[发明专利]双模式质量流检验以及质量流递送系统和方法

说明书

背景技术

可以使用质量流检验器(MFV)以检验高精度流体递送系统的精确性，流体递送系统诸如质量流控制器(MFC)和质量流比控制器(FRC)。通常，质量流检验器可以包括腔、压力换能器、温度传感器和两个隔离阀，一个向上游，一个向下游。阀可以在空闲期间关闭，并且当初始化运转时可以打开，从而允许流体从诸如MFC或FRC的被测设备(DUT)流动通过流量检验器。一旦流体流动已经稳定，下游阀可以关闭，而作为结果，腔中的压力可能上升，而可以测得压力的升高以及气体温度。可以使用这些测量以计算流率，并且因而检验DUT的性能。

可以使用诸如摩尔递送设备(MDD)的质量流递送设备，以将所需量的气体精确地递送入半导体处理腔。这种质量流递送设备可以提供高度可重复和精确量的气体质量，用于半导体制造工艺中，例如原子层淀积(ALD)工艺中。

近年来，通过流线型设计和减少足迹(foot print)，半导体处理工具的成本降低的倡议已经对流体递送系统的设计产生了显著的影响。虽然已经减少了流体递送系统的尺寸和复杂性，已经增加了对检验以及递送精确性的需求。

由于对流动精确性以及将临界流体递送入处理腔中的增加的需求，两个特征、即质量流递送和质量流检验是必须的。然而，对于消费者而言，同时拥有MFV和MDD的成本相对昂贵和费力。同样地，MDD趋向于具有大足迹。

因此，需要能够向消费者提供对同时需要质量流检验和质量流递送的成本有效解决方法的系统和方法。

发明内容

一种系统执行了流体的质量流递送，以及对流体的质量流检验。该系统包括配置以控制流体流入腔的入口阀、配置以控制流体流出腔的出口阀、配置以测量腔内压力的压力传感器以及控制器。在一些实施例中，该系统还包括温度传感器，其配置以测量腔内的温度。

控制器配置以当处于第一模式时，控制入口和出口阀的打开和关闭，以使得使用腔内压力和温度变化的测量值，而检验被测设备对流体流率的测量值。控制器还配置以当处于第二模式时，控制入口和出口阀的打开和关闭，以使得使用腔内压力和温度变化的测量值，而将所需量的流体从腔内递送至处理设备中。

现在，根据对所述实施例的下列详述、随附附图以及权利要求的研究，这些以及其他部件、步骤、特征、目的、益处和优点将变得清楚。

附图说明

附图公开了说明性实施例。它们未阐明所有实施例。可以额外或作为代替地使用其他实施例。当在不同附图中出现相同的附图标记时，其意于指示相同或相似的部件或步骤。

图1示出了质量流检验器的结构图。

图2示意性地示出了质量流递送系统。

图3是示出质量流递送方法的典型实施例的流程图。

图4是根据本公开内容一个实施例的双模式质量流检验以及质量流递送系统的示意性图示。

图5是示出根据本公开内容一个实施例的执行质量流检验和质量流递送的方法的典型实施例的流程图。

具体实施方式

在本公开内容中，公开了一种系统和方法，其允许单一系统执行质量流检验和质量流递送，而节省消费者的成本并且节省厂商的空间。

现在讨论示意性实施例。可以额外地或作为代替地使用其他实施例。

图1是质量流检验器100的结构图。MFV 100包括封闭的容积或腔130(具有已知的容积V_c)，其配置以接收来自被测设备(DUT)110的流体流。示出在所述实施例中的DUT 110是递送所需流体流率的MFC。MFC通常是独立设备，其包括质量流传感器、控制阀和控制和信号处理电子器件，并且可以用于重复地递送所需流体流率。DUT 110的实例可以包括但不局限于质量流控制器(MFC)和质量流量比控制器(FRC)。

入口阀120接通或切断从DUT 110至腔130的流体流。出口阀150接通或切断从腔130的流体流。MFV 100还包括配置以测量腔130中流体压力的压力传感器170以及配置以测量腔130中流体温度的温度传感器180。通常，正检验其质量流率的流体是气体，但是也可以由MFV100检验器他类型的流体的流率。

虽然在图1中所示的实施例中，示出由MFV 100测得的设备是单一DUT(MFC)110，应当注意到在其他实施例中，可以将多个DUT连接至MFV 100，并且由其进行测试。例如，可以经由气体歧管将多个DUT连接至MFV 100。