[发明专利]一种半导体加工设备的液体流量校准系统及校准方法

说明书

本发明公开了一种半导体加工设备的液体流量校准系统及校准方法，其中，校准系统包括：液体汽化器、反应腔、压力规和控制单元；校准方法包括：校准反应腔的腔体环境；计算腔体稳定压力与液态源流量的关系因子R；重新校准反应腔的腔体环境，并核实关系因子。该半导体加工设备的液体流量校准系统及校准方法可实现现场校准，可靠性高，具有生产经济价值。

技术领域

本发明涉及半导体加工设备技术领域，特别提供了一种半导体加工设备的液体流量校准系统及校准方法。

背景技术

半导体加工设备使用的液体质量流量计，在供应商处出厂时会进行校准，但出厂校准范围一般在±10％范围内。当质量流量计安装在半导体加工设备上，并在现场使用一段时间后，如果出现流量偏差，返回供应商处进行校准会影响当前半导体加工设备的正常运行。

因此，研制一种可现场使用的校准系统及校准方法，成为亟待解决的问题。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于提供一种半导体加工设备的液体流量校准系统及校准方法，以解决现有校准方法复杂、结果不准确等问题。

本发明一方面提供了一种半导体加工设备的液体流量校准系统，包括：液体汽化器、反应腔、压力规和控制单元，其中，液体汽化器分别连接载气输入管路、液态源输入管路、混合气输出主管路和混合气输出旁路，载气输入管路上设置气体流量控制器，液态源输入管路上设置有液体流量控制器，混合气输出主管路连接液体汽化器的出气口和反应腔的进气口，混合气输出主管路上设置有第一阀门，混合气输出旁路与外界连通且其上设置有第二阀门，反应腔的出气口经出气管路与外界连通，所述出气管路上设置有TV阀，压力规用于测量反应腔内的压力，控制单元分别与气体流量控制器、液体流量控制器、第一阀门、第二阀门、TV阀和压力规连接，用于通过气体流量控制器和液体流量控制器控制载气和液态源的流量，通过第一阀门和第二阀门控制汽化后的气体流向，通过压力规获得反应腔的压力，并通过调整TV阀的开度控制反应腔内的压力。

本发明还提供了一种半导体加工设备的液体流量校准方法，包括如下步骤：

S1：校准反应腔的腔体环境；

S2：按照预设的流量Q0向液体汽化器中通入液态源，液态源与载气混合后经混合气输出旁路输出；

S3：待液态源与载气的混合气体汽化稳定后，混合气体经混合气输出主管路通入反应腔，测量稳定压力P0；

S4：液态源流量逐次增加ΔQ，测量每次的稳定压力Pi(i＝1，2，3…)，直至液态源流量达到终止流量；

S5：根据获得的腔体稳定压力与液态源流量，计算关系因子R；

S6：重新校准反应腔的腔体环境，与S1设定的环境相同；

S7：按照流量Q0’＝Q0*R/Re向液体汽化器中再次通入液态源，液态源与载气混合后经混合气输出旁路输出，其中，R为S5中计算得到的关系因子，Re为反应腔腔体稳定压力与液态源流量的关系因子的经验值；

S8：待液态源与载气的混合气体汽化稳定后，混合气体经混合气输出主管路通入反应腔，测量稳定压力P0’；

S9：液态源流量逐次增加ΔQ，测量每次的稳定压力Pi’(i＝1，2，3…)，直至液态源流量达到终止流量；

S10：根据S8和S9中获得的腔体稳定压力与液态源流量，计算关系因子R’；

S11：比较R’与Re，如果两者的偏差在预设的范围内，则完成校准，否则重新执行S1～S11，直至完成校准。

优选，步骤S5和S10中的关系因子通过最小二乘法计算。

进一步优选，在步骤S4和S9中，液态源的终止流量需保证混合气体在反应腔内为非饱和状态。