[发明专利]流量控制装置和质量流量控制器

说明书

本发明提供一种流量控制装置，包括阀体机构和控制机构，阀体机构包括阀体、阀芯、弹性片和阀块，阀芯和阀块叠置在阀体中形成的安装孔中，弹性片设置在阀芯上且位于阀芯与阀块之间，用于限定阀芯位置，阀块中形成有多个朝向阀芯的通孔，弹性片的材料为金属材料，其上形成有多个沿厚度方向贯穿弹性片的工艺槽，弹性片在控制机构改变阀芯与阀块之间的距离时产生弹性形变。在本发明中，采用金属材料制成且具有多个工艺槽的弹性片与控制机构配合控制流体流量，弹性片能够在频繁使用中保持自身的良好弹性，从而在具有大量程的情况下也能够保持控制小量程区域内流体流量的精确性，提高质量流量控制器的使用寿命。本发明还提供一种质量流量控制器。

技术领域

本发明涉及半导体设备领域，具体地，涉及一种流量控制装置和一种质量流量控制器。

背景技术

质量流量控制器(MFC，Mass Flow Controller)是一种对流体(如气体)进行精确检测与控制的仪器，被广泛应用于半导体和集成电路工艺、特种材料学科、化工、石油工业、光伏等多种领域，在半导体工艺中，为了达到理想的工艺效果，往往需要利用质量流量控制器对注入工艺腔室中的流体流量和流速进行精确的控制。

半导体工艺通常包含多步流体注入工序，且各工序注入的流体流速、流量常常存在较大差异。然而，现有的质量流量控制器的量程普遍较小，具有大量程(如，气体流量大于300SLM)的质量流量控制器在使用过程中往往会很快出现精度下降的问题，导致质量流量控制器的使用寿命较短，设备维护成本高。

因此，如何提供一种具有较长使用寿命的大量程质量流量控制器结构，成为本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明旨在提供一种流量控制装置和一种质量流量控制器，该流量控制装置在具有较大量程的情况下也能够长时间保持精确性，使用寿命更长。

为实现上述目的，作为本发明的一个方面，提供一种流量控制装置，包括阀体机构和控制机构，所述阀体机构包括阀体、阀芯、弹性片和阀块，所述阀体中形成有贯穿所述阀体的安装孔，所述阀芯和所述阀块叠置在所述安装孔中，所述弹性片设置在所述阀芯上，且位于所述阀芯与所述阀块之间，用于限定所述阀芯在所述安装孔中的位置，所述阀块中形成有贯穿所述阀块的多个通孔，所述多个通孔均朝向所述阀芯，所述控制机构用于改变所述阀芯与所述阀块之间的距离，所述弹性片的材料为金属材料，其上形成有多个沿厚度方向贯穿所述弹性片的工艺槽，所述弹性片在所述控制机构改变所述阀芯与所述阀块之间的距离时产生弹性形变。

优选地，所述安装孔包括阀芯孔和阀块孔，所述阀芯孔的横截面面积小于所述阀块孔的横截面面积，所述阀芯匹配设置在所述阀芯孔中且所述阀芯能够在所述阀芯孔中运动，所述阀块匹配设置在所述阀块孔中，所述弹性片匹配设置在所述阀块孔中。

优选地，所述阀芯孔为圆孔，所述弹性片为圆形片，且所述弹性片的直径大于所述阀芯孔的直径。

优选地，所述工艺槽包括相互连通的第一弧形段、第二弧形段和第三弧形段，所述第一弧形段和所述第三弧形段均环绕所述弹性片的中心设置，所述第一弧形段的半径小于所述第三弧形段的半径，所述第二弧形段连接在所述第一弧形段与所述第三弧形段之间，且所述第一弧形段、所述第二弧形段和所述第三弧形段的内侧朝向相同。

优选地，所述第一弧形段的半径为5-8mm、所述第二弧形段的半径为3-6mm、所述第三弧形段的半径为8-11mm；和/或

所述弹性片的厚度为0.3-0.6mm。

优选地，所述弹性片上形成有三个所述工艺槽，且每个所述工艺槽的第一弧形段均位于另一所述工艺槽的第三弧形段与所述弹性片的中心之间。

优选地，所述弹性片上还形成有沿厚度方向贯穿所述弹性片的中心孔，所述多个通孔包括位于所述阀块中心的第二通孔和位于所述第二通孔侧方的第一通孔，所述中心孔与所述第二通孔对应设置，且所述中心孔的直径大于所述第二通孔的直径。