1.1 流量控制器的选型

选择质量流量控制器需要确认如下信息

气体种类:流量控制器根据气体的比热来测量流量。根据介质特性选择耐腐蚀性优良的金属密封和低价格的橡胶材料。

最大流量质量流量控制器指定控制流量的最大流量 (F.S.)。通常质量流量控制器的控制范围为 2 至 100% F.S,特殊要求可以达到 0.5 至 100% F.S. 的宽范围选项。

压力条件质量流量控制器内置流量传感器和流量控制阀(控制阀)。由于控制阀通过调节阀门开度来调节流量,一般质量流量控制器要求的压差为50~300kPa,压差过大,阀门不能关闭,实际可能大于设定流量的气体。反之,如果压差较小,即使阀门全开,流量也会过小,会小于设定流量。

控制温度通常气体流实在常温下测量,但为了控制常温常压下液态物质的气体流量,会对液体进行加热控制蒸汽流量。

接口规格质量流量控制器的接口和配管的连接通常选择 VCR 或 Swagelok 卡套管接头。管径因流量而异,范围从 12.7 mm、9.52 mm、6.35 mm、3.2 mm。

质量流量控制器的面之间的距离是从质量流量控制器的内侧到出口管的管道长度,它取决于型号。您不必担心自由度高的新设备或管道,但更换时需要特别小心。


1.2 水蒸汽的流量控制

水蒸气的应用范围包括半岛体、太阳能的氧化、清洗工艺、燃料电池的评价和测试等

水汽化器的分类:根据客户的需求不同我们将水蒸汽的汽化分为三种类型,分别是高温汽化、直接汽化。

高温汽化:采用高温型流量控制器对水蒸气进行精密流量控制,控制温度一般小于100°C。

直接汽化:对液体水的流量进行控制的汽化方式,控制温度可以大于100°C。

常温汽化:我们知道水在25°C时,饱和蒸气压也有3Kpa,所以再后端是真空的条件下,我们可以通过低压差规格的流量控制器,实现小量程的精密控制,这样可以极大的降低成本

1.3 流量控制器在半导体中的应用

半导体(IC)制造过程中。 质量流量控制器在精确的薄膜形成和蚀刻中都发挥着积极的作用。

在成膜中应用:成膜分为PVD和CVD两种方式,这里介绍CVD方式,CVD(化学气相沉积)是一种通过向硅晶片提供包含目标成分的气体(气相)并使其与等离子体或热发生化学反应而在硅晶片上沉积薄膜的方法。 这需要精确的气流控制。否则薄膜质量会发生变化,成品率也会变差。


在刻蚀中应用半导体刻蚀分为干法刻蚀和湿法刻蚀两种,这里仅介绍干法刻蚀,干法刻蚀是一种将经过抗蚀剂、曝光和显影保护的晶片置于真空室中,用等离子体进行薄膜刻蚀的技术。当气体以等离子体形式存在时,它具备两个特点:一方面等离子体中的这些气体化学活性比常态下时要强很多,根据被刻蚀材料的不同,选择合适的气体,就可以更快地与材料进行反应,实现刻蚀去除的目的;另一方面,还可以利用电场对等离子体进行引导和加速,使其具备一定能量,当其轰击被刻蚀物的表面时,会将被刻蚀物材料的原子击出,从而达到利用物理上的能量转移来实现刻蚀的目的。因此,干法刻蚀是晶圆片表面物理和化学两种过程平衡的结果。

1.4 气体流量控制器的故障总结

流量控制器的故障总结

流量反馈波动原因:传感器发生阻塞、传感器部分发生再液化、压差超范围、传感器、阀门或PCB版故障。

完全没有流量反馈:阀门处残留异物、压差不足、阀门、传感器、PCB版异常。

发生零点漂移:流量控制器本体收到冲击、烘焙式汽化器用流量控制器受到热冲击、传感器发生堵塞,长时间使用后发生的零点偏移。

低量程范围不受控流量控制器阀门部分粘有异物,前后端压差过大,阀门故障。

高量程范围不受控流量控制器阀门部分有异物读写堵塞,压差不足。

流量输出不安定压差过大、出口或入口处压力波动。

反馈数值大于设定值流量控制器内部阻塞、零点漂移所致。

反馈数值小于设定值BYPASS部分发生堵塞、零点漂移所致。

应答时间变长压差不足、MFC设置成SLOW模式。