[发明专利]一种气路控制方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及工业过程控制技术领域，特别是涉及一种针对气路进行控制的方法和装置。

背景技术

在工业过程控制中，对于气体流量的控制是一个重要组成部分。例如，在半导体行业中，通过对气体控制一定的流量，并通过加载射频功率，从而在反应室内达到致使气体起辉的目的。由于通入气体流量的稳定性直接影响到气体起辉以及工艺的结果，因此，在现有技术中一般通过质量流量控制器来对气体流量进行一定的控制。

质量流量控制器(MFC)中设置有一个气体流量调节阀门，阀门能使通过控制器的流量从零调节到测量的满量程。MFC一般采用PID控制，PID控制就是根据系统的误差，利用比例、积分、微分计算出控制量进行控制的。在调节系统中，其过程控制方式就是将被测量参数，如温度、压力、流量、成分、水位等，由传感器变换成统一的标准信号送入调节器，在调节器中，与给定值进行比较，然后把比较出的差值进行PID运算。

现有技术一般都是直接进行简单的指令控制：开关阀门、确定流量，等待气体流量的稳定，然后再进行工艺运行。虽然简单方便，但是存在以下的缺陷：

1、一般气路中既包括阀门又包括MFC，而气动阀从接受控制指令到执行的时间远远小于MFC从接受控制指令到执行的时间(内部延时)，从而导致受控器件的动作时间不可控。

2、由于上述的简单控制会导致每次进行通气时，在MFC两端的气体存在较大的压差，而又由于MFC采用PID运算，从而导致其反馈误差较大，致使完成通气稳定的时间较长，工艺效率低下。首次通气，在MFC的进气口形成较大的气体压力，MFC在原有压力平衡的基础上进行气体流量调节，调节的过程较长并且存在较大的调节幅度波动。

进而，由于通气的不稳定因素，致使加载射频电压进行气体起辉时比较困难，且会对工艺过程造成一定的影响，造成刻蚀晶片的效果不好(一般也称之为首片效应)。

总之，目前需要本领域技术人员迫切解决的一个技术问题就是：如何才能创造性的提出一种能够克服硬件控制误差、缩短通气稳定时间以及减弱首片效应的气路控制解决方案。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种高效、平稳的气路控制方法和装置，能够克服硬件控制误差、缩短通气稳定时间以及减弱首片效应。

为了解决上述问题，本发明公开了一种开启和关闭气路的控制方法，包括：

当执行开启气路操作时，针对该气路的前阀、后阀以及质量流量控制器执行以下操作：步骤A1：通知开启后阀；步骤A2：设定质量流量控制器的流量；步骤A3：通知开启前阀；开启气路操作实际动作执行顺序是：后阀和前阀先开，质量流量控制器后调整到设定流量；

当执行关闭气路操作时，针对该气路的前阀、后阀以及质量流量控制器执行以下操作：步骤B1：延时预置的第一时间后通知关闭后阀，所述第一时间与后阀内部延时时间之和小于质量流量控制器的内部延时时间；步骤B2：设定质量流量控制器的流量为0；步骤B3：延时预置第二时间后通知关闭前阀，所述第二时间与前阀内部延时时间之和大于质量流量控制器的内部延时时间；关闭气路操作时，通过预置的第一时间和第二时间的延时，保证先关闭后阀，然后质量流量控制器流量调整到0，关闭前阀。

优选的，当执行开启气路操作时，还可以包括：判断主管路控制阀是否已打开，如果否，则通知开启主管路控制阀。

优选的，当执行关闭气路操作时，还可以包括：记录各个气路的开关状态；设定该待关闭气路的开关状态为关；判断当前的所有气路是否全部为关闭状态，如果是，则通知关闭主管路控制阀。

优选的，当执行关闭气路操作时，还可以包括：启动后阀的关闭线程，所述后阀关闭线程用于延时预置第一时间后通知关闭后阀；启动前阀的关闭线程，所述前阀关闭线程用于延时预置第二时间后通知关闭前阀。

依据本发明的另一优选实施例，还公开了一种气路控制方法，包括：获取待控制气路的上一次流量设定值以及本次流量设定值；比较上一次流量设定值与本次流量设定值；如果差值的绝对值小于或者等于一定阈值，则不予进行流量控制操作；如果差值的绝对值大于一定阈值，则选择执行下述一操作：

A、如果需要执行开启气路操作，则针对该气路的前阀、后阀以及质量流量控制器执行以下操作：步骤A1：通知开启后阀；步骤A2：设定质量流量控制器的流量；步骤A3：通知开启前阀；开启气路操作实际动作执行顺序是：后阀和前阀先开，质量流量控制器后调整到设定流量；