本發(fā)明的方法。例如，但不限于，用于生產(chǎn)半導(dǎo)體的現(xiàn)有的HTAMAT EPI Centura淀積系統(tǒng)在圖1和圖2的閥門(mén)16，24，32和34的位置具有氣動(dòng)閥。在系統(tǒng)中增加在圖2所示的手動(dòng)閥40，48和52，作為旁路環(huán)46和流量檢測(cè)器50，其呈數(shù)字質(zhì)量流量控制器的形式。該數(shù)字質(zhì)量流量控制器和專(zhuān)用的個(gè)人計(jì)算機(jī)相連，所述計(jì)算機(jī)接收來(lái)自數(shù)字質(zhì)量流量控制器的數(shù)據(jù)信號(hào)，并根據(jù)各算法進(jìn)行合適的計(jì)算，以便提供MFC設(shè)置的和流量檢測(cè)器確定的流率的比較。可選擇地，來(lái)自流量檢測(cè)器即數(shù)字質(zhì)量流量控制器的數(shù)據(jù)，其由專(zhuān)用個(gè)人計(jì)算機(jī)采集，并被發(fā)送給用于日常性能檢查的SPC圖表。按照上述實(shí)施例的本發(fā)明的方法，當(dāng)由旁路環(huán)中的流量檢測(cè)器完成測(cè)量時(shí)，為了把MFC和系統(tǒng)恢復(fù)到正常操作模式，按照和用于啟動(dòng)所述旁路環(huán)測(cè)量的順序簡(jiǎn)便地相反的順序把手動(dòng)閥關(guān)閉和打開(kāi)。
此外，根據(jù)特定的處理設(shè)備的設(shè)計(jì)和操作條件，在一個(gè)特定的壓力下測(cè)量旁路環(huán)中的氣體流量可能是重要的。在這種情況下，上述的閥門(mén)可以用檢驗(yàn)閥、壓力釋放閥、或者流向指示器和根據(jù)來(lái)自這種流向指示器的信號(hào)打開(kāi)或關(guān)閉某些閥門(mén)的系統(tǒng)代替。例如，如果當(dāng)測(cè)量一個(gè)特定系統(tǒng)的氣體時(shí)需要一定量的背壓，則可以在旁路環(huán)流量檢測(cè)器的下游設(shè)置一個(gè)可調(diào)壓力的壓力釋放閥。此時(shí)，例如，如果只測(cè)量當(dāng)背壓為50psi時(shí)的流量，并把可調(diào)壓力的壓力釋放閥設(shè)置到這個(gè)壓力，則在這個(gè)閥的上游將建立壓力，直到達(dá)到50psi，然后該閥門(mén)被打開(kāi)，以便在由旁路環(huán)流量控制器進(jìn)行流量測(cè)量期間內(nèi)維持大約50psi。
此外，根據(jù)特定處理設(shè)備的設(shè)計(jì)和操作條件，修改管路系統(tǒng)、閥系和控制系統(tǒng)，使得能夠利用惰性氣體例如氮來(lái)清洗特定的氣體管路可能是合適的。當(dāng)使用本領(lǐng)域普通技術(shù)人員熟知的設(shè)計(jì)和技術(shù)實(shí)施本發(fā)明，這是容易實(shí)現(xiàn)的。
因而，雖然這里對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了說(shuō)明，顯然，這種實(shí)施例只是作為例子提供。不脫離本發(fā)明的范圍，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以作出各種改變和改型。因而，本發(fā)明只由所附權(quán)利要求的范圍和構(gòu)思來(lái)限制。
權(quán)利要求
1.一種用于測(cè)量由質(zhì)量流量控制器通過(guò)處理管路提供給處理室的氣體的氣體流率的系統(tǒng)，包括a.所述質(zhì)量流量控制器；b.排氣管路，其與在所述質(zhì)量流量控制器和所述處理室之間的所述處理管路呈流體相連，所述排氣管路包括i.旁路環(huán)，其具有把所述旁路環(huán)流體地連接到所述排氣管路的進(jìn)入節(jié)點(diǎn)和返回節(jié)點(diǎn)，并且包括a.流量檢測(cè)器，用于測(cè)量流過(guò)所述旁路環(huán)的氣體流量；b.在所述進(jìn)入節(jié)點(diǎn)和所述流量檢測(cè)器之間的第一旁路控制閥；ii.在所述進(jìn)入節(jié)點(diǎn)和所述返回節(jié)點(diǎn)之間的主排氣管路截止閥；以及c.計(jì)算控制裝置，其接收來(lái)自所述流量檢測(cè)器的數(shù)據(jù)信號(hào)；由此使通過(guò)所述旁路環(huán)導(dǎo)入的所述氣體流量提供所述質(zhì)量流量控制器的氣體流率的測(cè)量，所述測(cè)量提供用于所述質(zhì)量流量控制器的定量或校準(zhǔn)的信息。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述流量檢測(cè)器是數(shù)字質(zhì)量流量控制器。
3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述旁路環(huán)還包括在所述流量檢測(cè)器和所述返回節(jié)點(diǎn)之間的第二旁路控制閥。
4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括被設(shè)置在所述排氣管路之間的節(jié)點(diǎn)與所述處理室之間的處理管路截止閥，其中關(guān)閉所述處理管路截止閥將把來(lái)自所述質(zhì)量流量控制器的所有氣體引導(dǎo)到所述排氣管路。
5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括使兩個(gè)或多個(gè)質(zhì)量流量控制器和所述排氣管路呈流體連接的歧管，由此通過(guò)歧管的閥系控制把來(lái)自所述兩個(gè)或多個(gè)質(zhì)量流量控制器中的任何一個(gè)的氣體提供給所述排氣管路用于所述測(cè)量。
6.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括被設(shè)置在所述排氣管路之間的節(jié)點(diǎn)與所述處理室之間的處理管路截止閥，其中關(guān)閉所述處理管路截止閥將把來(lái)自所述質(zhì)量流量控制器的所有氣體引導(dǎo)到所述排氣管路，并且其中所述旁路環(huán)還包括在所述流量檢測(cè)器和所述返回節(jié)點(diǎn)之間的第二旁路控制閥。
7.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括背壓或背部真空度補(bǔ)償系統(tǒng)，用于對(duì)旁路環(huán)中的流量檢測(cè)器提供背壓或背部真空度，其表示在所述氣體的使用期間在所述處理室具有的背壓或背部真空度。
8.一種用于測(cè)量由質(zhì)量流量控制器通過(guò)處理管路提供給處理室的氣體的氣體流率的系統(tǒng)，包括所述質(zhì)量流量控制器；旁路環(huán)，其流體地連接到所述所述質(zhì)量流量控制器和所述處理室之間的所述處理管路，所述旁路環(huán)包括進(jìn)入節(jié)點(diǎn)和返回節(jié)點(diǎn)，所述返回節(jié)點(diǎn)將所述旁路環(huán)流體地連接到所述處理管路，所述旁路環(huán)包括流量檢測(cè)器，用于測(cè)量流過(guò)所述旁路環(huán)的氣體流量；在所述進(jìn)入節(jié)點(diǎn)和所述流量檢測(cè)器之間的第一旁路控制閥；在所述進(jìn)入節(jié)點(diǎn)和所述返回節(jié)點(diǎn)之間的處理管路截止閥；以及計(jì)算控制裝置，其接收來(lái)自所述流量檢測(cè)器的數(shù)據(jù)信號(hào)；由此通過(guò)所述旁路環(huán)引導(dǎo)的所述氣體流量提供所述質(zhì)量流量控制器的氣體流率的測(cè)量，所述測(cè)量提供用于所述質(zhì)量流量控制器的定量或校準(zhǔn)的信息。
9.如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中所述流量檢測(cè)器是數(shù)字質(zhì)量流量控制器。
10.如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中所述旁路環(huán)還包括在所述流量檢測(cè)器和所述返回節(jié)點(diǎn)之間的第二旁路控制閥。
11.如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，還包括在所述流量檢測(cè)器和所述返回節(jié)點(diǎn)之間的壓力釋放閥。
12.如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，還包括第一歧管，用于把兩個(gè)或多個(gè)處理管路和所述處理室流體地相連，由此通過(guò)歧管的閥系控制把來(lái)自所述兩個(gè)或多個(gè)質(zhì)量流量控制器中的任何一個(gè)的氣體提供給所述旁路環(huán)用于所述測(cè)量。
13.如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，還包括第二歧管，用于把兩個(gè)或多個(gè)處理管路和所述處理室流體地相連，由此通過(guò)歧管的閥系控制把來(lái)自所述旁路環(huán)的氣體返回所述處理室。
14.一種用于測(cè)量由用來(lái)計(jì)量通過(guò)處理管路提供給處理室的氣體的專(zhuān)用裝置提供的氣體流率的系統(tǒng)，包括所述用于計(jì)量的專(zhuān)用裝置；與所述質(zhì)量流量控制器和所述處理室之間的所述處理管路呈流體連接的管路，所述管路在一個(gè)進(jìn)入節(jié)點(diǎn)開(kāi)始，并且包括位于所述進(jìn)入節(jié)點(diǎn)和所述用于測(cè)量的裝置之間的第一裝置，用于控制所述氣體流量；以及用于測(cè)量流過(guò)所述管路的氣體流量的裝置；用于引導(dǎo)氣體流量通過(guò)處理管路或者通過(guò)在上述“b”中的管路的裝置；以及接收來(lái)自所述用于測(cè)量氣體流量的裝置的數(shù)據(jù)信號(hào)的計(jì)算控制裝置；由此使得通過(guò)在上述的“b”中的所述管路引導(dǎo)的所述氣體流量提供通過(guò)所述用于計(jì)量的專(zhuān)用裝置的氣體的所述流率的測(cè)量，該測(cè)量提供用于定量或校準(zhǔn)所述用于計(jì)量的專(zhuān)用裝置的信息。
15.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中所述測(cè)量隨時(shí)間被重復(fù)，并用于定量通過(guò)所述用于測(cè)量的專(zhuān)用裝置的氣體流量。
16.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，還包括至少一個(gè)用于計(jì)量至少一種附加氣體的附加專(zhuān)用裝置。
17.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中在兩個(gè)或多個(gè)所述用于計(jì)量的專(zhuān)用裝置的設(shè)置的流率和測(cè)量的流率之間的比較，通過(guò)用于測(cè)量流過(guò)所述管路的氣體流量的所述裝置，提供用于測(cè)量流過(guò)所述管路的氣體流量的所述裝置的校正系數(shù)。
18.一種用于校準(zhǔn)由質(zhì)量流量控制器設(shè)置的提供給處理室的氣體的流量的方法，包括以下步驟把質(zhì)量流量控制器設(shè)置為一個(gè)特定的氣體流率；調(diào)節(jié)閥門(mén)以引導(dǎo)來(lái)自所述質(zhì)量流量控制器的校準(zhǔn)氣體流量通過(guò)一個(gè)排氣管路并進(jìn)入一個(gè)旁路環(huán)，所述旁路環(huán)通過(guò)進(jìn)入節(jié)點(diǎn)和返回節(jié)點(diǎn)與所述排氣管路呈流體連通，所述旁路環(huán)還包括流量檢測(cè)器，用于測(cè)量流過(guò)所述旁路環(huán)的所述校準(zhǔn)氣體流量；利用所述流量檢測(cè)器測(cè)量所述校準(zhǔn)氣體流量的旁路環(huán)氣體流率；比較所述旁路環(huán)氣體流率和所述需要的氣體流率；以及計(jì)算所述旁路環(huán)氣體流率和所述需要的氣體流率之間的關(guān)系，由此使所述關(guān)系提供用于定量或校準(zhǔn)所述質(zhì)量流量控制器的信息，或者提供用于更換或修理所述質(zhì)量流量控制器的信息。
19.一種用于校準(zhǔn)由質(zhì)量流量控制器設(shè)置的提供給處理室的氣體流量的方法，包括以下步驟把質(zhì)量流量控制器設(shè)置為一個(gè)特定的氣體流率；調(diào)節(jié)閥門(mén)以把來(lái)自所述質(zhì)量流量控制器的校準(zhǔn)氣體流量引導(dǎo)進(jìn)入一個(gè)旁路環(huán)，所述旁路環(huán)通過(guò)進(jìn)入節(jié)點(diǎn)和返回節(jié)點(diǎn)與處理管路呈流體連通，所述旁路環(huán)還包括流量檢測(cè)器，用于測(cè)量流過(guò)所述旁路環(huán)的所述校準(zhǔn)氣體流量；利用所述流量檢測(cè)器測(cè)量所述校準(zhǔn)氣體流量的旁路環(huán)氣體流率；比較所述旁路環(huán)氣體流率和所述需要的氣體流率；以及計(jì)算所述旁路環(huán)氣體流率和所述需要的氣體流率之間的關(guān)系，其中所述處理管路和所述處理室以及所述質(zhì)量流量控制器呈流體連通，由此使所述關(guān)系提供用于定量或校準(zhǔn)所述質(zhì)量流量控制器的信息，或者提供用于更換或修理所述質(zhì)量流量控制器的信息。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于監(jiān)視一個(gè)或幾個(gè)質(zhì)量流量控制器的性能的設(shè)備、方法和系統(tǒng)，所述質(zhì)量流量控制器用于提供用來(lái)淀積、刻蝕和其它制造處理的氣體。提供一個(gè)旁路環(huán)，其和處理管路或排氣管路呈流體連接。在旁路環(huán)中設(shè)置有流量檢測(cè)器例如數(shù)字質(zhì)量流量控制器。流量檢測(cè)器進(jìn)行來(lái)自質(zhì)量流量控制器的氣體流量的一次或多次測(cè)量，使用所述一次或幾次測(cè)量的數(shù)據(jù)提供關(guān)于所述質(zhì)量流量控制器的精度與/或準(zhǔn)確度的信息。還披露了一種用于校正處理管路中的背壓或背部真空度的方法。
文檔編號(hào)G01F25/00GK1603991SQ20041001208
公開(kāi)日2005年4月6日 申請(qǐng)日期2004年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月30日
發(fā)明者威廉·D·貝弗斯, 羅伯特·F·瓊斯, 貝內(nèi)特·J·羅斯, 約瑟夫·W·巴可費(fèi)勒, 詹姆斯·L·弗拉克 申請(qǐng)人:艾格瑞系統(tǒng)有限公司