一種質(zhì)量流量控制器的校準(zhǔn)方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及半導(dǎo)體工藝控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種質(zhì)量流量控制器的校準(zhǔn)方 法，以及，一種質(zhì)量流量控制器的校準(zhǔn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 半導(dǎo)體的生產(chǎn)工藝過(guò)程涉及氣體與半導(dǎo)體基片的反應(yīng)，氣體的流量將對(duì)工藝結(jié)果 產(chǎn)生重要影響。因此，為了使生產(chǎn)的半導(dǎo)體能夠達(dá)到較高的良品率，必須對(duì)流入腔室氣體的 流量進(jìn)行精確控制。特別是隨著半導(dǎo)體工藝集成度的不斷提高，對(duì)氣體流量的誤差要求也 進(jìn)一步提高，再者，用戶(hù)對(duì)MFC本身也有一定的要求。
[0003] 其中，質(zhì)量流量控制器（MassFlowController,MFC)是一種用于對(duì)氣體流量進(jìn)行 精確測(cè)量、控制的器件。在MFC的日常維護(hù)過(guò)程中，需要采用MFC校準(zhǔn)流程檢測(cè)MFC精確度 是否下降，即對(duì)進(jìn)入半導(dǎo)體工藝設(shè)備的腔室氣體流量的精確度的測(cè)量計(jì)算，以探測(cè)MFC是 否需要調(diào)整。
[0004] 根據(jù)MFC氣體流量計(jì)算公式：
[0005]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種質(zhì)量流量控制器的校準(zhǔn)方法，其特征在于，所述質(zhì)量流量控制器設(shè)置在半導(dǎo)體 設(shè)備中，在所述質(zhì)量流量控制器設(shè)定有通入氣體的設(shè)定流量，所述方法包括： 當(dāng)所述腔室通入氣體時(shí)，采集所述腔室的氣壓； 依據(jù)所述腔室的氣壓計(jì)算所述氣體的實(shí)際流量； 計(jì)算所述實(shí)際流量與所述設(shè)定流量的誤差； 當(dāng)所述誤差超過(guò)預(yù)設(shè)的差異閾值時(shí)，則判定所述質(zhì)量流量控制器不符合規(guī)格；否則，判 定所述質(zhì)量流量控制器符合規(guī)格； 其中，所述采集所述腔室的氣壓的步驟包括： 當(dāng)所述氣體為小流量氣體時(shí)，采用工藝規(guī)采集所述腔室的氣壓；所述小流量氣體為氣 體流量小于或等于預(yù)置的第一氣體流量閾值的氣體； 當(dāng)所述氣體為中流量氣體時(shí)，采用腔室規(guī)采集所述腔室的氣壓；所述中流量氣體為氣 體流量大于所述第一氣體流量閾值，且小于或等于預(yù)置的第二氣體流量閾值的氣體； 當(dāng)所述氣體為大流量氣體時(shí)，采用腔室規(guī)采集所述腔室的氣體壓力；所述大流量氣體 為氣體流量大于所述第二氣體流量閾值的氣體。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的質(zhì)量流量控制器的校準(zhǔn)方法，其特征在于，所述當(dāng)所述氣體 為小流量氣體時(shí)，采用工藝規(guī)采集所述腔室的氣壓的步驟包括： 當(dāng)所述氣體為小流量氣體且所述腔室的氣壓大于或等于預(yù)置的第一最小采集壓力時(shí)， 開(kāi)始采用工藝規(guī)采集所述腔室的氣壓； 當(dāng)通入所述氣體的時(shí)間大于或等于預(yù)置的第一通氣時(shí)間，或者，所述腔室的氣壓大于 或等于預(yù)置的第一最大采集壓力時(shí)，停止采集所述腔室的氣壓。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的質(zhì)量流量控制器的校準(zhǔn)方法，其特征在于，所述當(dāng)所述氣體 為中流量氣體時(shí)，采用腔室規(guī)采集所述腔室的氣壓的步驟包括： 當(dāng)所述氣體為中流量氣體且所述腔室的氣壓大于或等于預(yù)置的第二最小采集壓力時(shí)， 開(kāi)始采用腔室規(guī)采集所述腔室的氣壓； 當(dāng)通入所述氣體的時(shí)間大于或等于預(yù)置的第二通氣時(shí)間，或者，所述腔室的氣壓大于 或等于預(yù)置的第二最大收集壓力時(shí)，停止采集所述腔室的氣壓。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的質(zhì)量流量控制器的校準(zhǔn)方法，其特征在于，所述當(dāng)所述氣體 為大流量氣體時(shí)，采用腔室規(guī)采集所述腔室的氣壓的步驟包括： 當(dāng)所述氣體為大流量氣體且所述腔室的氣壓大于或等于預(yù)置的第三最小采集壓力時(shí)， 開(kāi)始采用腔室規(guī)采集所述腔室的氣壓； 當(dāng)通入所述氣體的時(shí)間大于或等于預(yù)置的第三通氣時(shí)間，或者，所述腔室的氣壓大于 或等于預(yù)置的第三最大收集壓力時(shí)，停止采集所述腔室的氣壓。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的質(zhì)量流量控制器的校準(zhǔn)方法，其特征在于，所述 依據(jù)所述腔室的氣壓計(jì)算所述氣體的實(shí)際流量的步驟包括： 計(jì)算所述腔室的壓升率； 采用所述壓升率計(jì)算所述氣體的實(shí)際流量。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的質(zhì)量流量控制器的校準(zhǔn)方法，其特征在于，采用以下公式計(jì) 算所述壓升率：
其中，P'為壓升率，ΛΡ為在通入所述氣體中的兩個(gè)采集點(diǎn)采集到的氣壓差，At為所 述兩個(gè)采集點(diǎn)的時(shí)間差。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的質(zhì)量流量控制器的校準(zhǔn)方法，其特征在于，采用以下公式計(jì) 算所述實(shí)際流暈：
其中，Q為實(shí)際流量，R為常數(shù)，V為所述腔室及其連通的氣體管道的體積，T為所述氣 體的溫度，P'為所述壓升率。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的質(zhì)量流量控制器的校準(zhǔn)方法，其特征在于，采用 以下公式計(jì)算所述實(shí)際流量與所述設(shè)定流量的誤差： Error=(Q-Q')*100% 其中，Error為誤差，Q為所述實(shí)際流量，Q'為所述設(shè)定流量。
9. 一種質(zhì)量流量控制器的校準(zhǔn)裝置，其特征在于，所述質(zhì)量流量控制器設(shè)置在半導(dǎo)體 設(shè)備中，在所述質(zhì)量流量控制器設(shè)定有通入氣體的設(shè)定流量，所述裝置包括： 氣壓采集模塊，用于在所述腔室通入氣體時(shí)，采集所述腔室的氣壓； 實(shí)際流量計(jì)算模塊，用于依據(jù)所述腔室的氣壓計(jì)算所述氣體的實(shí)際流量； 誤差計(jì)算模塊，用于計(jì)算所述實(shí)際流量與所述設(shè)定流量的誤差；在所述誤差超過(guò)預(yù)設(shè) 的差異閾值時(shí)調(diào)用第一判定模塊，否則，調(diào)用第二判定模塊； 第一判定模塊，用于判定所述質(zhì)量流量控制器不符合規(guī)格； 第二判定模塊，用于判定所述質(zhì)量流量控制器符合規(guī)格； 其中，所述氣壓采集模塊包括： 第一采集子模塊，用于在所述氣體為小流量氣體時(shí)，采用工藝規(guī)采集所述腔室的氣壓； 所述小流量氣體為氣體流量小于或等于預(yù)置的第一氣體流量閾值的氣體； 第二采集子模塊，用于在所述氣體為中流量氣體時(shí)，采用腔室規(guī)采集所述腔室的氣壓； 所述中流量氣體為氣體流量大于所述第一氣體流量閾值，且小于或等于預(yù)置的第二氣體流 量閾值的氣體； 第三采集子模塊，用于在所述氣體為大流量氣體時(shí)，采用腔室規(guī)采集所述腔室的氣體 壓力；所述大流量氣體為氣體流量大于所述第二氣體流量閾值的氣體。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的質(zhì)量流量控制器的校準(zhǔn)裝置，其特征在于，所述第一采集子 模塊包括： 第一開(kāi)始采集子模塊，用于在所述氣體為小流量氣體且所述腔室的氣壓大于或等于預(yù) 置的第一最小采集壓力時(shí)，開(kāi)始采用工藝規(guī)采集所述腔室的氣壓； 第一停止采集子模塊，用于在通入所述氣體的時(shí)間大于或等于預(yù)置的第一通氣時(shí)間， 或者，所述腔室的氣壓大于或等于預(yù)置的第一最大采集壓力時(shí)，停止采集所述腔室的氣壓。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的質(zhì)量流量控制器的校準(zhǔn)裝置，其特征在于，所述第二采集子 模塊包括： 第二開(kāi)始采集子模塊，用于在所述氣體為中流量氣體且所述腔室的氣壓大于或等于預(yù) 置的第二最小采集壓力時(shí)，開(kāi)始采用腔室規(guī)采集所述腔室的氣壓； 第二停止采集子模塊，用于在通入所述氣體的時(shí)間大于或等于預(yù)置的第二通氣時(shí)間， 或者，所述腔室的氣壓大于或等于預(yù)置的第二最大收集壓力時(shí)，停止采集所述腔室的氣壓。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的質(zhì)量流量控制器的校準(zhǔn)裝置，其特征在于，所述第三采集子 模塊包括： 第三開(kāi)始采集子模塊，用于在所述氣體為大流量氣體且所述腔室的氣壓大于或等于預(yù) 置的第三最小采集壓力時(shí)，開(kāi)始采用腔室規(guī)采集所述腔室的氣壓； 第三停止采集子模塊，用于在通入所述氣體的時(shí)間大于或等于預(yù)置的第三通氣時(shí)間， 或者，所述腔室的氣壓大于或等于預(yù)置的第三最大收集壓力時(shí)，停止采集所述腔室的氣壓。
13. 根據(jù)權(quán)利要求9或10或11或12所述的質(zhì)量流量控制器的校準(zhǔn)裝置，其特征在于， 所述實(shí)際流量計(jì)算模塊包括： 壓升率計(jì)算子模塊，用于計(jì)算所述腔室的壓升率； 氣體流量計(jì)算子模塊，用于采用所述壓升率計(jì)算所述氣體的實(shí)際流量。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的質(zhì)量流量控制器的校準(zhǔn)裝置，其特征在于，采用以下公式 計(jì)算所述壓升率：
其中，P'為壓升率，ΛΡ為在通入所述氣體中的兩個(gè)采集點(diǎn)采集到的氣壓差，At為所 述兩個(gè)采集點(diǎn)的時(shí)間差。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的質(zhì)量流量控制器的校準(zhǔn)裝置，其特征在于，采用以下公式 計(jì)算所述實(shí)際流量：
其中，Q為實(shí)際流量，R為常數(shù)，V為所述腔室及其連通的氣體管道的體積，T為所述氣 體的溫度，P'為所述壓升率。
16. 根據(jù)權(quán)利要求9或10或11或12所述的質(zhì)量流量控制器的校準(zhǔn)裝置，其特征在于， 采用以下公式計(jì)算所述實(shí)際流量與所述設(shè)定流量的誤差： Error= (Q-Q'）*100% 其中，Eitot為誤差，Q為所述實(shí)際流量，Q'為所述設(shè)定流量。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明實(shí)施例提供了一種質(zhì)量流量控制器的校準(zhǔn)方法及裝置，所述質(zhì)量流量控制器設(shè)置在半導(dǎo)體設(shè)備中，在所述質(zhì)量流量控制器設(shè)定有通入氣體的設(shè)定流量，所述方法包括：當(dāng)所述腔室通入氣體時(shí)，采集所述腔室的氣壓；依據(jù)所述腔室的氣壓計(jì)算所述氣體的實(shí)際流量；計(jì)算所述實(shí)際流量與所述設(shè)定流量的誤差；當(dāng)所述誤差超過(guò)預(yù)設(shè)的差異閾值時(shí)，則判定所述質(zhì)量流量控制器不符合規(guī)格；否則，判定所述質(zhì)量流量控制器符合規(guī)格。本發(fā)明避免了在采集腔室氣壓過(guò)程中工藝規(guī)和腔室規(guī)進(jìn)行切換，解決了采集腔室氣壓過(guò)程中因工藝規(guī)和腔室規(guī)切換引起測(cè)量數(shù)值差異大導(dǎo)致的MFC校準(zhǔn)結(jié)果誤差較大的問(wèn)題，提高了MFC校準(zhǔn)的準(zhǔn)確度。
【IPC分類(lèi)】G05D7-06
【公開(kāi)號(hào)】CN104750125
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310753073
【發(fā)明人】陳鵬飛
【申請(qǐng)人】北京北方微電子基地設(shè)備工藝研究中心有限責(zé)任公司
【公開(kāi)日】2015年7月1日
【申請(qǐng)日】2013年12月31日