工藝腔體氧氣濃度檢測系統以及工藝腔體氧氣濃度檢測方法
【專利摘要】本發明提供了一種工藝腔體氧氣濃度檢測系統以及工藝腔體氧氣濃度檢測方法。根據本發明的工藝腔體氧氣濃度檢測系統包括：前級管道、三通閥、質量流量控制器以及氧氣濃度偵測器；其中，前級管道將來自工藝腔體的氣體接通至三通閥的第一輸入端，質量流量控制器安裝在三通閥的第二輸入端處，而且三通閥的第二輸入端接收用于使自工藝腔體的氣體的溫度降低的氮氣，三通閥的輸出端連接至氧氣濃度偵測器。
【專利說明】
工藝腔體氧氣濃度檢測系統以及工藝腔體氧氣濃度檢測方法
技術領域
[0001]本發明涉及半導體制造領域，具體涉及氣體管路控制技術領域;更具體地說，本發明涉及一種工藝腔體氧氣濃度檢測系統以及工藝腔體氧氣濃度檢測方法。
【背景技術】
[0002]當前，氧氣濃度偵測器的氮氣清掃流量一般設定為小于5ppm，而實際能夠調整的監控指示表的最小范圍為50ppm，由此導致工程師在調節流量時只能大致判斷指針靠近刻度O為標準，并且最后由工藝部門使用測試晶圓來判斷檢測氧氣濃度偵測器的氮氣清掃流量是否設定正常。
[0003]由于設定操作的不精確，導致流入氧氣濃度偵測器的氮氣量不確定，使工藝腔體內采樣的氣體被氮氣稀釋的程度不確定，最終影響氧氣濃度偵測器偵測工藝腔體含氧量的錯誤。
[0004]同時，同型機臺之間由于氮氣設定無法保證完全一致，使機臺相互之間無法很好的完成匹配。
[0005]由此，希望提供一種能夠有效地進行工藝腔體氧氣濃度的精確檢測的技術方案。
【發明內容】
[0006]本發明所要解決的技術問題是針對現有技術中存在上述缺陷，提供一種能夠有效地進行工藝腔體氧氣濃度的精確檢測的系統和方法。
[0007]為了實現上述技術目的，根據本發明，提供了一種工藝腔體氧氣濃度檢測系統，包括:前級管道、三通閥、質量流量控制器以及氧氣濃度偵測器;其中，前級管道將來自工藝腔體的氣體接通至三通閥的第一輸入端，質量流量控制器安裝在三通閥的第二輸入端處，而且三通閥的第二輸入端接收用于使自工藝腔體的氣體的溫度降低的氮氣，三通閥的輸出端連接至氧氣濃度偵測器。
[0008]優選地，來自工藝腔體的氣體是混合氣體。
[0009]優選地，來自工藝腔體的氣體包含氧氣。
[0010]優選地，來自工藝腔體的氣體包含氧氣和氮氣。
[0011 ]根據本發明，還提供了一種工藝腔體氧氣濃度檢測方法包括:
[0012]第一步驟:通過前級管道將來自工藝腔體的氣體通入三通閥的第一輸入端；
[0013]第二步驟:將質量流量控制器安裝在三通閥的第二輸入端處；
[0014]第三步驟:根據質量流量控制器的設定的稀釋氮氣的預定流量，向三通閥的第二輸入端通入用于使自工藝腔體的氣體的溫度降低的預定流量的稀釋氮氣；
[0015]第四步驟:利用氧氣濃度偵測器測量三通閥的輸出端輸出的混合氣體中的氧氣濃度。
[0016]優選地，所述工藝腔體氧氣濃度檢測方法還包括:根據質量流量控制器的設定的稀釋氮氣的預定流量以及氣濃度偵測器測量的氧氣濃度，計算來自工藝腔體的氣體中的氧氣濃度。
[0017]優選地，來自工藝腔體的氣體是混合氣體。
[0018]優選地，來自工藝腔體的氣體包含氧氣。
[0019]優選地，來自工藝腔體的氣體包含氧氣和氮氣。
[0020]本發明通過在氧氣偵測器的凈化回路中增加流量控制器，實現工藝腔體內氧氣濃度的精確檢測，而且本發明實現了同型機臺氧氣濃度偵測結果的一致性，同時避免了由于偵測結果異常導致的產品缺陷。
【附圖說明】
[0021]結合附圖，并通過參考下面的詳細描述，將會更容易地對本發明有更完整的理解并且更容易地理解其伴隨的優點和特征，其中:
[0022]圖1示意性地示出了根據現有技術的對工藝腔體氧氣濃度檢測的系統示意圖。
[0023]圖2示意性地示出了根據本發明優選實施例的工藝腔體氧氣濃度檢測系統的示意圖。
[0024]圖3示意性地示出了根據本發明優選實施例的工藝腔體氧氣濃度檢測方法的流程圖。
[0025]需要說明的是，附圖用于說明本發明，而非限制本發明。注意，表示結構的附圖可能并非按比例繪制。并且，附圖中，相同或者類似的元件標有相同或者類似的標號。
【具體實施方式】
[0026]為了使本發明的內容更加清楚和易懂，下面結合具體實施例和附圖對本發明的內容進行詳細描述。
[0027]目前，如圖1所示，在對工藝腔體進行氧氣濃度檢測時，來自工藝腔體的氣體經由前級管道流入三通閥，并且氮氣稀釋回路同時流入三通閥，氣體混合之后流入到氧氣濃度檢測器進行檢測。當氧氣濃度高于工藝參數的設定值時，工藝腔體內通入氮氣進行稀釋，直到氧氣濃度檢測器測量到的濃度低于工藝設定值時，停止氧氣濃度的檢測，三通閥關閉，工藝腔體開始后續的工藝條件，最后保證工藝腔體內的氧氣濃度低于設定要求，避免產品和氧氣反應導致最終產品報廢。
[0028]但是，由于工藝腔體的溫度高于100tC，為了提高氧氣濃度檢測器的使用壽命，使用了三通閥，增加氮氣稀釋回路，使進入氧氣濃度偵測器的混合氣體溫度降低。當稀釋的氮氣過大時，就氧氣濃度偵測器檢測值低于實際工藝腔體的濃度，導致工藝腔體稀釋不夠，產品受影響。
[0029]本發明在氧氣濃度偵測器采樣回路中的氮氣清掃回路上增加流量計，保證氮氣對工藝腔體濃度的稀釋實現一致。質量流量計是一種精確測量氣體流量的儀表，其測量值不因溫度或壓力的波動而失準，不需要溫度壓力補償;它能夠自動控制氣體流量，即用戶可根據需要進行流量設定，使質量流量計自動地將流量恒定在設定值上，即使系統壓力有波動或者溫度有變化，也不會使其偏離設定值。
[0030]通過氮氣稀釋回路增加質量流量控制器之后，不論廠務壓力是否波動，都能夠實現流入氣體的一致，同時解決了目前情況下只有調壓閥，且精度不高導致的相互機臺壓力設定無法一致。
[0031]通過氮氣稀釋回路增加質量流量控制器之后，保證氮氣稀釋量固定，使工藝腔體氧氣濃度檢查保持一致，同時同型機臺之間能夠實現匹配。
[0032]圖2示意性地示出了根據本發明優選實施例的工藝腔體氧氣濃度檢測系統的示意圖。
[0033]具體地，如圖2所示，根據本發明優選實施例的工藝腔體氧氣濃度檢測系統包括:前級管道、三通閥、質量流量控制器以及氧氣濃度偵測器;其中，前級管道將來自工藝腔體的氣體接通至三通閥的第一輸入端，質量流量控制器安裝在三通閥的第二輸入端處，而且三通閥的第二輸入端接收用于使自工藝腔體的氣體的溫度降低的氮氣，三通閥的輸出端連接至氧氣濃度偵測器。
[0034]其中，來自工藝腔體的氣體是混合氣體。而且，來自工藝腔體的氣體包含氧氣。優選地，來自工藝腔體的氣體包含氧氣和氮氣，例如來自工藝腔體的氣體由氧氣和氮氣組合。
[0035]圖3示意性地示出了根據本發明優選實施例的工藝腔體氧氣濃度檢測方法的流程圖。根據本發明優選實施例的工藝腔體氧氣濃度檢測方法采用了圖2所示的系統。
[0036]具體地，如圖3所示，根據本發明優選實施例的工藝腔體氧氣濃度檢測方法包括:
[0037]第一步驟S1:通過前級管道將來自工藝腔體的氣體通入三通閥的第一輸入端；
[0038]第二步驟S2:將質量流量控制器安裝在三通閥的第二輸入端處；
[0039]第三步驟S3:根據質量流量控制器的設定的稀釋氮氣的預定流量，向三通閥的第二輸入端通入用于使自工藝腔體的氣體的溫度降低的預定流量的稀釋氮氣；
[0040]第四步驟S4:利用氧氣濃度偵測器測量三通閥的輸出端輸出的混合氣體中的氧氣濃度；
[0041]第五步驟S5:根據質量流量控制器的設定的稀釋氮氣的預定流量以及氣濃度偵測器測量的氧氣濃度，計算來自工藝腔體的氣體中的氧氣濃度。
[0042]通過在氧氣濃度偵測器采樣回路中的氮氣清掃回路增加流量計，保證氮氣的流量一致。當工藝氣體被氧氣濃度偵測器檢測時，稀釋氮氣將和工藝氣體一起混合，然后流入氧氣濃度偵測器中進行檢測。由于工藝氣體溫度高于1000°c，就需要氮氣降溫，延長氧氣濃度偵測器的使用壽命，當流入的氮氣過大時，就會使被采樣的工藝氣體過分稀釋，使氧氣濃度偵測器檢測到濃度低于實際工藝腔體的濃度，使工藝腔體內殘留氧氣，引起產品報廢。通過在氮氣回路增加流量計，就可以很好的實現固定流量控制，保證氧氣濃度偵測器的使用壽命和偵測結果的準確性。同時滿足同型機臺之間的氧氣濃度檢測結果的匹配。
[0043]按照本發明安裝好質量流量計之后，通過實驗驗證，確定氮氣流量的設定，保證腔體的氧氣濃度能夠被精確的檢測，同時延長氧氣濃度檢測器的使用壽命。最終保證產品不受氧氣濃度的影響。
[0044]本發明通過在氧氣偵測器的凈化回路中增加流量控制器，實現工藝腔體內氧氣濃度的精確檢測，而且本發明實現了同型機臺氧氣濃度偵測結果的一致性，同時避免了由于偵測結果異常導致的產品缺陷。
[0045]此外，需要說明的是，除非特別說明或者指出，否則說明書中的術語“第一”、“第二”、“第三”等描述僅僅用于區分說明書中的各個組件、元素、步驟等，而不是用于表示各個組件、元素、步驟之間的邏輯關系或者順序關系等。
[0046]可以理解的是，雖然本發明已以較佳實施例披露如上，然而上述實施例并非用以限定本發明。對于任何熟悉本領域的技術人員而言，在不脫離本發明技術方案范圍情況下，都可利用上述揭示的技術內容對本發明技術方案作出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發明技術方案保護的范圍內。
【主權項】
1.一種工藝腔體氧氣濃度檢測系統，其特征在于包括:前級管道、三通閥、質量流量控制器以及氧氣濃度偵測器;其中，前級管道將來自工藝腔體的氣體接通至三通閥的第一輸入端，質量流量控制器安裝在三通閥的第二輸入端處，而且三通閥的第二輸入端接收用于使自工藝腔體的氣體的溫度降低的氮氣，三通閥的輸出端連接至氧氣濃度偵測器。2.根據權利要求1所述的工藝腔體氧氣濃度檢測系統，其特征在于，來自工藝腔體的氣體是混合氣體。3.根據權利要求1或2所述的工藝腔體氧氣濃度檢測系統，其特征在于，來自工藝腔體的氣體包含氧氣。4.根據權利要求1或2所述的工藝腔體氧氣濃度檢測系統，其特征在于，來自工藝腔體的氣體包含氧氣和氮氣。5.一種工藝腔體氧氣濃度檢測方法，其特征在于包括: 第一步驟:通過前級管道將來自工藝腔體的氣體通入三通閥的第一輸入端； 第二步驟:將質量流量控制器安裝在三通閥的第二輸入端處； 第三步驟:根據質量流量控制器的設定的稀釋氮氣的預定流量，向三通閥的第二輸入端通入用于使自工藝腔體的氣體的溫度降低的預定流量的稀釋氮氣； 第四步驟:利用氧氣濃度偵測器測量三通閥的輸出端輸出的混合氣體中的氧氣濃度。6.根據權利要求5所述的工藝腔體氧氣濃度檢測方法，其特征在于還包括:根據質量流量控制器的設定的稀釋氮氣的預定流量以及氣濃度偵測器測量的氧氣濃度，計算來自工藝腔體的氣體中的氧氣濃度。7.根據權利要求5或6所述的工藝腔體氧氣濃度檢測方法，其特征在于，來自工藝腔體的氣體是混合氣體。8.根據權利要求5或6所述的工藝腔體氧氣濃度檢測方法，其特征在于，來自工藝腔體的氣體包含氧氣。9.根據權利要求5或6所述的工藝腔體氧氣濃度檢測方法，其特征在于，來自工藝腔體的氣體包含氧氣和氮氣。
【文檔編號】G01N33/00GK105866348SQ201610355245
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年5月25日
【發明人】顧海龍, 裴雷洪, 嚴駿
【申請人】上海華力微電子有限公司