專利名稱：能夠提供不同的容積的質(zhì)量流量檢驗(yàn)器及相關(guān)方法
能夠提供不同的容積的質(zhì)量流量檢驗(yàn)器及相關(guān)方法
相關(guān)申請本申請涉及2006年6月30日提交的美國序列號11/479， 092，其又是2005年3月 25日提交的美國序列號11/090， 120的部分繼續(xù)，這兩個(gè)申請的內(nèi)容在這里都通過引用被 全部并入。
背景 高精度流體輸送系統(tǒng)在很多工業(yè)應(yīng)用中已變得非常重要，例如在晶片和芯片制造 的半導(dǎo)體工業(yè)中。這樣的流體輸送系統(tǒng)一般包括諸如質(zhì)量流量控制器(MFC)和質(zhì)量流量檢 驗(yàn)器(MFV)的部件以調(diào)節(jié)或監(jiān)控流體流量。 單個(gè)半導(dǎo)體器件的制造可能需要對到通常包括處理室的處理工具的多達(dá)十二種
或更多種氣體的謹(jǐn)慎同步和對這些氣體的輸送的精確測量。在制造過程中使用各種配方，
且可能需要例如清潔、磨光、氧化、掩蔽、蝕刻、摻雜、金屬化等半導(dǎo)體器件的很多分立的處
理步驟。所使用的步驟、其特定的順序以及所涉及的材料都對半導(dǎo)體器件的制造產(chǎn)生影響。 晶片制造設(shè)備通常被組織成包括在其中氣體制造過程(例如化學(xué)氣相沉積、等離
子沉積、等離子蝕刻和噴涂)被執(zhí)行的區(qū)域。處理工具被提供有各種制程氣體，不管該處理
工具是化學(xué)氣相沉積反應(yīng)器、真空噴涂機(jī)、等離子蝕刻機(jī)，還是等離子增強(qiáng)型化學(xué)氣相沉積
或其它類型的系統(tǒng)、機(jī)器或裝置。制程氣體以精確計(jì)量的量被提供給該工具。 在一般晶片制造設(shè)備中，氣體存儲(chǔ)在罐中，罐通過管道或?qū)Ч苓B接到氣體箱。這樣
的氣體箱可用于將精確計(jì)量的量的純惰性或反應(yīng)物氣體從制造設(shè)備的罐輸送到處理工具。
氣體箱或氣體計(jì)量系統(tǒng)一般包括具有氣體單元的多個(gè)氣體路徑。這樣的單元一般包括氣
體棒，氣體棒又可包括一個(gè)或多個(gè)部件，例如閥、壓力調(diào)節(jié)器、壓力傳感器、質(zhì)量流量控制器
(MFC)和質(zhì)量流量計(jì)(MFM)以及其它單元如質(zhì)量流量檢驗(yàn)器(MFV)。 現(xiàn)有技術(shù)質(zhì)量流量檢驗(yàn)器(MFV)用于對流體輸送系統(tǒng)和/或有關(guān)的半導(dǎo)體處理工 具的質(zhì)量流量控制器的性能提供現(xiàn)場檢驗(yàn)。

圖1示出用于從被測器件(DUT)例如質(zhì)量流量 控制器MFC 104檢驗(yàn)流量的一個(gè)這樣的現(xiàn)有技術(shù)質(zhì)量流量檢驗(yàn)器(MFV)IOO的例子。MFV 100可包括具有預(yù)定容積的容器或室102、控制集氣管(未示出)和室102之間的流量的上 游或第一閥108、控制從室102到出口例如真空泵的流量的下游或第二閥110、配置成檢測 室102內(nèi)的壓力的壓力傳感器112( —般為電容壓力計(jì))、以及溫度傳感器114。
如圖1所示，一般MFV 110可包括控制器120，其接收壓力傳感器112和溫度傳感 器114的輸出信號，并控制上游閥108和下游閥110的操作。 繼續(xù)參考圖l，在操作中，控制器120通常被設(shè)計(jì)為在操作期間控制器120首先打 開上游和下游閥108和IIO，使得流出現(xiàn)而通過上游閥108，進(jìn)入容器102并從下游閥110出 來?？刂破?20進(jìn)一步被設(shè)計(jì)為在足以允許流穩(wěn)定的初始化時(shí)期之后，下游閥110關(guān)閉以 停止來自室102的流。當(dāng)室102充滿來自MFC 104的流體時(shí)，控制器120從壓力計(jì)112接 收容器壓力的測量信號，從其時(shí)鐘接收對時(shí)間的測量，并確定由于氣體流引起的容器壓力 的變化的速率?？刂破?20接著從這些測量結(jié)果確定MFC 104所提供的實(shí)際流速，以便可 確定MFC的精確度。
在進(jìn)行流量測量之后，一般，上游閥108接著關(guān)閉，且下游閥110打開，以例如通過 連接到真空泵(未示出)而清空容器102。因此，通過利用壓力測量的樣本值，控制器120 可根據(jù)容器102的已知容積中的、所測量到的壓力隨時(shí)間的變化(AP/At)而計(jì)算出氣體 流速。在圖2中用圖形示出由根據(jù)下述方程(1)表達(dá)的數(shù)學(xué)模式表示的操作的例子。
圖2是描述在利用升高率(ROR)測量技術(shù)的一般壓力計(jì)內(nèi)的壓力(P)與時(shí)間(t) 的壓力關(guān)系200的曲線。對于一般質(zhì)量流量檢驗(yàn)，控制器(例如圖1的控制器120)或具有 類似計(jì)算功能的其它器件/部件利用通常根據(jù)下列方程的流量檢驗(yàn)的升高率方法 &=^(^)方程(1) 其中，Qi是在A的時(shí)期期間進(jìn)入質(zhì)量流量檢驗(yàn)器的平均氣體流量，k。是轉(zhuǎn)換常數(shù) (=6X 107標(biāo)準(zhǔn)立方厘米/分鐘或sccm) ， Pstp是標(biāo)準(zhǔn)壓力(=1. 01325X 105Pa) ， Tstp是標(biāo) 準(zhǔn)溫度(273. 15° K) ， V。是測量室容積，P是所測量的室氣體壓力，以及T是所測量的氣體 溫度。 雖然例如圖1所示和所述的現(xiàn)有技術(shù)質(zhì)量流量檢驗(yàn)器(MFV)對其預(yù)期目的可證明 是有用的，但日益證明存在對高精度流體輸送系統(tǒng)中使用的、可高度精確地以低容積流速 操作的質(zhì)量流量檢驗(yàn)器的需要。例如圖1中的現(xiàn)有技術(shù)質(zhì)量流量檢驗(yàn)器已證明在低容積流 速時(shí)不能滿足某些精確度規(guī)范，例如，在處于或低于大約10標(biāo)準(zhǔn)立方厘米/分鐘(sccm)的 低流速時(shí)，不能滿足在所指示的流量讀數(shù)誤差的0. 5%內(nèi)。 產(chǎn)生了對在到MFV的相對低的進(jìn)口壓力(例如大約等于或小于75Torr)的壓力處 檢驗(yàn)在較大流量范圍(例如lsccm到10， OOOsccm內(nèi))的流速的需要。進(jìn)一步地，由于流噪 聲被室容積放大的事實(shí)，具有多個(gè)壓力傳感器的單個(gè)容積不能夠覆蓋寬的流量范圍，例如 lsccm到10， OOOsccm。 因此，所期望的是通過提供可在寬流量范圍內(nèi)以低容積流速高度精確地操作的質(zhì) 量流量檢驗(yàn)器來處理所提到的限制的系統(tǒng)、方法和裝置。
概述 本公開的實(shí)施方式目的在于這樣的系統(tǒng)、方法和裝置，包括軟件實(shí)現(xiàn)，其處理以前 對現(xiàn)有技術(shù)MFV技術(shù)提到的缺點(diǎn)，并處理在低進(jìn)口壓力時(shí)檢驗(yàn)增加的流量范圍的當(dāng)前需 要。本公開的方面通過提供一種布置而提供在大流量范圍內(nèi)的質(zhì)量流速的高精度測量，該 布置配置成限定多個(gè)預(yù)先選擇和不同的容積，以便分別限定單獨(dú)的流量檢驗(yàn)子范圍，當(dāng)這 些子范圍組合時(shí)限定整個(gè)流量檢驗(yàn)范圍。使用這樣的布置在對質(zhì)量流量檢驗(yàn)執(zhí)行的壓力測 量中便于將與壓力有關(guān)的有害噪聲減到最小。實(shí)施方式可利用單個(gè)壓力計(jì)來便于減少成 本。 雖然這里描述了某些實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識到，其它實(shí)施方式和方面
在本公開的所包括的說明書和附圖中是內(nèi)在的，并被說明書和附圖支持。 附圖的簡要說明 當(dāng)與附圖一起閱讀時(shí)，從下面的描述中可更充分理解本公開的方面，附圖在本質(zhì) 上被視為例證性的，而不是限制性的。附圖不一定按比例繪制，而是著重于本公開的原理。 在附圖中 圖1是描述現(xiàn)有技術(shù)質(zhì)量流量檢驗(yàn)器的示意 圖2是描述使用升高率(R0R)測量技術(shù)的壓力計(jì)的壓力與時(shí)間響應(yīng)的曲線；
圖3是根據(jù)本公開的能夠提供不同容積的單壓力計(jì)質(zhì)量流量檢驗(yàn)器(MFV)的實(shí)施 方式的示意圖； 圖4是根據(jù)本公開的實(shí)施方式描述測量流量的方法并提供流量檢驗(yàn)的圖示；以及
圖5是能夠提供不同容積的單壓力計(jì)質(zhì)量流量檢驗(yàn)器的另一實(shí)施方式的示意圖。
雖然這里介紹了某些附圖，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，在附圖中描述的實(shí)施方式 是例證性的，且可在本公開的范圍內(nèi)設(shè)想并實(shí)踐那些示出的以及這里所述的其它實(shí)施方式 的變化方式。
詳細(xì)描述 本發(fā)明人認(rèn)識到，在對質(zhì)量流量檢驗(yàn)執(zhí)行的壓力測量中的有關(guān)噪聲可能呈現(xiàn)對測 量精確度的限制，特別是在低流速和低壓力時(shí)。
根據(jù)本公開的流量測量噪聲最小化技術(shù)可利用下列事實(shí)對于質(zhì)量流量檢驗(yàn)，由 壓力測量噪聲o p引起的流量測量噪聲Qn與MFV的室容積V。成比例，如下
Qn ^ Vc o p 方程(2) 通過最小化MFV的室容積，可最小化流量測量噪聲。然而，對于給定的流速，當(dāng)室 容積減小時(shí)，在MFV的室容積中的壓力升高率AP/At將增加，這可根據(jù)方程(1)看到。如 果室容積太小，對高流速的升高的壓力可超過壓力傳感器的最大測量范圍，這引起流量測 量誤差。在MFV的流量測量范圍和流量測量精確度(其由流量測量噪聲限制)之間有折衷。
現(xiàn)有技術(shù)MFV具有帶有多個(gè)壓力傳感器的單個(gè)大容積以獲得寬的流量測量范圍。 例如，盧卡斯測試器具有帶有O. 1、1和10Torr的全標(biāo)度的三個(gè)壓力傳感器的20升室容積。 流量測量范圍是lsccm到2， 000sccm。然而，低流速測量(< 10sccm)精確度由壓力測量噪 聲限制，壓力測量噪聲根據(jù)方程(2)被大的室容積放大。 為了在壓力測量中，包括在低流速和低壓力時(shí)的測量中最小化噪聲的不良效應(yīng)， 本公開的實(shí)施方式利用不同大小的測量室容積，這些大小根據(jù)特定流量被測器件(DUT)的 流量范圍來選擇。設(shè)置有不同容積的MFV選擇大室容積來檢驗(yàn)高流量范圍，而它選擇小室 容積來檢驗(yàn)低流量范圍。因此，可調(diào)節(jié)容積的MFV可權(quán)衡測量精確度(由測量噪聲限制) 和測量范圍(由最大壓力升高率限制)。 本公開的這些方面通過利用預(yù)先選擇的大小的多個(gè)測量容積對在大流量范圍內(nèi) 的質(zhì)量流速提供高精度測量。這樣的不同大小的測量容積的使用便于最小化在對質(zhì)量流量 計(jì)算和檢驗(yàn)執(zhí)行的壓力測量中出現(xiàn)的有害的與壓力有關(guān)的噪聲。本公開的進(jìn)一步的方面可 提供單個(gè)壓力計(jì)用于這樣的流量檢驗(yàn)，從而允許減少成本。本公開的實(shí)施方式目的在于對 例如來自流體控制器件的容積流速的高精確度測量和/或檢驗(yàn)有用的系統(tǒng)、方法和裝置。 本公開的實(shí)施方式可包括軟件或固件，其具有適合于利用多個(gè)測量容積來實(shí)現(xiàn)和控制這樣 的質(zhì)量流量檢驗(yàn)的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行的代碼，例如適當(dāng)?shù)乃惴?，每個(gè)測量容積優(yōu)選地限定流速 的子范圍，當(dāng)這些流速的子范圍組合時(shí)提供大的流速范圍。 對于特定DUT的流量測量或檢驗(yàn)，可基于DUT的工作流量范圍來選擇根據(jù)本公開 的多個(gè)測量容積。例如，可選擇選定數(shù)量的測量容積，使得這些容積相差大約一個(gè)數(shù)量級 (logl。)。通過使DUT轉(zhuǎn)向到相對于從該DUT接收的流量而選定大小的特定測量容積，可有 效地減小或最小化DUT流量檢驗(yàn)測量的統(tǒng)計(jì)方差。因此，本公開的實(shí)施方式可通過最小化在特定質(zhì)量流量DUT的流量范圍的子范圍內(nèi)的壓力測量中的噪聲效應(yīng)，來提供和/或提高 MFV的精確度，特別是在低流速時(shí)，例如大約0. 5sccm或更低的流速，如下面進(jìn)一步詳細(xì)地 并關(guān)于附圖描述的。 圖3示出根據(jù)本公開布置的可調(diào)節(jié)容積的MFV 300的一個(gè)實(shí)施方式的示意 圖。如所示，MFV 300包括不同容積的多個(gè)室302(1)-302(3)(示出三個(gè)，但數(shù)量可少至 兩個(gè)和多至可能必須覆蓋所關(guān)注的整個(gè)范圍)，并可被配置和布置成接收來自DUT例如 MFC 310的質(zhì)量流量(Qi)308作為其輸入。提供一個(gè)或多個(gè)上游閥304(1)-304(3)和下 游閥312 (1) -312 (3)，用于選擇性地控制進(jìn)入和流出多個(gè)室302 (1) -302 (3)中的每個(gè)室 的流量。壓力計(jì)306配置和布置成選擇性地測量每個(gè)室302(1)-302(3)中的壓力。來 自302(1)-302 (3)的流量可由壓力計(jì)306通過選擇性地操作閥318(1)-318(3)來選擇 性地測量，如所示。溫度傳感器316(1)-316(3)可配置和布置成例如檢測與相應(yīng)的室 302(1)-302 (3)相關(guān)的溫度，以便檢測在一個(gè)或多個(gè)位置處、優(yōu)選地在相應(yīng)的室的壁處的溫 度。離開MFV的質(zhì)量流量被表示為(Q。)309。 控制器、處理器或其它類似的器件303控制系統(tǒng)300的期望的操作(為了清楚起 見，在圖3中省略了與控制器303的連接，然而，可提供任何適當(dāng)?shù)倪B接)。例如，控制器 303可控制或便于一個(gè)或多個(gè)上游閥例如閥304(1)-304(3)以及一個(gè)或多個(gè)下游閥例如閥 312(1)-312(3)的操作。控制器303適當(dāng)?shù)嘏渲糜欣畿浖蚬碳?，以便控制系統(tǒng)的操作并 執(zhí)行期望步驟的序列。在這方面，控制器還可適當(dāng)?shù)赝ㄟ^適當(dāng)?shù)耐ㄐ沛溌防缫蕴W(wǎng)連接 等或任何適當(dāng)?shù)挠?jì)算機(jī)可讀介質(zhì)連接，以接收這樣的操作的一些或所有必要的指令并執(zhí)行 期望步驟的序列。 系統(tǒng)300的每個(gè)測量室例如室302 (1) -302 (3)中的任何一個(gè)可配置和布置成具有 期望的容積并從進(jìn)口 308接收(例如，期望半導(dǎo)體制程氣體的)流體流，進(jìn)口 308連接成從 被測器件(DUT)例如質(zhì)量流量控制器MFC 310接收流體。進(jìn)口連接到相應(yīng)的進(jìn)口或上游閥 304(1)-304(3)，閥被操作以便選擇哪個(gè)室從進(jìn)口 308接收流體。進(jìn)口閥304 (1)-304 (3)連 接到相應(yīng)的室302(1)-302 (3)。所示的示例性實(shí)時(shí)方式包括具有被對數(shù)地標(biāo)度的相應(yīng)且不 同容積例如分別10升、1升和0. 1升的三個(gè)室。這三個(gè)室的流量檢驗(yàn)范圍也可被對數(shù)地標(biāo) 度，例如分別1， 000-10， OOOsccm、 100-1， OOOsccm和l-100sccm。當(dāng)然，雖然在圖3中示出 三個(gè)測量室，但可使用任何適當(dāng)數(shù)量的室，且大小的差異也可變化。因此，本公開的實(shí)施方 式可操作來測量任何流速范圍，且在以一精確度(在讀數(shù)誤差的0.5%內(nèi))測量低質(zhì)量流 速(< 10sccm)時(shí)特別有用。每個(gè)室包括連接到相應(yīng)的出口或下游閥312(1)-312(3)的出 口 。每個(gè)下游閥選擇性地將相應(yīng)的室連接到系統(tǒng)300的出口 309。每個(gè)室還優(yōu)選地通過測試 閥318 (1) -318 (3)連接到壓力傳感器306，以便通過選擇性地操作每個(gè)閥318 (1) -318 (3)， 可在期望的時(shí)間段內(nèi)測量特定室內(nèi)的壓力。每個(gè)室302(1)-302(3)還包括用于測量 每個(gè)室302(1)-302 (3)中的壓力的溫度傳感器316(l)-316(3)。由相應(yīng)的溫度傳感器 316 (1) -316 (3)進(jìn)行的對每個(gè)室內(nèi)的流體的溫度的測量結(jié)果被提供到控制器303，且類似 地，來自壓力傳感器306的壓力測量結(jié)果被提供到控制器。對上游和下游閥304 (1) -304 (3) 和312(1)-312(3)的控制選擇性地也由控制器控制。 由室提供的子范圍優(yōu)選地交迭或依次鄰接，以便為MFV 300的系統(tǒng)提供一個(gè)連續(xù) 的全范圍。通過使用多個(gè)室，MFV的范圍可根據(jù)室和相應(yīng)部分的數(shù)量來擴(kuò)展。
再次參考圖3，如果與MFV 300的選定的室302 (1) -302 (3)相關(guān)的上游閥 304(l)-304(3)和相應(yīng)的下游閥312(1)-312(3)是打開的，則通過選定的室的流將處于或 將最終達(dá)到穩(wěn)態(tài)流。接著，為了流量檢驗(yàn)，相應(yīng)的下游閥312(1)-312(3)被關(guān)閉，且在選定 的室中的室壓力升高。以這種方式，可選擇選定容積的室301，并可使用普通壓力計(jì)306和 相應(yīng)的溫度傳感器316進(jìn)行升高率測量。 圖4示出根據(jù)本公開的方法400的實(shí)施方式，其例如可用于圖3的MFV 300的測量 流量。如在步驟402所述的，可提供已知或選定容積例如容積312(1)-312(3)的多個(gè)室或 容器，使得每個(gè)室的容積相應(yīng)于質(zhì)量流量檢驗(yàn)器或諸如質(zhì)量流量控制器等被測器件(DUT) 的工作范圍的流量子范圍。 流體流可根據(jù)在相應(yīng)于選定的室的流量子范圍內(nèi)的質(zhì)量流量器件的實(shí)際流量被 提供到選定的室，如在步驟404所述的。在步驟404之前，特定的流量范圍被自動(dòng)地或由用 戶確定，以便確定需要用于測量的特定的室302(1)-302 (3)。接著，控制器303優(yōu)選地用于 關(guān)閉與其它未被選定的室相關(guān)的所有上游、下游和測試閥，并且只操作與選定的室相關(guān)的 上游、下游和測試閥，這將在步驟404開始適當(dāng)?shù)牧髁孔臃秶鷥?nèi)的測量。與接收流體流的選 定的室相關(guān)的溫度可使用例如相應(yīng)的溫度傳感器316來測量，如在步驟406所述的。被選 定的室的適當(dāng)測試閥318打開，允許在下游閥312被關(guān)閉時(shí)使用單個(gè)壓力計(jì)測量選定的室 內(nèi)的壓力，如在408所述的。可根據(jù)所測量的溫度、壓力、時(shí)間和接收流的室的容積來計(jì)算 流量，如在步驟410所述的。 雖然這里描述了某些實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，本公開的方法、系統(tǒng)和裝 置可體現(xiàn)在其它特定的形式中，而不偏離其實(shí)質(zhì)。 例如，雖然這里的系統(tǒng)和方法通常被描述為包括至少兩個(gè)不同的室，且在所示實(shí) 施方式中包括三個(gè)不同的室，根據(jù)本公開任何適當(dāng)數(shù)量的室可用于多個(gè)室。在所描述的實(shí) 施方式中，每個(gè)室設(shè)置有固定的容積。應(yīng)理解，在室的容積可被調(diào)節(jié)到相應(yīng)于系統(tǒng)的工作范 圍的子范圍的、兩個(gè)或多個(gè)預(yù)先選擇的容積中的任何一個(gè)的場合，可使用僅僅一個(gè)室。例 如，如圖5所示，室500可具有帶有適當(dāng)密封的端壁502，端壁502是可調(diào)節(jié)的，以將容積擴(kuò) 大或減小到預(yù)先選擇的水平。端壁502可例如為可移動(dòng)活塞504的一部分。進(jìn)口閥506和 出口閥508設(shè)置成控制從DUT 510進(jìn)入室并從室出來的流。壓力計(jì)512和溫度傳感器514 設(shè)置成在室內(nèi)的壓力的升高率期間進(jìn)行適當(dāng)?shù)膲毫蜏囟葴y量。因此，在圖3的實(shí)施方式 中的所有三個(gè)容積可于是被設(shè)置有具有可調(diào)節(jié)的容積的單個(gè)室。事實(shí)上，所示布置允許提 供任何數(shù)量的容積，當(dāng)活塞完全縮回時(shí)提供最大容積，而當(dāng)活塞在鄰近壓力計(jì)進(jìn)口和熱傳 感器的位置上時(shí)提供最小容積。進(jìn)一步地， 一個(gè)或多個(gè)室可設(shè)置有固定的容積，而其它室有 可調(diào)節(jié)的容積。此外，雖然這里所述的實(shí)施方式提及單個(gè)壓力計(jì)的使用，根據(jù)本公開可結(jié)合 多個(gè)測量容積使用多個(gè)壓力計(jì)。例如，一個(gè)或多個(gè)次級或備用壓力計(jì)可與主壓力計(jì)并聯(lián)或 串聯(lián)配置。 相應(yīng)地，這里所述的實(shí)施方式因此在所有的方面被認(rèn)為是本公開的例證而不是限 制。
權(quán)利要求
一種質(zhì)量流量檢驗(yàn)器，其用于檢驗(yàn)來自一質(zhì)量流量器件的流體的流量，該質(zhì)量流量器件在一工作流量范圍內(nèi)操作，所述質(zhì)量流量檢驗(yàn)器包括一系統(tǒng)，其被構(gòu)造和布置成限定不同的預(yù)定容積以便表示在所述工作流量范圍內(nèi)的子范圍，每個(gè)容積包括用于從所述質(zhì)量流量器件接收流的進(jìn)口并包括出口閥，以便在所述出口閥關(guān)閉時(shí)能夠測量因從所述質(zhì)量流量器件到一容積中的流而發(fā)生的壓力變化；溫度傳感器，其被構(gòu)造和布置成，當(dāng)在一容積內(nèi)的壓力變化被測量時(shí)產(chǎn)生表示在該容積內(nèi)的流體的溫度的信號；壓力傳感器，其被構(gòu)造和布置成，當(dāng)在一容積內(nèi)的壓力變化被測量時(shí)，產(chǎn)生表示在該容積內(nèi)的壓力變化的信號；以及控制器，其被構(gòu)造和布置成根據(jù)壓力計(jì)壓力信號、溫度信號和選定的容積的大小來測量從所述質(zhì)量流量控制器到該選定的容積的流量。
2.如權(quán)利要求l所述的質(zhì)量流量檢驗(yàn)器，其中所述系統(tǒng)包括用于限定所述不同的容積的多個(gè)室。
3.如權(quán)利要求l所述的質(zhì)量流量檢驗(yàn)器，其中所述系統(tǒng)包括一室，該室的容積是可調(diào)節(jié)的，以便限定所述不同的預(yù)定容積。
4.如權(quán)利要求3所述的質(zhì)量流量檢驗(yàn)器，其中所述室包括壁，該壁可移動(dòng)來提供可調(diào)節(jié)的容積。
5.如權(quán)利要求4所述的質(zhì)量流量檢驗(yàn)器，其中所述壁是可移動(dòng)活塞的一部分。
6.如權(quán)利要求l所述的質(zhì)量流量檢驗(yàn)器，其中多個(gè)容積由三個(gè)分離的室限定。
7.如權(quán)利要求6所述的質(zhì)量流量檢驗(yàn)器，其中所述三個(gè)室包括具有大約lo.o升的容積的第一室、具有大約1.o升的容積的第二室和具有大約o.1升的容積的第三室。
8.如權(quán)利要求7所述的質(zhì)量流量檢驗(yàn)器，其中具有大約lo.o升的容積的所述第一室配置和布置成操作來在大約lo，000到大約l，000s(Cm的流速范圍內(nèi)進(jìn)行測量。
9.如權(quán)利要求7所述的質(zhì)量流量檢驗(yàn)器，其中具有大約1.o升的容積的所述第二室配置和布置成操作來在大約l，000到大約lOOs(Cm的流速范圍內(nèi)進(jìn)行測量。
10.如權(quán)利要求7所述的質(zhì)量流量檢驗(yàn)器，其中具有大約o.1升的容積的所述第三室配置和布置成操作來測量大約lOO到大約l SCCm的流速范圍。
11.如權(quán)利要求7所述的質(zhì)量流量檢驗(yàn)器，其中所述多個(gè)室配置和布置成操作來對大約lo，000到大約lSCCm的流速范圍的壓力進(jìn)行測量。
12.如權(quán)利要求l所述的質(zhì)量流量檢驗(yàn)器，其中所述壓力傳感器是電容壓力計(jì)。
13.如權(quán)利要求12所述的質(zhì)量流量檢驗(yàn)器，其中所述檢驗(yàn)器包括單個(gè)壓力傳感器用于每個(gè)容積。
14.如權(quán)利要求13所述的質(zhì)量流量檢驗(yàn)器，其中所述檢驗(yàn)器包括在每個(gè)容積的出口和所述單個(gè)壓力傳感器之間的閥，以便控制從選定的容積到所述單個(gè)壓力傳感器的流量。
15.一種用于檢驗(yàn)來自一質(zhì)量流量器件的流體的流量的方法，該質(zhì)量流量器件在一工作流量范圍內(nèi)操作，所述方法包括限定不同的預(yù)定容積以便表示在所述工作流量范圍內(nèi)的子范圍；選擇性地控制從所述質(zhì)量流量器件通過每個(gè)容積的進(jìn)口的流量，并選擇性地控制從每個(gè)容積通過出口閥的流量，以便在所述出口閥關(guān)閉時(shí)能夠測量因從所述質(zhì)量流量器件到一容積中的流而發(fā)生的壓力變化；當(dāng)在一容積內(nèi)的壓力變化被測量時(shí)使用溫度傳感器產(chǎn)生表示在該容積內(nèi)的流體的溫 度的信號；當(dāng)在一容積內(nèi)的壓力變化被測量時(shí)使用壓力傳感器產(chǎn)生表示在該容積內(nèi)的壓力變化 的信號；以及根據(jù)壓力計(jì)壓力信號、溫度信號和多個(gè)容積之一的已知容積，測量來自所述質(zhì)量流量 控制器的流量。
16. 如權(quán)利要求15所述的方法，還包括基于來自所述質(zhì)量流量器件的流體流處于相應(yīng) 于一容積的流量子范圍內(nèi)而選擇該容積來接收來自所述質(zhì)量流量器件的流體流。
17. 如權(quán)利要求15所述的方法，其中所述質(zhì)量流量器件的流量范圍為大約10， 000sccm 到大約lsccm。
18. 如權(quán)利要求15所述的方法，其中限定不同的預(yù)定容積以便表示在所述工作流量范 圍內(nèi)的子范圍的所述步驟包括調(diào)節(jié)室的容積，以選擇所述預(yù)定容積中的一個(gè)。
全文摘要
本發(fā)明的實(shí)施方式目的在于這樣的系統(tǒng)、方法和裝置，包括軟件實(shí)現(xiàn)，其對通過使用多個(gè)容積進(jìn)行的在大流量范圍內(nèi)的質(zhì)量流速的高精度測量有用，每個(gè)容積具有不同和選定的大小。單個(gè)壓力計(jì)的使用可便于減少成本，且使用多個(gè)室容積可提供高精確度，同時(shí)減少在流量測量中的噪聲的效應(yīng)，這些容積根據(jù)在質(zhì)量流量檢驗(yàn)器的總范圍內(nèi)的子流量范圍來設(shè)定大小。
文檔編號G01F25/00GK101796378SQ200880024524
公開日2010年8月4日 申請日期2008年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月27日
發(fā)明者K·H.·扎卡, 丁軍華 申請人:Mks儀器公司