久久一区二区免费播放,国产在线欧美日韩一区二区,国产综合色在线视频,精品伊人久久久香线蕉,精品视频麻豆网站,玖玖国产,国内精品久久久久影,在线观看精品视频一区二区三区,午夜久久影院,国产精品一区久久

用于實(shí)時(shí)地監(jiān)測(cè)穿過(guò)質(zhì)量流量控制器的流量的系統(tǒng)和方法
【專利摘要】質(zhì)量流量控制器包括：第一流量計(jì)，其被構(gòu)造和布置成測(cè)量穿過(guò)質(zhì)量流量控制器的質(zhì)量的流率；第二流量計(jì)，其被構(gòu)造和布置成測(cè)量穿過(guò)質(zhì)量流量控制器的質(zhì)量的流率；控制閥，其被構(gòu)造和布置成響應(yīng)于根據(jù)如流量計(jì)之一所測(cè)量的流率而產(chǎn)生的控制信號(hào)來(lái)控制穿過(guò)質(zhì)量流量控制器的質(zhì)量的流率；以及系統(tǒng)控制器，其被構(gòu)造和布置成產(chǎn)生控制信號(hào)，并在如第一流量計(jì)所測(cè)量的質(zhì)量的流率和如第二流量計(jì)所測(cè)量的質(zhì)量的流率之間的差異超過(guò)閾值時(shí)提供指示。
【專利說(shuō)明】用于實(shí)時(shí)地監(jiān)測(cè)穿過(guò)質(zhì)量流量控制器的流量的系統(tǒng)和方法
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002] 本申請(qǐng)根據(jù)美國(guó)法典第35篇第119條要求2012年1月20日提交的美國(guó)申請(qǐng)?zhí)?13/354988的優(yōu)先權(quán)利益，該美國(guó)申請(qǐng)通過(guò)引用被全部并入本文。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003] 本公開(kāi)通常涉及質(zhì)量流量控制器（MFC)，且更特別地涉及用于實(shí)時(shí)地監(jiān)測(cè)穿過(guò) MFC的流量的系統(tǒng)和實(shí)時(shí)地監(jiān)測(cè)穿過(guò)MFC的流量的方法。如在本文使用的，術(shù)語(yǔ)"氣體"包 括術(shù)語(yǔ)"蒸汽"，如果這兩個(gè)術(shù)語(yǔ)被認(rèn)為不同的話。
[0004] 概要
[0005] 質(zhì)量流量控制器（MFC)是用于測(cè)量和控制氣體的流量的設(shè)備。它們通常用于在半 導(dǎo)體制造工藝期間控制氣體的流量，其中進(jìn)入半導(dǎo)體工具（例如真空室）內(nèi)的氣體的流量 必須被謹(jǐn)慎地控制，以便產(chǎn)生高產(chǎn)率半導(dǎo)體產(chǎn)品。MFC通常被設(shè)計(jì)和標(biāo)定成控制在特定范圍 的流率（flow rate)下的特定類型的氣體。設(shè)備基于由通常用戶預(yù)先確定的給定設(shè)定點(diǎn)或 外部設(shè)備（例如半導(dǎo)體工具本身）來(lái)控制流率。MFC可以是模擬或數(shù)字的。它們一般被設(shè) 計(jì)成對(duì)入口氣體的壓力范圍使用，低壓和高壓MFC是可用的。所有MFC具有進(jìn)氣口和出氣 口、包括質(zhì)量流量傳感器和比例控制閥的質(zhì)量流量計(jì)。系統(tǒng)控制器用作反饋控制系統(tǒng)的一 部分，反饋控制系統(tǒng)根據(jù)如由設(shè)定點(diǎn)所確定的流率與如質(zhì)量流量傳感器所感測(cè)的所測(cè)量的 流率的比較來(lái)向控制閥提供控制信號(hào)。反饋控制系統(tǒng)因此操作閥，使得所測(cè)量的流量被維 持在如由設(shè)定點(diǎn)所確定的流率。
[0006] 這樣的控制系統(tǒng)假設(shè)MFC在某個(gè)容限內(nèi)保持標(biāo)定。為了測(cè)試MFC是否在標(biāo)定的容 限內(nèi)，一般離線地測(cè)試MFC，利用這樣的設(shè)備作為質(zhì)量流量檢驗(yàn)器。質(zhì)量流量檢驗(yàn)器用于測(cè) 試流率。雖然離線測(cè)試非常準(zhǔn)確，但總是有下列問(wèn)題:MFC可能在過(guò)程的運(yùn)行（實(shí)時(shí)地）期 間變得標(biāo)定失效，且沒(méi)有被檢測(cè)到，直到過(guò)程完成為止。這可常常導(dǎo)致半導(dǎo)體產(chǎn)品的較低產(chǎn) 量和甚至導(dǎo)致整個(gè)產(chǎn)品產(chǎn)量的損失的完全故障。這可能是昂貴的，且顯然是不合乎需要的。 所需要的是當(dāng)過(guò)程正運(yùn)行時(shí)用于實(shí)時(shí)地連續(xù)測(cè)試MFC的標(biāo)定設(shè)置的設(shè)備和方法。
[0007] 相關(guān)技術(shù)的描述
[0008] 參考日本公布的申請(qǐng)2004-246826A2004. 9. 2。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 一種質(zhì)量流量控制器，包括：
[0010] 第一流量計(jì)，其被構(gòu)造和布置成測(cè)量穿過(guò)該質(zhì)量流量控制器的質(zhì)量的流率；
[0011] 第二流量計(jì)，其被構(gòu)造和布置成測(cè)量穿過(guò)該質(zhì)量流量控制器的質(zhì)量的流率；
[0012] 控制閥，其被構(gòu)造和布置成響應(yīng)于根據(jù)如由流量計(jì)之一所測(cè)量的流率而產(chǎn)生的控 制信號(hào)來(lái)控制穿過(guò)質(zhì)量流量控制器的質(zhì)量的流率；以及
[0013] 系統(tǒng)控制器，其被構(gòu)造和布置成產(chǎn)生控制信號(hào)，并在如由第一流量計(jì)所測(cè)量的質(zhì) 量的流率和如第二流量計(jì)所測(cè)量的質(zhì)量的流率之間的差異超過(guò)閾值時(shí)提供指示。
[0014] 根據(jù)例證性實(shí)施例和附圖的下面的詳細(xì)描述的查閱，這些以及其它部件、步驟、特 征、對(duì)象、益處和優(yōu)點(diǎn)現(xiàn)在將變得清楚。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015] 附圖公開(kāi)了例證性實(shí)施例。它們并不闡述所有實(shí)施例。此外或替代地，可使用其它 實(shí)施例?？赡苊黠@或不必要的細(xì)節(jié)可被省略以節(jié)省空間或?yàn)榱烁行У恼f(shuō)明。相反，可在 沒(méi)有所公開(kāi)的所有細(xì)節(jié)的情況下實(shí)踐一些實(shí)施例。當(dāng)相同的數(shù)字出現(xiàn)在不同的附圖中時(shí)， 它指相同或相似的部件或步驟。
[0016] 圖1是被構(gòu)造和布置成控制穿過(guò)MFC的流量并實(shí)時(shí)地監(jiān)測(cè)MFC的準(zhǔn)確度的MFC的 簡(jiǎn)化方框圖；
[0017] 圖2是使用這里所描述的教導(dǎo)的MFC的實(shí)施例的方框圖；以及
[0018] 圖3是用于產(chǎn)生指示MFC(例如關(guān)于圖1和2描述的MFC)何時(shí)在標(biāo)定容限之外的 信號(hào)的部件的方框圖。

【具體實(shí)施方式】
[0019] 現(xiàn)在討論例證性實(shí)施例。此外或替代地，可使用其它實(shí)施例?？赡苊黠@或不必要 的細(xì)節(jié)可被省略以節(jié)省空間或?yàn)榱烁行У恼f(shuō)明。相反，可在沒(méi)有所公開(kāi)的所有細(xì)節(jié)的情 況下實(shí)踐一些實(shí)施例。
[0020] 參考圖1，所示出的示例性質(zhì)量流量控制器10被構(gòu)造和布置成控制穿過(guò)MFC的流 量并實(shí)時(shí)地監(jiān)測(cè)MFC的準(zhǔn)確度。如所示的，控制器10包括兩個(gè)流量計(jì)12和14,每個(gè)流量計(jì) 獨(dú)立地產(chǎn)生表示穿過(guò)MFC的氣體的所測(cè)量的流率的信號(hào)。這兩個(gè)流量計(jì)的輸出被提供到系 統(tǒng)控制器16。控制器16處理從這兩個(gè)流量計(jì)12和14接收的兩個(gè)信號(hào)，并基于由流量計(jì)之 一所測(cè)量的流量和設(shè)定點(diǎn)來(lái)向比例控制閥18提供控制信號(hào)，并且當(dāng)確定如兩個(gè)流量計(jì)所 測(cè)量的流率中的差異超過(guò)預(yù)定閾值時(shí)提供指示（"警報(bào)"）信號(hào)。
[0021] 在圖2中示出通常在20指示的MFC的更詳細(xì)的示例性實(shí)施例。MFC20被構(gòu)造和 布置成控制穿過(guò)MFC的流量并實(shí)時(shí)地監(jiān)測(cè)MFC的準(zhǔn)確度。如所示的，氣體在包括導(dǎo)管的塊 28的輸入口 32處被接收，該導(dǎo)管限定穿過(guò)MFC到出氣口 60的主要流動(dòng)路徑。第一流量 計(jì)30被示為熱質(zhì)量流量計(jì)。熱質(zhì)量流量計(jì)一般包括熱質(zhì)量流量傳感器36。后者通常包括 布置在穿過(guò)塊28的氣體流的主要流動(dòng)路徑34的旁路中的旁路元件38。U形毛細(xì)管40具 有分別連接到在旁路元件38的上游和下游端處的主通路的相對(duì)端。一個(gè)或多個(gè)阻力元件 42(兩個(gè)是最常見(jiàn)的）用于根據(jù)例如這兩個(gè)阻力元件的阻力中的差異基于溫度測(cè)量來(lái)測(cè)量 穿過(guò)毛細(xì)管的流量，阻力中的差異轉(zhuǎn)而是流體的感測(cè)溫度（質(zhì)量流率的度量）中的差異的 函數(shù)。旁路元件38設(shè)計(jì)成確保穿過(guò)在毛細(xì)管40的兩端之間的旁路元件38的氣體流是層 流的。通過(guò)維持層流流動(dòng)，穿過(guò)毛細(xì)管的氣體的所測(cè)量的流率將是穿過(guò)主流動(dòng)路徑34的流 的精確百分比。因此，穿過(guò)毛細(xì)管40的所感測(cè)的流率將是穿過(guò)MFC20并離開(kāi)出氣口 60的 流率的準(zhǔn)確度量。表示所感測(cè)的流率的數(shù)據(jù)被傳遞到系統(tǒng)控制器16。
[0022] 第二流量計(jì)50被示為差壓流量計(jì)。針對(duì)阻塞流狀況，流量計(jì)50包括流量限制器 52 (例如臨界流噴嘴或孔口）和布置成測(cè)量從流量限制器52上游流經(jīng)主流動(dòng)路徑34的氣 體的相應(yīng)溫度和壓力的溫度傳感器54和上游壓力傳感器56。將表示所感測(cè)的溫度和壓力 的數(shù)據(jù)傳輸?shù)较到y(tǒng)控制器，用于在根據(jù)這些所感測(cè)的測(cè)量結(jié)果確定流經(jīng)第二流量計(jì)的質(zhì)量 流量時(shí)使用。針對(duì)非阻塞流狀況，第二或下游壓力傳感器58設(shè)置在流量限制器52的下游 側(cè)上。將表示所感測(cè)的溫度、上游壓力和下游壓力的數(shù)據(jù)傳輸?shù)较到y(tǒng)控制器16,用于根據(jù)所 感測(cè)的測(cè)量結(jié)果確定流經(jīng)第二流量計(jì)50的質(zhì)量流量。由第二流量計(jì)50 (在阻塞和非阻塞 實(shí)施例中）提供的第二測(cè)量獨(dú)立于由第一流量計(jì)30提供的測(cè)量。
[0023] 參考圖3,系統(tǒng)控制器16處理流量計(jì)70和72的輸出以便提供穿過(guò)MFC的同一流 的兩個(gè)流量測(cè)量結(jié)果。如所示，流量計(jì)70被提供到流量控制單元74,流量控制單元74轉(zhuǎn)而 將控制信號(hào)施加到比例控制閥18。提供比較器76以比較表示由兩個(gè)流量計(jì)70和72提供 的所感測(cè)的流量測(cè)量結(jié)果的數(shù)據(jù)以提供輸出信號(hào)，輸出信號(hào)作為這兩個(gè)測(cè)量結(jié)果之間的任 何差異的函數(shù)并表示兩個(gè)測(cè)量結(jié)果之間的任何差異。通過(guò)閾值檢測(cè)器78將這個(gè)輸出信號(hào) 與某個(gè)閾值（由閾值設(shè)置80提供）比較。如果比較器76的輸出信號(hào)超過(guò)閾值（其中這兩 個(gè)計(jì)提供不同的流量測(cè)量結(jié)果，使得在這兩者之間的差異超過(guò)預(yù)定閾值），閾值檢測(cè)器提供 警報(bào)或指示信號(hào)以警告用戶該計(jì)中的至少一個(gè)是不準(zhǔn)確的，以及MFC應(yīng)被離線地采用并進(jìn) 一步被測(cè)試。應(yīng)注意，在80處的閾值設(shè)置的值可以用多種方法中的任一個(gè)（包括在MFC的 初始工廠設(shè)置期間設(shè)置該值）來(lái)提供，或是用戶編程的。可根據(jù)針對(duì)特定過(guò)程的質(zhì)量流量 中的可允許容限來(lái)設(shè)置閾值，控制器用于利用該特定過(guò)程來(lái)輸送氣體。因此，一些過(guò)程可以 比其它過(guò)程允許流量中的更大容限。
[0024] 雖然第一和第二流量計(jì)在圖2中分別被描述為熱質(zhì)量流量計(jì)和差壓流量計(jì)，它 們也可以是其它類型的流量計(jì)，例如科里奧里流量計(jì)、磁性流量計(jì)或超聲流量計(jì)，取決于 MFC20打算用于的應(yīng)用。雖然第一流量計(jì)的類型不同于第二流量計(jì)的類型是優(yōu)選的，但是 這兩個(gè)流量計(jì)可以是相同的類型。例如，這兩個(gè)流量計(jì)可以是熱質(zhì)量流量計(jì)或差壓流量計(jì)。 此外，雖然第一流量計(jì)30位于控制閥18的上游而第二流量計(jì)位于控制閥18的下游，這兩 個(gè)流量計(jì)的位置可以是沿著MFC的主流動(dòng)路徑34的任何地方。例如，這兩個(gè)流量計(jì)可以在 控制閥18的上游或下游。
[0025] 如圖3所示，盡管來(lái)自第一流量計(jì)70的測(cè)量結(jié)果在流量控制單元74中被用于控 制MFC流量輸出并且來(lái)自第二流量計(jì)72的測(cè)量結(jié)果被用于實(shí)時(shí)地驗(yàn)證MFC的準(zhǔn)確度，但是 來(lái)自第二流量計(jì)72的測(cè)量結(jié)果可在流量控制單元74中被用于控制MFC20的流量輸出，且 來(lái)自第一流量計(jì)70的測(cè)量結(jié)果被用于流量驗(yàn)證。
[0026] 所討論的部件、步驟、特征、對(duì)象、益處和優(yōu)點(diǎn)僅僅是例證性的。它們中沒(méi)有一個(gè)以 及關(guān)于它們的討論也非旨在以任何方式限制保護(hù)范圍。還設(shè)想了很多其它實(shí)施例。這些實(shí) 施例包括具有更少的、額外的和/或不同的部件、步驟、特征、對(duì)象、益處和優(yōu)點(diǎn)的實(shí)施例。 這些實(shí)施例還包括部件和/或步驟被不同地布置和/或排序的實(shí)施例。
[0027] 除非另有說(shuō)明，在這個(gè)說(shuō)明書中（包括在接下來(lái)的權(quán)利要求中）闡述的所有測(cè)量、 值、額定值、位置、幅值、尺寸和其它規(guī)范是近似的，不是確切的。它們預(yù)期具有與它們所涉 及的功能和與它們所屬的領(lǐng)域中的慣例一致的合理范圍。
[0028] 所有制品、專利、專利申請(qǐng)和在本公開(kāi)中引用的其它公布物特此通過(guò)引用被并入 本文。
[0029] 短語(yǔ)"用于…的模塊"在權(quán)利要求中使用時(shí)被預(yù)期并應(yīng)被解釋為包括所描述的相 應(yīng)的結(jié)構(gòu)和材料及其等效形式。類似地，短語(yǔ)"用于…的步驟"在權(quán)利要求中使用時(shí)被預(yù)期 并應(yīng)被解釋為包括所描述的相應(yīng)的行動(dòng)及其等效形式。這些短語(yǔ)在權(quán)利要求中的缺失意指 權(quán)利要求并不被預(yù)期且不應(yīng)被解釋為限于相應(yīng)的結(jié)構(gòu)、材料或行動(dòng)及其等效形式中的任一 個(gè)。
[0030] 所陳述或示出的事情沒(méi)有被預(yù)期或不應(yīng)被解釋為使任何部件、步驟、特征、對(duì)象、 益處、優(yōu)點(diǎn)或等效形式獻(xiàn)給公眾，而不管它是否在權(quán)利要求中被列舉出。
[0031] 保護(hù)范圍僅由現(xiàn)在接下來(lái)的權(quán)利要求限制。該范圍被預(yù)期或應(yīng)被解釋為與在當(dāng)按 照這個(gè)說(shuō)明書被解釋時(shí)的權(quán)利要求中使用的語(yǔ)言的普通意義和接下來(lái)的訴訟歷史一致的 范圍一樣廣泛，并包括所有結(jié)構(gòu)和功能等效形式。
【權(quán)利要求】
1. 一種質(zhì)量流量控制器，包括： 第一流量計(jì)，其被構(gòu)造和布置成測(cè)量穿過(guò)所述質(zhì)量流量控制器的質(zhì)量的流率； 第二流量計(jì)，其被構(gòu)造和布置成測(cè)量穿過(guò)所述質(zhì)量流量控制器的質(zhì)量的流率； 控制閥，其被構(gòu)造和布置成響應(yīng)于根據(jù)由所述流量計(jì)之一所測(cè)量的流率而產(chǎn)生的控制 信號(hào)來(lái)控制穿過(guò)所述質(zhì)量流量控制器的質(zhì)量的流率；以及 系統(tǒng)控制器，其被構(gòu)造和布置成產(chǎn)生所述控制信號(hào)，并在由所述第一流量計(jì)所測(cè)量的 質(zhì)量的流率和由所述第二流量計(jì)所測(cè)量的質(zhì)量的流率之間的差異超過(guò)閾值時(shí)提供指示。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的質(zhì)量流量控制器，其中所述第一流量計(jì)和所述第二流量計(jì)具 有相同的類型。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的質(zhì)量流量控制器，其中所述第一流量計(jì)和所述第二流量計(jì)具 有不同的類型。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的質(zhì)量流量控制器，其中所述流量計(jì)中的至少一個(gè)是差壓流量 計(jì)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的質(zhì)量流量控制器，其中所述流量計(jì)中的至少一個(gè)是熱質(zhì)量流 量計(jì)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的質(zhì)量流量控制器，其中所述流量計(jì)中的另一個(gè)是差壓流量 計(jì)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的質(zhì)量流量控制器，其中所述流量計(jì)中的至少一個(gè)是科里奧利 流量計(jì)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的質(zhì)量流量控制器，其中所述流量計(jì)中的至少一個(gè)是磁性流量 計(jì)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的質(zhì)量流量控制器，其中所述流量計(jì)中的至少一個(gè)是超聲流量 計(jì)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的質(zhì)量流量控制器，其中所述第一流量計(jì)和所述第二流量計(jì) 分別在所述控制閥的上游和下游。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的質(zhì)量流量控制器，其中所述第一流量計(jì)和所述第二流量計(jì) 都位于所述控制閥的上游。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的質(zhì)量流量控制器，其中所述第一流量計(jì)和所述第二流量計(jì) 都位于所述控制閥的下游。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的質(zhì)量流量控制器，其中所述控制信號(hào)根據(jù)由熱質(zhì)量流量計(jì) 所測(cè)量的流率而產(chǎn)生。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的質(zhì)量流量控制器，其中另一流量計(jì)是差壓流量計(jì)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的質(zhì)量流量控制器，其中所述控制信號(hào)根據(jù)由差壓流量計(jì)所 測(cè)量的流率而產(chǎn)生。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的質(zhì)量流量控制器，其中另一流量計(jì)是熱質(zhì)量流量計(jì)。
17. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的質(zhì)量流量控制器，其中所述閾值是用戶設(shè)置的。
18. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的質(zhì)量流量控制器，其中所述閾值是工廠設(shè)置的。
19. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的質(zhì)量流量控制器，其中根據(jù)針對(duì)過(guò)程的質(zhì)量流量中的可允 許容限來(lái)設(shè)置所述閾值，所述控制器用于利用所述過(guò)程來(lái)輸送氣體。
【文檔編號(hào)】G01F25/00GK104114982SQ201380005938
【公開(kāi)日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2013年1月9日 優(yōu)先權(quán)日:2012年1月20日
【發(fā)明者】丁軍華 申請(qǐng)人:Mks 儀器公司