一种工艺气体快速切换的控制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种工艺气体快速切换的控制装置，包括显示器、主工控机、主控制器、射频电源和若干隔膜阀，所述显示器、主工控机和主控制器依次连接，所述射频电源和隔膜阀分别与主控制器点位连接。本实用新型专利技术的工艺气体快速切换的控制装置，对于隔膜阀控制和射频功率的设置，要通过主控制器的DO和AO点位实现，而不是通过通信实现，去除了主工控机下达指令的周期和网络通信的时间，可以大幅降低响应时间，提高控制的准确性在工艺气体的切换时间设置为0.2秒时，仍能迅速响应，无延时。

A Control Device for Fast Switching of Process Gas

The utility model discloses a control device for rapid switching of process gas, which comprises a display, a main industrial control computer, a main controller, a radio frequency power supply and several diaphragm valves. The display, a main industrial control computer and a main controller are connected sequentially, and the radio frequency power supply and a diaphragm valve are connected with the main controller point by point, respectively. The control device for the quick switching of process gas of the utility model, for the control of diaphragm valve and the setting of radio frequency power, should be realized by DO and AO points of the main controller, rather than by communication, which removes the period of instructions issued by the main industrial control computer and the time of network communication, can greatly reduce the response time, and improve the accuracy of control in the switching time of process gas. At 0.2 seconds, it can still respond quickly without delay.

【技术实现步骤摘要】
一种工艺气体快速切换的控制装置
本技术属于半导体生产
，可以用于半导体工艺设备的生产芯片刻蚀机和镀膜机，具体涉及一种工艺气体快速切换的控制装置。
技术介绍
目前高新科技领域的发展突飞猛进，尤其是半导体行业的生产水平日益提高，而对于气路和射频的控制及应用几乎是每个半导体加工设备不可或缺的重要组成部分。气路中流通的是镀膜与刻蚀的反应气体，射频用于将反应气体电离成等离子体，通过等离子体来对材料进行镀膜和刻蚀等工艺操作。目前传统的控制方式是：主工控机PC中包含各种控制程序及算法，通过网络协议TCP/IP向IO模块下达控制命令，IO模块只是进行点位的输入与输出，内部不包含逻辑控制程序，根据主工控机PC的指令，使相应的点位输出，控制气动隔膜阀动作，进而控制不同工艺气体的开和关。对于射频输出功率的控制也是如此，主工控机通过网络协议与射频电源进行交互，向射频电源下达功率控制指令。传统控制方式中所有的控制指令，都由主工控机PC下达，当工艺气体的切换速度要求高，切换周期在1S以内时，响应时间(PC下达指令的周期，网络通信的时间以及IO模块执行的时间)过长的问题就会凸显出来，无法满足工艺气体切换速度的要求。随着半导体镀膜与刻蚀设备的不断发展，工艺气体的切换速度越来越快，因此传统的控制方式已经无法满足工艺要求，需要一种新的工艺气体快速切换的控制装置，降低响应时间，提高切换周期。
技术实现思路
技术目的：针对现有技术存在的不足，本技术的目的是提供一种工艺气体快速切换的控制装置。技术方案：为了实现上述专利技术目的，本技术采用的技术方案如下：一种工艺气体快速切换的控制装置，包括显示器、主工控机、主控制器、射频电源和若干隔膜阀，所述显示器、主工控机和主控制器依次连接，所述射频电源和隔膜阀分别与主控制器点位连接。作为优选，在所述显示器上设置有5个参数设定按钮，分别为工艺流程开始按钮，工艺流程结束按钮，工艺流程切换周期设置按钮，射频输出功率设置按钮和循环次数设置按钮。作为优选，所述主控制器通过模拟量输出端口与射频电源连接，作为优选，所述主控制器通过若干开关量输出端口分别与隔膜阀连接。作为优选，所述主控制器为可编程逻辑控制器PLC。作为优选，所述主控制器为倍福PLC。有益效果：与现有技术相比，本技术具有以下优点：本技术的工艺气体快速切换的控制装置，对于隔膜阀控制和射频功率的设置，要通过主控制器的DO和AO点位实现，而不是通过通信实现，去除了主工控机下达指令的周期和网络通信的时间，可以大幅降低响应时间，提高控制的准确性在工艺气体的切换时间设置为0.2秒时，仍能迅速响应，无延时。附图说明图1是工艺气体快速切换的控制装置结构示意图；图2是工艺气体快速切换的控制装置显示器、主工控机和主控制器之间的信息交互示意图；图3是工艺气体快速切换的控制装置主控制器与隔膜阀的信息交互示意图；图4是工艺气体快速切换的控制装置主控制器与射频电源的信息交互示意图；图5是工艺气体快速切换的控制装置的控制流程图。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐明本技术，实施例在以本技术技术方案为前提下进行实施，应理解这些实施例仅用于说明本技术而不用于限制本技术的范围。如图1所示，一种工艺气体快速切换的控制装置，包括用于参数设置及状态显示的显示器1、用于接收来自显示器的命令及下发命令的主工控机2、用于工艺气体切换的逻辑运算与控制的主控制器3、用于射频功率的输出，将气体电离成等离子体的射频电源4和控制气体通断的若干隔膜阀5，显示器1、主工控机2和主控制器3依次连接，射频电源4和隔膜阀5分别与主控制器3点位连接，具体的，显示器1与主工控机2通过第一数据线6进行通信连接；主工控机2与主控制器3通过第二数据线7进行通信连接；主控制器3与隔膜阀5通过第三数据线8进行信息交互；主控制器3与射频电源4通过第四数据线9进行信息交互。在显示器1上设置有5个参数设定按钮，分别为工艺流程开始按钮11，工艺流程结束按钮12，工艺流程切换周期设置按钮13，射频输出功率设置按钮14和循环次数设置按钮15。按下工艺流程开始按钮11时，气体切换的工艺流程开始；按下工艺流程结束按钮12时，气体切换的工艺流程结束；按下工艺流程切换周期设置工艺流程切换的周期；通过射频输出功率设置按钮14，对射频电源的输出功率进行设置；通过循环次数设置按钮15，设置循环的次数。主控制器3通过模拟量输出端口与射频电源4连接，主控制器3通过若干开关量输出端口分别与隔膜阀5连接。主控制器为可编程逻辑控制器PLC。可编程逻辑控制器PLC采用倍福，三菱，西门子等品牌的PLC均可，本实施例中优选采用的是倍福PLC。本技术的主工控机2只是作为一个参数传输的媒介，没有任何的逻辑和控制功能，所有的控制均由主控制器3完成。主控制器3必须选用具有编程功能的PLC，不能选用IO模块。显示器1和主工控机2所传输的参数，只是工艺流程的设置参数，不影响工艺的执行过程，因此显示器1和主工控机2对于参数的传输，不影响工艺切换和响应时间。对于隔膜阀控制和射频功率的设置，要通过主控制器3的DO和AO点位实现，而不是通过通信实现，这样才能降低响应时间，提高控制的准确性。本技术的工艺气体快速切换的控制装置，去除了主工控机下达指令的周期和网络通信的时间，可以大幅降低响应时间，在工艺气体的切换时间设置为0.2秒时，仍能迅速响应，无延时。本技术采用上述工艺气体快速切换的控制装置实现工艺气体快速切换的控制方法，主要包括：1)显示器1进行工艺参数设置及状态显示；2)主工控机2接收来自显示器1的命令并将命令下发至主控制器3；3)主控制器3进行工艺气体切换的逻辑运算与控制，并通过点位输出信号控制射频电源4的输出功率和隔膜阀5的开关；4)射频电源4输出射频功率，将气体电离成等离子体；5)隔膜阀5控制气体的通断。具体的，控制方法中的工艺参数包括工艺流程开始，工艺流程结束，工艺流程切换周期，射频输出功率和循环次数5个参数。以上五个参数下发给主工控机2，工控机2接收到五个参数信息后，将该信息下发到主控制器3。显示器1和主工控机2都只是作为参数传输的媒介，没有逻辑运算与控制，最终目的是把参数全部下发到主控制器3中，工艺切换的整个流程，都由主控制器3完成。主控制器3作为整个工艺切换控制的主体，控制隔膜阀5的开关和射频电源4的输出功率。根据工艺流程，将工艺要求编制成程序语言，写入主控制器3中，预留五个交互参数，即工艺流程开始11，工艺流程结束12，工艺流程切换周期13，射频输出功率14，循环次数15。当主控制器3接收到主工控机2下发的五个参数后，既开始工艺流程的控制。主控制器3通过自己的点位输出DO1-DOn(开关量输出端口)，来控制隔膜阀5的开关，如图3所示；通过自己的点位输出AO1(模拟量输出端口)，来控制射频电源4的输出功率，如图4所示。整个工艺切换流程，都由主控制器3完成，通过点位控制，极大降低了切换的响应时间，提高了工艺完成情况。控制流程如图5所示。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种工艺气体快速切换的控制装置，其特征在于：包括显示器、主工控机、主控制器、射频电源和若干隔膜阀，所述显示器、主工控机和主控制器依次连接，所述射频电源和隔膜阀分别与主控制器点位连接。

【技术特征摘要】
1.一种工艺气体快速切换的控制装置，其特征在于：包括显示器、主工控机、主控制器、射频电源和若干隔膜阀，所述显示器、主工控机和主控制器依次连接，所述射频电源和隔膜阀分别与主控制器点位连接。2.根据权利要求1所述的工艺气体快速切换的控制装置，其特征在于：在所述显示器上设置有5个参数设定按钮，分别为工艺流程开始按钮，工艺流程结束按钮，工艺流程切换周期设置按钮，射频输出功率设置按钮和循环次数设置按钮。3.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵贝贝，胡冬冬，王佳，朱磊，索冲，
申请(专利权)人：江苏鲁汶仪器有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32