气体流量控制器的校准方法、校准系统及进气装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种气体流量控制器的校准方法、校准系统及进气装置，该流量控制器的校准方法包括以下步骤：S1，接收用户输入的所述气体流量控制器的气体流量设定值，向所述气体流量控制器输出所述气体流量设定值；S2，通过气体流量传感器检测所述气体流量控制器所在管路的实际气体流量值；S3，判断所述气体流量设定值与所述实际气体流量值的差值的绝对值是否小于或等于预设阈值；若是，根据预先建立的补偿关系获取与所述气体流量设定值对应的气体流量补偿值，并向所述气体流量控制器输出所述气体流量补偿值；若否，进行报警。通过本发明专利技术，提高了流量控制器调试及维护的便捷度。

【技术实现步骤摘要】
气体流量控制器的校准方法、校准系统及进气装置
本专利技术涉及半导体制造领域，具体地，涉及一种气体流量控制器的校准方法、校准系统及进气装置。
技术介绍
等离子体刻蚀机是集成电路器件的制造设备，刻蚀机可分为传输腔和工艺腔两个模块。在工艺腔中，射频电源提供能量，反应气体在真空条件下被电离，形成大量等离子体，在一定的压力、温度下，这些等离子体与晶圆发生各种物理和化学反应，从而使材料表面性能发生变化，完成晶圆的刻蚀工艺。在刻蚀工艺过程中，需要向工艺腔中通入一定流量的反应气体，反应气体的流量通过流量控制器设置。通常情况下，流量控制器输出会发生偏移，造成实际气体流量与设定值相差较大，影响工艺结果。为保证通入工艺腔的气体流量准确性，需要对流量控制器的输出进行定期检查校准。现有的校准方式通常为：计算向工艺腔输出的流量，与流量设定值比较，若偏差较大则在上位机界面报警，提示工作人员该路流量控制器输出偏差，需要校准。实际通入工艺腔中的气体流量值根据如下流量计算公式(1)计算可得：在公式(1)中，Q为气体流量，R为系数，V为容器体积，T为气体温度，P’为压升率。现有的气体流量校准方法通过公式(1)计算实际输出流量，公式(1)的应用前提是：1、容器即工艺腔室与工艺管路容积已知；2、校准过程中气体温度恒定；3、压升率已知。在实际应用中，以上前提条件难以保证，主要因为：工艺腔的容积多为设计时的计算值，并且工艺管路长度也为估算值，故容器容积存在一定误差。流量校准过程中，气体是通入腔室前并未加热，通入腔室后才开始依靠腔室温度被加热，即在校准过程中，气体温度不恒定。另外，在此过程中，腔室温度也存在波动，并不稳定。压升率通过一定时间内腔室压力回升值计算，腔室压力值通过工艺规和腔室规读取。但是这两个规量程不同，精度不同，故规的压力采样值会有一定误差，进而导致压升率存在误差。由上可知，现有的校准方式，维护成本较大，且严重影响整机调试效率。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种气体流量控制器的校准方法、校准系统及进气装置。为实现本专利技术的目的而提供一种气体流量控制器的校准方法，所述方法包括以下步骤：S1，接收用户输入的所述气体流量控制器的气体流量设定值，向所述气体流量控制器输出所述气体流量设定值；S2，通过气体流量传感器检测所述气体流量控制器所在管路的实际气体流量值；S3，判断所述气体流量设定值与所述实际气体流量值的差值的绝对值是否小于或等于预设阈值；若是，根据预先建立的补偿关系获取与所述气体流量设定值对应的气体流量补偿值，并向所述气体流量控制器输出所述气体流量补偿值；若否，进行报警；其中，所述补偿关系用于表示所述气体流量控制器在其量程范围内的不同气体流量设定值和与之一一对应地气体流量补偿值的对应关系；每个所述气体流量补偿值为使所述气体流量控制器所在管路的实际气体流量值等于所述气体流量设定值时，向所述气体流量控制器输出的实际气体流量值。优选地，所述步骤S1，进一步包括以下步骤：S11，接收到用户输入的所述气体流量控制器的所述气体流量设定值，判断所述气体流量设定值是否在所述气体流量控制器的量程范围内；若是，执行步骤S12；若否，结束流程；S12：向所述气体流量控制器输出所述气体流量设定值，执行步骤S2。优选地，通过以下步骤建立所述补偿关系：S01，按从小到大的顺序依次在所述气体流量控制器的量程范围内选取N个所述气体流量设定值；S02，通过所述气体流量传感器检测与第i个所述气体流量设定值相对应的所述气体流量控制器所在管路的实际气体流量值，i＝1,2,...,N，N为所述气体流量设定值的总数；S03，计算第i个所述气体流量设定值和与其对应的所述实际气体流量值的差值的绝对值，并判断该差值的绝对值是否超过误差允许范围，若否，则调整所述气体流量控制器输出的气体流量值，直至所述气体流量控制器所在管路的实际气体流量值等于第i个所述气体流量设定值，并将此时所述气体流量控制器输出的气体流量值设置为与第i个所述气体流量设定值对应的所述气体流量补偿值，且记录；S04，判断i是否等于N，若是，则进行步骤S05；若否，则使i＝i+1，并返回所述步骤S02；S05，根据N个所述气体流量设定值和与之一一对应的所述气体流量补偿值进行线性拟合，获得所述N个所述气体流量设定值和与之一一对应的所述气体流量补偿值之间的函数关系，将所述函数关系作为所述补偿关系。优选地，在所述步骤S05中，采用最小二乘法的方式进行线性拟合。优选地，第i个所述流量设定值的大小满足以下公式：S(i)＝Smax*i/10其中，S(i)为第i个所述流量设定值；Smax为所述气体流量控制器的量程的最大流量值。优选地，在所述步骤S2之后，且所述步骤S3之前，还包括步骤S4：S4：向所述气体流量控制器输出取值为0的气体流量值。优选地，在所述步骤S03中，若第i个所述气体流量设定值和与其对应的所述实际气体流量值的差值的绝对值超过误差允许范围，则进行报警。作为另一个技术方案，本专利技术还提供了一种气体流量控制器的校准系统，包括：控制单元、气体流量传感器；其中，所述气体流量传感器用于检测所述气体流量控制器所在管路的实际气体流量值，并将其发送至所述控制单元；所述控制单元用于接收用户输入的所述气体流量控制器的气体流量设定值，并向所述气体流量控制器输出所述气体流量设定值；判断所述气体流量设定值与所述实际气体流量值的差值的绝对值是否小于或等于预设阈值；若是，根据预先建立的补偿关系获取与所述气体流量设定值对应的气体流量补偿值，并向所述气体流量控制器输出所述气体流量补偿值；若否，进行报警；其中，所述补偿关系用于表示所述气体流量控制器的在其量程范围内的不同气体流量设定值和与之一一对应地气体流量补偿值的对应关系；每个所述气体流量补偿值为使所述气体流量控制器所在管路的实际气体流量值等于所述气体流量设定值时，向所述气体流量控制器输出的实际气体流量值。作为另一个技术方案，本专利技术还提供了一种进气装置，包括进气管路和设置在所述进气管路上的气体流量控制器和通断阀，所述通断阀位于所述气体流量控制器的下游，还包括：本申请中所述的气体流量控制器的校准系统，其中，所述气体流量传感器设置在所述进气管路上，且位于所述通断阀的下游。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术提供的气体流量控制器的校准方法及校准系统的技术方案中，在气体流量设定值与实际气体流量值的差值的绝对值小于或等于预设阈值时，根据预先建立的补偿关系获得与气体流量设定值对应的气体流量补偿值，向气体流量控制器输出气体流量补偿值；可以根据预先建立的补偿关系对气体流量控制器的实际气体流量值进行在线补偿，为气体流量控制器的校准提供了校准手段，填补了现有气体流量控制器无补偿的空白，在气体流量控制器输出误差较大时，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气体流量控制器的校准方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：/nS1，接收用户输入的所述气体流量控制器的气体流量设定值，向所述气体流量控制器输出所述气体流量设定值；/nS2，通过气体流量传感器检测所述气体流量控制器所在管路的实际气体流量值；/nS3，判断所述气体流量设定值与所述实际气体流量值的差值的绝对值是否小于或等于预设阈值；若是，根据预先建立的补偿关系获取与所述气体流量设定值对应的气体流量补偿值，并向所述气体流量控制器输出所述气体流量补偿值；若否，进行报警；/n其中，所述补偿关系用于表示所述气体流量控制器在其量程范围内的不同气体流量设定值和与之一一对应地气体流量补偿值的对应关系；每个所述气体流量补偿值为使所述气体流量控制器所在管路的实际气体流量值等于所述气体流量设定值时，向所述气体流量控制器输出的实际气体流量值。/n

【技术特征摘要】
1.一种气体流量控制器的校准方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
S1，接收用户输入的所述气体流量控制器的气体流量设定值，向所述气体流量控制器输出所述气体流量设定值；
S2，通过气体流量传感器检测所述气体流量控制器所在管路的实际气体流量值；
S3，判断所述气体流量设定值与所述实际气体流量值的差值的绝对值是否小于或等于预设阈值；若是，根据预先建立的补偿关系获取与所述气体流量设定值对应的气体流量补偿值，并向所述气体流量控制器输出所述气体流量补偿值；若否，进行报警；
其中，所述补偿关系用于表示所述气体流量控制器在其量程范围内的不同气体流量设定值和与之一一对应地气体流量补偿值的对应关系；每个所述气体流量补偿值为使所述气体流量控制器所在管路的实际气体流量值等于所述气体流量设定值时，向所述气体流量控制器输出的实际气体流量值。


2.根据权利要求2所述的气体流量控制器的校准方法，其特征在于，所述步骤S1，进一步包括以下步骤：
S11，接收到用户输入的所述气体流量控制器的所述气体流量设定值，判断所述气体流量设定值是否在所述气体流量控制器的量程范围内；若是，执行步骤S12；若否，结束流程；
S12：向所述气体流量控制器输出所述气体流量设定值，执行步骤S2。


3.根据权利要求1或2所述的气体流量控制器的校准方法，其特征在于，通过以下步骤建立所述补偿关系：
S01，按从小到大的顺序依次在所述气体流量控制器的量程范围内选取N个所述气体流量设定值；
S02，通过所述气体流量传感器检测与第i个所述气体流量设定值相对应的所述气体流量控制器所在管路的实际气体流量值，i＝1,2,...,N，N为所述气体流量设定值的总数；
S03，计算第i个所述气体流量设定值和与其对应的所述实际气体流量值的差值的绝对值，并判断该差值的绝对值是否超过误差允许范围，若否，则调整所述气体流量控制器输出的气体流量值，直至所述气体流量控制器所在管路的实际气体流量值等于第i个所述气体流量设定值，并将此时所述气体流量控制器输出的气体流量值设置为与第i个所述气体流量设定值对应的所述气体流量补偿值，且记录；
S04，判断i是否等于N，若是，则进行步骤S05；若否，则使i＝i+1，并返回所述步骤S02；
S05，根据N个所述气体流量设定值和与之一一对应的所述气...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩笑娜，姜宏伟，陈庆，
申请(专利权)人：北京北方华创微电子装备有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11