一种氧气泄漏监测实时监测方法及系统与流程

本发明属于半导体工艺，具体涉及一种氧气泄漏监测实时监测方法及系统。

背景技术：

1、基于cvd化学气相沉淀法的各种生产工艺，如mocvd，是半导体产业的重要生产工艺，其生产过程决定了反应腔内的气体成分会直接地影响成品质量，因此需要做到高精度的气体通入和保证反应腔内的密封性，防止外部气体泄漏进反应腔中，为了做到后者，需要对反应腔中的气体成分，尤其是氧气进行监测，以确保反应过程中发生外部气体泄漏进反应腔中时可被及时检出。

2、很明显，这种监测需要实时在线，确保生产过程中一直维持对气体泄漏的监测，一般的在线监测方案为在反应腔中设置氧化锆氧气传感器，测量近似真空环境下的氧含量的提升率，进而根据提升率是否升高来判断是否发生泄漏，例如中国专利cn216746617u公开的一种用于氧化锆测氧敏感元件气密性检测的检漏装置，包括密封座和密封盖，所述密封座上设置有容置槽，所述密封盖旋设在密封座上并与容置槽配合形成容置腔，所述密封座底部还设置有检测杯，所述密封盖顶部设置有气罩，所述气罩通过管道与低压空气压缩机连接；所述容置腔内用于摆放敏感元件，所述敏感元件部分伸入检测杯内，所述敏感元件与容置槽底部以及密封盖之间均设置有密封垫；

3、然而，上述方案中，仅能用于一般的工业生产氧气监测，在半导体，尤其是cvd相关的生产过程中，由于反应腔室内气体随着工序步骤和狭缝阀门开闭会发生剧烈变化，如果在阀门开闭过程中同步统计气体，会在实际上未发生泄漏时触发警报，导致频繁的误报甚至停机，为此需要一种适配cvd工艺特性，监测效果准确的一种氧气泄漏监测实时监测方法及系统。

技术实现思路

1、为解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种氧气泄漏监测实时监测方法及系统，具有适配cvd工艺特性，监测效果准确的特点。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种氧气泄漏监测实时监测方法及系统，包括下列步骤：

4、步骤一：在cvd机台的反应腔中设置氧气传感器；

5、步骤二：对反应腔进行抽真空，并执行生产工序；

6、步骤三：氧气传感器采集氧气数据并上传至控制模块，控制模块获取生产工序中狭缝阀开闭的时间戳，统计狭缝阀打开并关闭时的时间段，记为切割时间段；

7、步骤四：控制模块生成氧气数据随时间变化的序列，并将切割时间段以内的数据剔除；

8、步骤五：控制模块判断剔除后的序列中氧气浓度是否超过浓度阈值，并在超过浓度阈值时发出警报。

9、作为本发明的一种优选技术方案，步骤一还包括：设置扩展系数；所述步骤三还包括：统计狭缝阀打开并关闭时的时间段，将时间段沿时间轴根据扩展系数进行扩展，将扩展后的时间段记为切割时间段。

10、作为本发明的一种优选技术方案，步骤二还包括：执行生产工序的过程中，采集当前的工艺反应温度，并将温度与预设的温度阈值进行比较，控制模块在温度超过温度阈值时向上修正扩展系数。

11、作为本发明的一种优选技术方案，步骤二还包括：采集当前的工艺反应温度t，控制模块将扩展系数调整为原先的a1倍，其中a1=lg(x)+1，x=t/t0×c，t≥t0，c为预先输入的缩放倍数，t0为预先输入的温度阈值。

12、作为本发明的一种优选技术方案，步骤二还包括：采集狭缝阀开闭时间并上传至控制模块，所述控制模块判断狭缝阀开闭时间是否超过时间阈值，并在超过时间阈值时进一步向上修正扩展系数。

13、作为本发明的一种优选技术方案，步骤二还包括：采集狭缝阀开闭时间s并上传至控制模块，控制模块将扩展系数调整为原先的a1+a2倍，其中a2=s/s0，s≥0，s0为预先输入的时间阈值。

14、本发明还提供一种氧气泄漏监测实时监测系统，适用于上述的氧气泄漏监测实时监测方法，包括：氧气传感器，与氧气传感器电连接的控制模块，所述氧气传感器设置于cvd机台的反应腔中，所述氧气传感器用于检测反应腔中的氧气浓度并上传至控制模块；

15、本发明的有益效果为：

16、通过使控制模块获取狭缝阀开闭的时间段，并将切割时间段以内的氧气数据剔除，不计入氧气浓度升高的判断中，如此，在泄漏判定前将狭缝阀开启期间采集的氧气数据主动剔除，反应腔因阀门动作产生的正常气体扰动数据被排除在判定逻辑之外，仅有在阀门处于完全关闭，气体各组分分压相对稳定的期间测得的数据参与泄漏判定，从而有效降低了误报概率，提高了监测精确度；

1.一种氧气泄漏监测实时监测方法，其特征在于：包括下列步骤：

2.根据权利要求1所述的一种氧气泄漏监测实时监测方法，其特征在于：所述步骤一还包括：设置扩展系数；所述步骤三还包括：统计狭缝阀打开并关闭时的时间段，将时间段沿时间轴根据扩展系数进行扩展，将扩展后的时间段记为切割时间段。

3.根据权利要求2所述的一种氧气泄漏监测实时监测方法，其特征在于：所述步骤二还包括：执行生产工序的过程中，采集当前的工艺反应温度，并将温度与预设的温度阈值进行比较，控制模块在温度超过温度阈值时向上修正扩展系数。

4.根据权利要求3所述的一种氧气泄漏监测实时监测方法，其特征在于：所述步骤二还包括：采集当前的工艺反应温度t，控制模块将扩展系数调整为原先的a1倍，其中a1=lg(x)+1，x=t/t0×c，t≥t0，c为预先输入的缩放倍数，t0为预先输入的温度阈值。

5.根据权利要求4所述的一种氧气泄漏监测实时监测方法，其特征在于：所述步骤二还包括：采集狭缝阀开闭时间并上传至控制模块，所述控制模块判断狭缝阀开闭时间是否超过时间阈值，并在超过时间阈值时进一步向上修正扩展系数。

6.根据权利要求5所述的一种氧气泄漏监测实时监测方法，其特征在于：所述步骤二还包括：采集狭缝阀开闭时间s并上传至控制模块，控制模块将扩展系数调整为原先的a1+a2倍，其中a2=s/s0，s≥0，s0为预先输入的时间阈值。

7.一种氧气泄漏监测实时监测系统，其特征在于：适用于上述权利要求1~6中任意一项所述的氧气泄漏监测实时监测方法，包括：氧气传感器，与氧气传感器电连接的控制模块，所述氧气传感器设置于cvd机台的反应腔中，所述氧气传感器用于检测反应腔中的氧气浓度并上传至控制模块；其中，所述控制模块被配置为：获取生产工序中 狭缝阀开闭的时间戳，统计获取生产工序中狭缝阀开闭的时间戳，统计狭缝阀打开并关闭时的时间段，记为切割时间段；生成氧气数据随时间变化的序列，并将切割时间段以内的数据剔除；判断剔除后的序列中氧气浓度是否超过阈值，并在超过阈值时发出警报。