一種防止質量流量控制器內部氣體泄露的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種防止質量流量控制器內部氣體泄露的方法，包括：質量流量控制器的進氣端上設置有第一調節(jié)閥，出氣端連接至一腔室，所述質量流量控制器完成每一制程后，抽空從所述腔室至所述第一調節(jié)閥的管路內的氣體以及所述質量流量控制器內的氣體，然后再進行下一制程，所述質量流量控制器內及管路中的氣體都被抽空，不會對下一制程造成影響，并且可以提高質量流量控制器的控制精度。
【專利說明】一種防止質量流量控制器內部氣體泄露的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及質量流量控制器，特別涉及一種防止質量流量控制器內部氣體泄露的方法。
【背景技術】
[0002]質量流量控制器(Mass Flow Controller, MFC)主要用于對氣體的質量流量進行精密測量和控制，在半導體微電子工業(yè)、特種材料研制、化學工業(yè)、石油工業(yè)、醫(yī)藥、環(huán)保和真空等多種領域的科研和生活中有著重要的作用。
[0003]質量流量控制器由質量流量計、控制器組成，不但具有流量計的功能，還能自動控制氣體流量，即用戶可根據需要進行流量設定，MFC自動地將流量恒定在設定值上。質量流量計由分流器通道、流量傳感器和放大電路等部件組成，在此基礎上，再加上調節(jié)閥和PID(Proportion Integration Differentiation,比例積分微分)控制電路就構成了質量流量控制器。
[0004]半導體設備中需要精確控制氣體的質量流量，每種設備不同的工藝都需要不同的氣體的流量配比，因此每種氣體都需要相對應的質量流量控制器來控制氣體流量。若反應氣體為活性氣體，例如SiH4，質量流量控制器則用于控制活性氣體的流量，活性氣體易與氧氣發(fā)生化學反應，生成的反應物(例如:SiH4生成的產物為Si02)會堵塞在質量流量控制器的調節(jié)閥上，關閉調節(jié)閥停止向反應腔室通入活性氣體時，由于調節(jié)閥上存在有累積的反應物，會導致調節(jié)閥無法完全關閉，因此會有部分反應氣體通過未關緊的調節(jié)閥并堵在下一調節(jié)閥前的管路內，這部分活性氣體并沒有計算在需要的氣體流量之中，由此會影響反應腔室下一步的制程，對最終半導體器件的性能造成影響。
[0005]因此，如何防止質量流量控制器內部氣體泄露，是提高質量流量控制器控制精度所需要解決的技術問題。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明提供了一種防止質量流量控制器內部氣體泄露的方法，以解決現有技術中質量流量控制器內部氣體泄露對流量控制造成的影響。
[0007]本發(fā)明提供的防止質量流量控制器內部氣體泄露的方法，所述質量流量控制器的進氣端上設置有第一調節(jié)閥，出氣端連接至一腔室，所述質量流量控制器完成某一制程后，抽空從所述腔室至所述第一調節(jié)閥的管路內的氣體以及所述質量流量控制器內的氣體。
[0008]進一步的，所述質量流量控制器控制的氣體為如SiH4。
[0009]進一步的，所述質量流量控制器的出氣端上設置有第二調節(jié)閥以及第三調節(jié)閥。
[0010]進一步的，所述第二調節(jié)閥靠近所述質量流量控制器，所述第三調節(jié)閥靠近所述腔室。
[0011]進一步的，抽空氣體時，打開所述第二調節(jié)閥和第三調節(jié)閥，抽空氣體后，關閉所述第二調節(jié)閥和第三調節(jié)閥。[0012]進一步的，所述質量流量控制器上設置有質量流量控制器調節(jié)閥。
[0013]與現有技術相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
[0014]本發(fā)明提供的防止質量流量控制器內部氣體泄露的方法，在質量流量控制器完成每一制程后，抽空從所述腔室至所述第一調節(jié)閥的管路內的氣體以及所述質量流量控制器內的氣體，然后再進行下一制程，所述質量流量控制器內及管路中的氣體都被抽空，不會對下一制程造成影響，并且可以提高質量流量控制器的控制精度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明一實施例所提供的質量流量控制器的連接示意圖。
[0016]圖2為本發(fā)明一實施例所提供的防止質量流量控制器內部氣體泄露的方法的流程不意圖。
[0017]圖3為本發(fā)明一實施例所提供的防止質量流量控制器內部氣體泄露的方法的測
量結果。
【具體實施方式】
[0018]以下結合附圖和具體實施例對本發(fā)明提出的防止質量流量控制器內部氣體泄露的方法做進一步詳細說明。根據下面說明和權利要求書，本發(fā)明的優(yōu)點和特征將更清楚，需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準的比率，僅用于方便、明晰地輔助說明本發(fā)明實施例的目的。
[0019]圖1為本發(fā)明一實施例所提供的質量流量控制器的連接示意圖，如圖1所示，所述質量流量控制器MFC的進氣端I上設置有第一調節(jié)閥10，出氣端2連接至一腔室chamber ；圖2為本發(fā)明一實施例所提供的防止質量流量控制器內部氣體泄露的方法的流程示意圖，如圖2所示，本發(fā)明提出的一種防止質量流量控制器內部氣體泄露的方法，包括以下步驟:
[0020]步驟01:完成某一制程；
[0021]步驟02:抽空所述腔體至所述第一調節(jié)閥10的管路內的氣體以及所述質量流量控制器MFC內的氣體；
[0022]步驟03:進行下一制程。
[0023]本發(fā)明所提供的防止質量流量控制器內部氣體泄漏的方法，在完成某一制程后，所述第一調節(jié)閥10 —直處于關閉狀態(tài)，抽空所述第一調節(jié)閥10至所述腔室chamber內的氣體，待到下一制程時，才打開所述第一調節(jié)閥10，進行氣體流量控制，使用該方法，可以保證在每個制程開始時，所述質量流量控制器MFC以及管路內部沒有多余氣體。需要說明的是，本方法比較適用于活性氣體的質量流量控制，本實施例中，所述質量流量控制器MFC控制的氣體是SiH4，在其他實施例中，也可以是本領域技術人員已知的其他活性氣體。
[0024]請繼續(xù)參考圖1，所述質量流量控制器MFC的出氣端2上設置有第二調節(jié)閥20和第三調節(jié)閥30，用于打開或關閉氣體管路，本實施例中，所述第二調節(jié)閥20靠近所述質量流量控制器MFC，所述第三調節(jié)閥靠近所述腔室chamber。在抽空氣體時，打開所述第二調節(jié)閥20和第三調節(jié)閥30，抽空氣體后，關閉所述第二調節(jié)閥20和第三調節(jié)閥30。
[0025]以下詳細說明本發(fā)明所提供的防止質量流量控制器內部氣體泄露的方法:
[0026]步驟01，所述第一調節(jié)閥10、第二調節(jié)閥20和第三調節(jié)閥30都處于打開狀態(tài)，完成某一制程中所需要的氣體的流量，此時，第一調節(jié)閥10、第二調節(jié)閥20和第三調節(jié)閥30都處于關閉狀態(tài)；
[0027]步驟02:打開所述第二調節(jié)閥20和第三調節(jié)閥30，抽空從所述第一調節(jié)閥10到所述腔室chamber的管路內的氣體，包括所述質量流量控制器MFC內的氣體，接著關閉所述第二調節(jié)閥20和第三調節(jié)閥30 ；
[0028]步驟03，打開所述第一調節(jié)閥10、第二調節(jié)閥20和第三調節(jié)閥30，通入下一制程中所需要的氣體流量，并依次重復所述步驟。
[0029]本實施例中，所述質量流量控制器MFC上設置有質量流量控制器調節(jié)閥40，用于打開或關閉MFC。本發(fā)明通過在質量流量控制器完成每一制程后，抽空所述腔室至所述第一調節(jié)閥的管路內的氣體以及所述質量流量控制器內的氣體，然后再進行下一制程，所述質量流量控制器內及管路中的氣體都被抽空，不會對下一制程造成影響，在進行下一制程之前，所述質量流量控制器MFC以及管路中的氣體已經被抽空，所述流量控制器調節(jié)閥40無法關閉也不會造成氣體的泄露，同時提高了質量流量控制器的控制精度。
[0030]圖3為本發(fā)明一實施例所提供的防止質量流量控制器內部氣體泄露的方法的測量結果，如圖3所示，本實施例中，在完成向腔室內通入一定流量的SiH4的某一制程之后，第一調節(jié)閥、第二調節(jié)閥與第三調節(jié)閥都處于關閉狀態(tài)，在腔室中放入半導體襯底，然后進行測量；分別在三個腔室A、B、C中進行測量，條件I表示:打開第三調節(jié)閥，抽空從所述腔室至所述第二調節(jié)閥的管路內的氣體；條件2表示:本發(fā)明所提供的防止質量流量控制器內部氣體泄露的方法，打開第二調節(jié)閥和第三調節(jié)閥，抽空從所述腔室至所述第一調節(jié)閥的管路內的氣體以及所述質量流量控制器內的氣體；其余的條件都相同。在不同的兩個條件下，分別在A、B、C三個腔室中形成Si02成膜。從圖3可以看出，在條件I的基礎上，形成的Si02薄膜的厚度已經超過100 A，而在條件2的基礎上，形成的Si02薄膜的厚度在50 A左右，需要說明的是，此處的50 A左右的薄膜是腔室內的半導體襯底與腔室內解離的O反應形成的，在條件I下形成的薄膜比條件2下形成的薄膜要厚將近W A ,
[0031]從圖3可以看出，所述質量流量控制器內的氣體泄漏是造成薄膜厚度增大的主要因素，質量流量控制器調節(jié)閥的不完全關閉將會導致氣體向腔室內泄漏，從而對形成的薄膜造成影響。而在每一制程完成后，打開第二調節(jié)閥和第三調節(jié)閥，抽空從所述腔室至所述第一調節(jié)閥的管路內的氣體以及所述質量流量控制器內的氣體，可以避免對下一制程造成影響，提高質量流量控制器的流量精度。
[0032]綜上所述，本發(fā)明通過在質量流量控制器完成每一制程后，抽空從所述腔室至所述第一調節(jié)閥的管路內的氣體以及所述質量流量控制器內的氣體，然后再進行下一制程，所述質量流量控制器內及管路中的氣體都被抽空，不會對下一制程造成影響，并且可以提高質量流量控制器的控制精度。
[0033]上述描述僅是對本發(fā)明較佳實施例的描述，并非對本發(fā)明范圍的任何限定，本發(fā)明領域的普通技術人員根據上述揭示內容做的任何變更、修飾，均屬于權利要求書的保護范圍。
【權利要求】
1.一種防止質量流量控制器內部氣體泄露的方法，所述質量流量控制器的進氣端上設置有第一調節(jié)閥，出氣端連接至一腔室，其特征在于，所述質量流量控制器完成每一制程后，抽空從所述腔室至所述第一調節(jié)閥的管路內的氣體以及所述質量流量控制器內的氣體。
2.如權利要求1所述的防止質量流量控制器內部氣體泄露的方法，其特征在于，所述質量流量控制器控制的氣體為如SiH4。
3.如權利要求1所述的防止質量流量控制器內部氣體泄露的方法，其特征在于，所述質量流量控制器的出氣端上設置有第二調節(jié)閥以及第三調節(jié)閥。
4.如權利要求3所述的防止質量流量控制器內部氣體泄露的方法，其特征在于，所述第二調節(jié)閥靠近所述質量流量控制器，所述第三調節(jié)閥靠近所述腔室。
5.如權利要求4所述的防止質量流量控制器內部氣體泄露的方法，其特征在于，抽空氣體時，打開所述第二調節(jié)閥和第三調節(jié)閥，抽空氣體后，關閉所述第二調節(jié)閥和第三調節(jié)閥。
6.如權利要求1所述的防止質量流量控制器內部氣體泄露的方法，其特征在于，所述質量流量控制器上設置有質量流量控制器調節(jié)閥。
【文檔編號】G05D7/06GK103869837SQ201410097450
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年3月17日 優(yōu)先權日:2014年3月17日
【發(fā)明者】田守衛(wèi), 孫洪福, 姜國偉, 牟善勇 申請人:上海華虹宏力半導體制造有限公司