[发明专利]流量检测装置、流量控制系统及流量检测方法

说明书

本发明提供一种流量检测装置、流量控制系统及流量检测方法，属于半导体工艺制造技术领域，其可至少部分解决现有的流量检测装置对气体流量检测不准确以及响应慢的问题。本发明的一种流量检测装置，用于检测气体通道内的流量，气体通道包括相连接的上游通道和下游通道，所述上游通道和下游通道的连接处形成喉口，喉口的横截面积小于上游通道和下游通道二者中任意一个的横截面积，流量检测装置包括：第一压力测试单元，用于测定上游通道的第一压力值；第二压力测试单元，用于测定下游通道的第二压力值；流量计算单元，分别与第一压力测试单元、第二压力测试单元连接，以根据第一压力值和第二压力值得出矫正流量值。

技术领域

本发明属于半导体工艺制造技术领域，具体涉及一种流量检测装置、流量控制系统及流量检测方法。

背景技术

气体质量流量控制系统(Mass Flow Controller，MFC)用于对气体质量流量进行精密测量及控制，主要应用于半导体集成电路工艺、特种材料、化学工业、石油工业、医药以及环保等多种领域的科研和生产中。

现有技术中的一种气体质量流量控制系统主要包括热敏元件、差分放大器、滤波器以及控制器等，该气体质量流量控制系统主要是通过检测气体的温度来控制气体的流量，但是由于温度传导需要一定时间，因此采用热敏元件控制气体的流量时存在预热时间长，控制精度和重复性差等问题。

现有技术中的另一种气体质量流量控制系统主要包括压力传感器、控制器以及具有节流孔的气体通道，通过测定节流孔处的压力值来确定其气体流量。然而，如果气体通道的出气口由于外界影响或者故障突然关断，此时的气体的质量流量应该为零，但是由于位于气体通道中的气体本身具有一定气压，因此通过气体压力测得的流量不会显示为零，即虽然在气体通道中实际的气体流量为零，但是气体质量流量控制系统并不能测出流量为零，这样使得气体质量流量控制系统的对气体流量控制不准确，从而对实际的科研或者生产造成不利影响。

发明内容

本发明至少部分解决现有的流量检测装置对气体流量检测不准确以及响应慢的问题，提供一种检测效率高以及准确性好的流量检测装置。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是

一种流量检测装置，用于检测气体通道内的流量，所述气体通道包括相连接的上游通道和下游通道，所述上游通道和下游通道的连接处形成喉口，且所述喉口的横截面积小于所述上游通道和下游通道二者中任意一个的横截面积，所述流量检测装置包括：

第一压力测试单元，用于测定所述上游通道的第一压力值；

第二压力测试单元，用于测定所述下游通道的第二压力值；

流量计算单元，分别与所述第一压力测试单元、所述第二压力测试单元连接，以根据所述第一压力值和所述第二压力值得出矫正流量值。

进一步优选的是，根据所述第一压力值P_i和所述第二压力值P_j的下述关系式得出所述矫正流量值Q_V：

其中，Q_V表示所述矫正流量值，k表示比例常数，P_i表示所述第一压力值，P_j表示所述第二压力值。

进一步优选的是，所述第一压力测试单元包括：第一传感器，用于与所述上游通道连接，以测定所述上游通道的第一压力值；第一传感器驱动电路，与所述第一传感器连接，用于驱动所述第一传感器；第一A/D转换电路，分别与所述第一传感器和所述流量计算单元连接，用于将所述第一压力值由模拟信号转换为数字信号，以及用于将数字信号的所述第一压力值传输至所述流量计算单元。