流量控制方法以及比例控制阀技术

本发明专利技术提供一种流量控制方法以及比例控制阀，该方法包括：获取各气路的最大流量值和在预设的流量比例中的占比，最大流量值为各气路上的比例控制阀的最大开度对应的流量值；将所有气路中最大流量值最小的气路作为参照气路；计算除参照气路之外的其他各气路与参照气路的最大流量值比值和占比比值；将各气路对应的最大流量值比值一一对应地与各气路对应的占比比值进行比较；根据比较结果，计算获得各气路的使用流量值，并向各气路上的比例控制阀输出与使用流量值对应的开度值。通过本发明专利技术，既能保证各气路的恒定比例，又能保证各气路的气体流量最大。

Flow control method and proportional control valve

【技术实现步骤摘要】
流量控制方法以及比例控制阀
本专利技术涉及半导体制造领域，具体地，涉及一种流量控制方法以及比例控制阀。
技术介绍
目前，硅外延工艺是集成电路领域和半导体领域中的关键工艺，根据硅外延技术的反应机理可知，需保腔室中各工艺气体的进气量尽可能大才能满足大尺寸硅片的工艺，同时需保证各工艺气体进入腔室的比例是恒定的，才能使外延片具有良好的特性。现有半导体设备中主要采用针阀或者流量控制器调节多种工艺气体进入腔室的气体比例，其中，针阀的主要通过人工手动调节，手动调节精度难以有效控制；而流量控制器对于混合气体流量比例值控制是不准确的，难以保证各路气体的比例恒定。如图1所示，工艺气体的气路中装有针阀P，改变工艺参数时，参照各路气路上气体流量计M的值，调节气路中针阀P，使各路气路达到一定的比例；当设备需要实现不同工艺需求时，需要再次手动调节各路针阀P，重新确定进入反应腔室中的各路气路的气体的比例。由此，针阀不能自动调节，不利于设备的自动化控制，手动调节针阀精度较低，仅参照流量计的值难于快速得到需要的各路气路的进气比例。
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，提出了一种流量控制方法以及比例控制阀。为实现本专利技术的目的而提供一种流量控制方法，所述方法包括：获取各气路的最大流量值和在预设的流量比例中的占比，所述最大流量值为各所述气路上的比例控制阀的最大开度对应的流量值；将所有所述气路中所述最大流量值最小的气路作为参照气路；计算除所述参照气路之外的其他各气路与所述参照气路的最大流量值比值和占比比值；将各气路对应的所述最大流量值比值一一对应地与各气路对应的所述占比比值进行比较；若所有的所述最大流量值比值均大于所述占比比值，则根据所述参照气路的最大流量值和所述占比比值计算获得各所述气路的使用流量值，并向各所述气路上的所述比例控制阀输出与所述使用流量值对应的开度值；若所有的所述最大流量值比值中有所述最大流量值比值小于所述占比比值，则计算各所述最大流量值比值小于所述占比比值对应的气路的最大流量值与所述占比比值的比值，并将该比值最小的值作为所述参照气路的使用流量值；根据所述参照气路的使用流量值和所述占比比值计算获得各所述气路的使用流量值，并向各所述气路上的所述比例控制阀输出与所述使用流量值对应的开度值。优选地，所述根据所述参照气路的最大流量值和所述占比比值计算获得各所述气路的使用流量值的步骤，包括：计算所述参照气路的最大流量值与除所述参照气路之外的其他各气路对应的占比比值的乘积值，并将所述乘积值作为除所述参照气路之外的其他各气路的使用流量值；将所述参照气路的最大流量值作为所述参照气路的使用流量值。优选地，所述根据所述参照气路的使用流量值和所述占比比值计算获得各所述气路的使用流量值的步骤，包括：计算所述参照气路的使用流量值与除所述参照气路之外的其他各气路对应的占比比值的乘积值，并将所述乘积值作为除所述参照气路之外的其他各气路的使用流量值。优选地，在所述获取各气路的最大流量值和在预设的流量比例中的占比的步骤中，由流量开度关系表获取各所述气路的最大流量值，所述流量开度关系表中包括各所述气路上的比例控制阀的开度值与各所述气路输送的媒介的流量值的对应关系。优选地，在向各所述气路上的所述比例控制阀输出与所述使用流量值对应的开度值的步骤之后，所述方法还包括：获取各所述气路的实际流量值；计算各所述气路对应的实际流量值分别与各气路对应的所述使用流量值的差值；若至少一个所述差值超出了预设的阈值范围，则进行报警；若各所述气路对应的所述差值均在预设的阈值范围，则结束流程。一种比例控制阀，设置在采用本申请中所述的流量控制方法的流量控制系统中的各气路上，所述比例控制阀包括：阀体组件、驱动源和传动机构，其中，所述驱动源用于提供旋转动力；所述传动机构分别与所述驱动源的驱动轴和所述阀体组件连接，且所述传动机构能够沿所述驱动轴的轴线移动。优选地，所述传动机构包括：阀体连接件，与所述阀体组件固定连接，且在所述阀体连接件中设置有直线轴承，所述驱动源的驱动轴与所述直线轴承连接，且所述直线轴承能够沿所述驱动轴的轴线移动。优选地，所述阀体组件包括：锁紧盖、阀座、阀芯和推杆；其中，所述锁紧盖与所述阀座密封连接形成空腔，且在所述锁紧盖中设置有螺纹孔，所述螺纹孔的一端与所述空腔连接，另一端沿平行于所述驱动轴的轴线的方向贯通所述锁紧盖；所述阀座中设置有均与所述空腔连通的进气通道以及出气通道；所述推杆穿设在所述螺纹孔中，且所述推杆具有外螺纹，并与所述螺纹孔螺纹连接；所述推杆的一端与所述传动机构连接，另一端与位于所述空腔中的所述阀芯连接，所述阀芯被设置为随所述推杆在平行于所述驱动轴的轴线的方向上的移动而在第一位置或第二位置之间移动，所述第一位置为所述阀芯封堵所述进气通道或所述出气通道在所述空腔中的端口的位置；所述第二位置为所述阀芯距离所述进气通道或所述出气通道在所述空腔中的端口的最远位置。优选地，所述阀体组件还包括弹性件，所述弹性件设置在所述锁紧盖与所述阀芯之间，用以朝向所述阀芯施加使所述阀芯朝所述第二位置移动的弹力。优选地，所述阀芯包括中心凸部和环绕在所述中心凸部周围的环形薄膜，其中，所述中心凸部与所述推杆密封连接，且所述中心凸部用于封堵所述进气通道或所述出气通道在所述空腔中的端口；所述环形薄膜的内周缘与所述中心凸部密封连接，所述环形薄膜的外周缘与所述空腔的内腔壁密封连接。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术提供的流量控制方法，获取各气路的最大流量值和在预设的流量比例中的占比，最大流量值为各气路上的比例控制阀的最大开度对应的流量值；将所有气路中最大流量值最小的气路作为参照气路；计算除参照气路之外的其他各气路与参照气路的最大流量值比值和占比比值；将各气路对应的最大流量值比值一一对应地与各气路对应的占比比值进行比较；根据最大流量值比值与占比比值的比较情况，得到参照气路的最大流量值或使用流量值，由参照气路的最大流量值或使用流量值计算获得各气路的使用流量值，并向各气路上的比例控制阀输出与使用流量值对应的开度值。由此，通过各气路的最大流量值得到所有气路中最大流量值最小的气路，即参照气路，由计算得到的除参照气路之外的其他气路与参照气路的最大流量值比值和占比比值，选择最大流量值比值和占比比值中的最小值，既能保证各气路的恒定比例，又能保证各气路的气体流量最大。本专利技术提供的比例控制阀，设置在本申请的流量控制方法的流量控制系统中的各气路上，包括：阀体组件、驱动源和传动机构，驱动源用于提供旋转动力，传动机构分别与驱动源和阀体组件连接，且传动机构能够沿驱动轴的轴线移动。由此，本专利技术中传动机构可以带动阀体组件进行旋转的同时进行沿驱动轴的轴线运动，保证了比例控制阀运动的稳定性。附图说明图1为现有技术中工艺气体流量控制系统的结构示意图；...

【技术保护点】
1.一种流量控制方法，其特征在于，所述方法包括：/n获取各气路的最大流量值和在预设的流量比例中的占比，所述最大流量值为各所述气路上的比例控制阀的最大开度对应的流量值；/n将所有所述气路中所述最大流量值最小的气路作为参照气路；/n计算除所述参照气路之外的其他各气路与所述参照气路的最大流量值比值和占比比值；/n将各气路对应的所述最大流量值比值一一对应地与各气路对应的所述占比比值进行比较；/n若所有的所述最大流量值比值均大于所述占比比值，则根据所述参照气路的最大流量值和所述占比比值计算获得各所述气路的使用流量值，并向各所述气路上的所述比例控制阀输出与所述使用流量值对应的开度值；/n若所有的所述最大流量值比值中有所述最大流量值比值小于所述占比比值，则计算各所述最大流量值比值小于所述占比比值对应的气路的最大流量值与所述占比比值的比值，并将该比值最小的值作为所述参照气路的使用流量值；根据所述参照气路的使用流量值和所述占比比值计算获得各所述气路的使用流量值，并向各所述气路上的所述比例控制阀输出与所述使用流量值对应的开度值。/n

【技术特征摘要】
1.一种流量控制方法，其特征在于，所述方法包括：
获取各气路的最大流量值和在预设的流量比例中的占比，所述最大流量值为各所述气路上的比例控制阀的最大开度对应的流量值；
将所有所述气路中所述最大流量值最小的气路作为参照气路；
计算除所述参照气路之外的其他各气路与所述参照气路的最大流量值比值和占比比值；
将各气路对应的所述最大流量值比值一一对应地与各气路对应的所述占比比值进行比较；
若所有的所述最大流量值比值均大于所述占比比值，则根据所述参照气路的最大流量值和所述占比比值计算获得各所述气路的使用流量值，并向各所述气路上的所述比例控制阀输出与所述使用流量值对应的开度值；
若所有的所述最大流量值比值中有所述最大流量值比值小于所述占比比值，则计算各所述最大流量值比值小于所述占比比值对应的气路的最大流量值与所述占比比值的比值，并将该比值最小的值作为所述参照气路的使用流量值；根据所述参照气路的使用流量值和所述占比比值计算获得各所述气路的使用流量值，并向各所述气路上的所述比例控制阀输出与所述使用流量值对应的开度值。


2.根据权利要求1所述的流量控制方法，其特征在于，所述根据所述参照气路的最大流量值和所述占比比值计算获得各所述气路的使用流量值的步骤，包括：
计算所述参照气路的最大流量值与除所述参照气路之外的其他各气路对应的占比比值的乘积值，并将所述乘积值作为除所述参照气路之外的其他各气路的使用流量值；
将所述参照气路的最大流量值作为所述参照气路的使用流量值。


3.根据权利要求1所述的流量控制方法，其特征在于，所述根据所述参照气路的使用流量值和所述占比比值计算获得各所述气路的使用流量值的步骤，包括：
计算所述参照气路的使用流量值与除所述参照气路之外的其他各气路对应的占比比值的乘积值，并将所述乘积值作为除所述参照气路之外的其他各气路的使用流量值。


4.根据权利要求1-3任一项所述的流量控制方法，其特征在于，在所述获取各气路的最大流量值和在预设的流量比例中的占比的步骤中，由流量开度关系表获取各所述气路的最大流量值，所述流量开度关系表中包括各所述气路上的比例控制阀的开度值与各所述气路输送的媒介的流量值的对应关系。


5.根据权利要求4所述的流量控制方法，其特征在于，在向各所述气路上的所述比例控制阀输出与所述使用流量值对应的开度值的步骤之后，所述方法还包括：

【专利技术属性】
技术研发人员：常祝，苏乾益，宋志辉，
申请(专利权)人：北京七星华创流量计有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11