CS系列气体质量流量控制器流量计

企业与产品CS系列气体质量流量控制器/流量计北京七星华创电子股份有限公司北京七星华创电子股份有限公司的CS系列气体质量流量控制器流量计荣获2008年度中国半导体创新产品和技术奖。

　　1创新性和先进性CS系列气体质量流量控制器流量计是一种可以对多种中小流量气体质量流量的测量和控制的设备。该产品具有高、响应速度快、密封性好、耐腐蚀、低零漂和温漂、使用方便等特点。该产品可以适用于8英寸以上半导体IC生产线、高真空设备等需要数字质量流量控制器的领域，改变了我国数字质量流量控制器完全依赖进口的局面。

　　CS系列产品通过近两年的研发测试、中试、小批量生产、客户试用，2008年6月通过北京市工业促进局省部级鉴定。“产品技术达到国内水平，综合技术指标达到了国际同类产品技术水平”。

　　CS系列气体质量流量控制器/流量计的创新包括两项原始创新和一项消化吸收创新：恒功率传感器技术传感器部分是气体质量流量控制器的部分。目前普遍采用的是基于恒电流源或类恒电流源的传感器技术，但是，传感器在制造过程中般很难保证上下游绕组的完全一致。这样往往会导致MFC的零漂现象，这是采用恒电流源传感器系统无法避免的缺陷。在CS系列产品中，提出了一种全新的恒功率式传感器技术，其主要原理是自动反馈电路会自动检查通过传感器绕组的电流，增加或者减少提供给绕组的能量，保证绕组的消耗能量不变。这样传感器的各个部分以及通过传感管的气体，均工作在恒定的环境下，各项特性保持不变，从根本上抑制了流量计的零漂现象，同时大幅度提高了系统的测量、响应速度等多项性能指标。该项创新属于原始创新。

　　数字传感器平衡技术在CS系列产品中，结合恒功率的传感器驱动方式，提出了一种数字式传感器平衡方法，并可以采用连续电压对传感器驱动电压进行温度补偿。该方法极大地提高了CS系列传感器产品对于温度漂移的抑制。使得CS系列产品可以应用于温度剧烈变化的环境。该项创新属于原始创新。

　　CS系列产品中的阀控技术具有多项创新成果，统称为VCP（ValveCorrectPedestal），该项技术从传感器特性出发，建立传感器的动态响应模型。然后基于该模型，对传感器信号进行处理，提高信号反馈。

　　同时机械部分采用了国际流行的反向进气结构。该结构阀内部的气体死驱空间少，阀响应速度快，无磁滞现象。采用高性能单片机处理各种信号，并采用特定的控制算法，输出控制信号。采用该方法可以有效地提高气体质量流量控制器的品质。系统响应速度快，对于较低的设定值依然能达到良好的控制效果。

　　该创新属于消化吸收创新。

　　目前国内还没有高端半导体和真空领域的数字式气体质量流量控制器，CS系列产品将是我国台拥有自主知识产权的高端数字气体质量流量控制器。

　　世界上主要的气体质量流量控制器的供应商主要在美国和日本。其主要有美国Celerity公司（其前身是美国Tylan公司和Unit公司）、美国MKS公司、曰本STEC公司和日本AE公司，他们基本垄断了世界上高端数字气体质量流量控制器市场。其与CS系列同类产品为Celerity公司的IN2系列（原Tylan公司产品）和Unit8161系列（原Unit公司产品）、TEC公司的Z500系列、AE公司的Transformer系列、MKS公司的ALTA1480和ALTA180A系列等。这些产品均是目前的主流产品，占据了流量计高端市场，在半导体、真空等多个领域得到了广泛的应用。

　　CS系列产品与国外同类产品相比，在主要指标，如、重复、多气体多量程功能等方面达到了相同的水平。在零漂、响应时间等方面占据优势。并且CS系列同时支持单电源和双电源，同时支持模拟0-5V电压和4-20mA电流，大大方便了客户的使用。

　　CS系列产品是通过国际合作研发的新产品，研发和测试等活动都是在七星电子组织下进行，七星电子对产品有完全自主的知识产权。

　　CS系列气体质量流量控制器流量计2008年4月该项目通过ECMG的CE。2008年6月通过北京计量检测科学研究院产品型式鉴定，2008年6月通过省部级鉴定，2008年10月年通过ODVA的DeviceNet―致性测试和SEMI标准测试。

　　目前该项目共申报11项，其中发明3项，已获得授权书2项，获得软件登记1项。

　　2应用和市场我国电子信息产业的迅速发展，已经成为我国国民经济增长最快、产值的行业，计算机与通讯业高速增长，集成电路也以30%的速度增长。世界集成电路制造业正在向中国转移，中国半导体产业的飞速发展为集成电路设备业带来了广阔的市场。国际半导体设备暨材料协会（SEMI）日前发表预测，预计2006年中国半导体设备支出将从2005年的10亿美元劲增至20.3亿美元，2007年微升至20.5亿美元，而2008年将达到25.6亿美元。20062008年中国集成电路设备总资本支出66亿美元。

　　在半导体设备中，气体质量流量控制器是的对气体进行精密测量和控制的零部件。在半导体工艺过程中，许多关键工艺例如外延、CVD、LPCVD、PECVD等都要求对气体的质量流量进行严格的控制。因此气体质量流量控制器在半导体设备中具有极其重要的作用。主要客户主要集中在各半导体设备制造商、各个半导体生产FAB厂、各高等院校、科研院所、真空设备制造商等领域和行业。

　　而且随着半导体技术的不断发展，市场不断地扩大，对气体质量流量控制器的需求也会随之快速增长。而我国目前半导体行业中的高端气体质量流量控制器均来自国外，往往存在着价格高，供货周期长，售后服务不及时，零配件收费昂贵等问题，严重制约了我国半导体设备及行业的发展。

　　CS系列产品的推出，使我国次有能力生产具有自主知识产权的气体质量流量控制器，打破了国外产品对中国的垄断。与国际同类产品相比，不仅在价格方面具备优势，而且在产品质量、本地化快速服务方面均有较强的竞争力，因此未来产品在国内外的市场前景非常看好。

　　自2009年度开始，产品进入批量生产阶段，预计至2012年达产。达产年度实现年销售量10000台，年销售收入8000万元。CC