一种具有安全互锁逻辑的控制模块及碳化硅外延设备制造技术

本申请公开一种具有安全互锁逻辑的控制模块及碳化硅外延设备。该控制模块包括：数据采集模块，其实时的采集与其连接的子系统的信息；数据处理模块，其接收并响应数据采集模块的采样的信息，与预设的检查表中的参数比较，并输出与子系统对应的处理结果；这样子系统匹配的执行模块，接收并响应处理结果进行动作。通过安全互锁逻辑控制模块建立设备与各子系统或零部件间严密的逻辑关系，并基于预设的规则动作，设备处于安全状态。设备处于安全状态。设备处于安全状态。

【技术实现步骤摘要】
一种具有安全互锁逻辑的控制模块及碳化硅外延设备


[0001]本申请涉及CVD设备
，具体地涉及一种具有安全互锁逻辑的控制模块及碳化硅外延设备。

技术介绍

[0002]碳化硅外延设备具有多个关联的控制子系统，通过多个关联的控制子系统之间协助，以实现外延生长。通过在控制子系统间设置控制机制，以确保外延设备的运行，但是随着外延设备往模块化(Modularization)的方向发展，能够处理来自于多个工艺反应模块的相同或相近的互锁以及报警处理。这样控制逻辑变得越来越复杂，且也不利于后续软件的升级以及更新。
[0003]因此，需改进现有的CVD外延设备。

技术实现思路

[0004]为克服上述缺点，本申请的目的在于：提供一种具有安全互锁逻辑的控制模块，该控制模块用于碳化硅外延设备，可最大限度地消除外延设备的安全隐患。
[0005]为了达到以上目的，本申请采用如下技术方案：
[0006]一种具有安全互锁逻辑的控制模块，其特征在于，包括：
[0007]数据采集模块，其实时的采集与其连接的子系统的信息；
[0008]数据处理模块，其接收并响应数据采集模块的采样的信息，与预设的检查表中的参数比较，并输出与子系统对应的处理结果。该控制模块建立了与外延设备各子系统或零部件间严密的逻辑关系的控制机制，这样始终让设备处于安全状态。
[0009]在一实施方式中，该具有安全互锁逻辑的控制模块，其特征在于，所述数据处理模块包括数据端口，通过所述数据端口以调整检查表中的参数。
>[0010]本申请实施例提供一种碳化硅外延设备，其包括：包括与其连接的子系统，所述子系统包括：
[0011]气体分配混合系统，其用以将气体接入调制后输送至进气部件；
[0012]所述进气部件，用以将混合后的气体导入反应腔内；
[0013]旋转系统及加热器，其配置于反应腔内，所述加热器工作以加热衬底，所述旋转系统工作以驱动托盘旋转；
[0014]温控系统、其连接控制模块以检测当前反应腔的温度并反馈至控制模块，所述控制模块接收并响应所述温度以控制加热器；
[0015]腔体压力控制系统，用以保持设备运行时维持反应腔内处于预设的压力范围内，设备运行产生的尾气通过尾气处理系统排出；及
[0016]机械手操作系统，其与反应腔匹配，用以向反应腔内装载或拿取托盘。通过这样的设计可最大限度地消除外延设备的安全隐患。
[0017]在一实施方式中，该数据处理模块，其接收并响应数据采集模块的采样的子系统
的信息，与预设的检查表中的参数比较，并输出与子系统对应的处理结果。
[0018]在一实施方式中，该碳化硅外延设备，其特征在于，
[0019]所述碳化硅外延设备包括：
[0020]第一工作模式，处于第一工作模式时，气体分配混合系统不向反应腔内供给反应气体、气体分配混合系统的流量计配置成默认的较小的值、旋转系统及加热器停止工作。具体的，当所述碳化硅外延设备处于第一工作模式时，将关闭有害气体管道的阀门，关闭主排气阀、蝶阀，托盘旋转不允许开启，或者将转速设定为0，反应腔加热不允许启动或启动状态下强制关闭，反应室和I/O室真空门锁定，反应腔升降被禁止，H2切换成Ar，MFC都设置成默认的较小的值，同时亮黄绿双色报警灯；所述第一工作模式为安全待机模式。
[0021]在一实施方式中，该碳化硅外延设备，其特征在于，
[0022]具有安全互锁逻辑控制模块检测出异常并判断要进入第一工作模式时，
[0023]若反应腔温度低于第一预设温度时，则直接进入所述第一工作模式。
[0024]在一实施方式中，该碳化硅外延设备，其特征在于，
[0025]若反应腔温度高于第一预设温度时，则停止当前运行的程序并运行降温升压程序，将导入的气体切换成Ar气，直至反应腔温度低于第一预设温度时进入第一工作模式。
[0026]在一实施方式中，该碳化硅外延设备，其特征在于，
[0027]反应腔温度高于第三预设温度时：首先，强制关闭反应腔加热器，停止当前程序并运行降温升压程序，将导入的气体切换成Ar气，直至反应腔温度低于第一预设温度时进入第一工作模式。
[0028]在一实施方式中，该碳化硅外延设备，其特征在于
[0029]若反应腔的温度高于第二预设温度时，锁定反应腔升降功能，锁定反应腔真空门。
[0030]有益效果
[0031]本申请实施方式提出的具有安全互锁逻辑的控制模块，通过完全独立的安全互锁逻辑控制系统(interlock)对设备各个功能模块、关键零部件和安全相关的气路管道进行监测和控制，大大提高设备安全和人身安全。该控制模块建立了与外延设备各子系统或零部件间严密的逻辑关系的控制机制，这样始终让设备处于安全状态。
[0032]另外，该控制模块扩展性强利于后期的维护以及软件升级。
附图说明
[0033]附图用来提供对本公开技术方案的理解，并且构成说明书的一部分，与本公开的实施例一起用于解释本公开的技术方案，并不构成对本公开技术方案的限制。附图中各部件的形状和大小不反映真实比例，目的只是示意说明本申请内容。
[0034]图1为本申请一实施例的安全互锁逻辑控制模块的流程示意；
[0035]图2为本申请一实施例的外延设备的系统功能框图；
[0036]图3为本申请一实施例的安全互锁逻辑控制模块的检测的对事件描述示意；
[0037]图4为图3中事件、执行端及二者的关联状态的逻辑图示意。
具体实施方式
[0038]以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解，这些实施例是用于说明
本申请而不限于限制本申请的范围。实施例中采用的实施条件可以如具体厂家的条件做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。
[0039]本申请提出一种具有安全互锁逻辑的控制模块及碳化硅外延设备。该碳化硅外延设备包括：控制模块及与其连接的多个子系统，该多个子系统包括：气体分配混合系统、进气部件、旋转系统、加热器、温控系统、腔体压力控制系统及机械手系统，
[0040]该外延设备运行时，控制模块实时的接收连接的子系统的信息并基于采样的信息判断子系统的工作状态，进而发出匹配当前采样信息的指令至子系统，
[0041]子系统匹配的执行端响应该指令动作。本实施方式中，安全互锁逻辑控制模块监控并接收设备各个子系统(如，气体分配混合系统、旋转系统、温控系统等)、控制单元和安全监控系统的数据，并将这些数据按照一定逻辑关系进行处理以确保设备的安全运行，在检测出发生故障或安全隐患时，发出对应的指令至子系统，这样子系统匹配的执行端及时执行安全程序，如切断相应的供气、供电，并发出警报，以最大限度地消除安全隐患。设备还设置一个安全待机模式也称闲置模式，设备在紧急状态或工艺需求时可切换到该模式。本实施方式中，将监控、检测的信息/参数定义为事件，即设备运行中所发生的报警事件、数据、状态、位置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有安全互锁逻辑的控制模块，其特征在于，包括：数据采集模块，其实时的采集与其连接的子系统的信息；数据处理模块，其接收并响应数据采集模块的采样的信息，与预设的检查表中的参数比较，并输出与子系统对应的处理结果。2.如权利要求1所述的具有安全互锁逻辑的控制模块，其特征在于，所述数据处理模块包括数据端口，通过所述数据端口以调整检查表中的参数。3.一种碳化硅外延设备，其特征在于，包括：如权利要求1或2所述的具有安全互锁逻辑的控制模块包括与其连接的子系统，所述子系统包括：气体分配混合系统，其用以将气体接入调制后输送至进气部件；所述进气部件，用以将混合后的气体导入反应腔内；旋转系统及加热器，其配置于反应腔内，所述加热器工作以加热衬底，所述旋转系统工作以驱动托盘旋转；温控系统、其连接控制模块以检测当前反应腔的温度并反馈至控制模块，所述控制模块接收并响应所述温度以控制加热器；腔体压力控制系统，用以保持设备运行时维持反应腔内处于预设的压力范围内，设备运行产生的尾气通过尾气处理系统排出；及机械手操作系统，其与反应腔匹配，用以向反应腔内装载或拿取托盘。4.如权利要求3所述的碳化硅外延设备，其特征在于，数据处理模块，其接收并响应数据采集模块的采样的子...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒲勇，田保峡，向阳，张勇，施建新，
申请(专利权)人：芯三代半导体科技苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：