一种腔室气流控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了半导体制造技术领域，特别涉及一种腔室气流控制系统。本实用新型专利技术包括PCC控制器和至少一个腔室控制单元；腔室控制单元包括压力传感器、风机过滤器、和所述风机过滤器连接的状态检测单元、与所述压力传感器、风机过滤器和状态检测单元连接的数据处理单元、和所述数据处理单元连接的数据传输单元。本实用新型专利技术能够对腔室内的气体压力进行实时控制，使得腔室内的气体压力维持在设定值。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及半导体制造
，特别涉及一种腔室气流控制系统。
技术介绍
硅片清洗工艺中，清洗设备腔室内部的气流均匀性直接影响清洗质量，气体涡流的存在会造成微小颗粒聚集，增加微小颗粒在硅片表面的沉积几率，污染硅片。目前，大多数厂商采用风机过滤器对腔室内部的气体流动进行控制，按照SEMI标准，采用距风机过滤器过滤网下方150_处的气体流动均匀性衡量腔室内部的层流稳定性，控制层流风按照一定的流速在微环境内垂直流动，消除微小颗粒局部聚集，保持微环境洁净等级。随着硅片清洗工艺集成度不断提高，硅片表面微小颗粒的指标要求更加严格，腔室内部微环境质量的控制精度更加准确。同时，多腔室清洗设计成为当前清洗设备的研发主流，为保证硅片在不同腔室内部的清洗质量的统一性，距离硅片不同高度层流状态的要求一致，稳定。通常情况下，设备整体的微环境气流质量可通过对某一高度截面上任一点的风速与平均风速的比值比较，控制气流运动矢量与垂直方向夹角小于14°，误差在20%内，即表明设备整体微环境保持层流。传统风机过滤器独立控制对应腔室气流，不同腔室之间的层流状态没有交互调节功能，特别是工艺过程中，机械手在不同腔室内部运动时对层流的影响得不到很好的控制，直接导致微小颗粒聚集，严重影响硅片的清洗效果，最终导致产品质量的下降。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本技术要解决的技术问题是:如何提供一种实时控制腔室内气流的系统，使腔室内的气流保持在设定状态。(二)技术方案为解决上述技术问题，本技术提供了一种腔室气流控制系统，其特征是，该系统包括:至少一个腔室控制单元，用于根据PCC控制器的控制指令对腔室的气体压力进行控制，所述腔室控制单元之间通过网线串联；和所述腔室控制单元连接的PCC控制器，用于接收所述腔室的数据并向所述腔室控制单元发送控制指令。所述腔室控制单元包括:压力传感器，用于测量腔室内外的气体压力差值，并将所述气体压力差值发送给数据处理单元；风机过滤器，用于根据所述控制指令控制所述风机过滤器的风扇的转速；和所述风机过滤器连接的状态检测单元，用于检测并发送所述风机过滤器的风扇的转速数据给数据处理单元；与所述压力传感器、风机过滤器和状态检测单元连接的数据处理单元，用于对接收的数据进行预处理并发送给数据传输单元；和所述数据处理单元连接的数据传输单元，用于将所述数据处理单元输出的数据和其他数据传输单元发来的数据发送给PCC控制器或与该数据传输单元连接的下一个数据传输单兀。所述PCC控制器和串联在一起的腔室控制单元的首端的腔室控制单元或尾端的腔室控制单元连接。所述压力传感器为Setra265差压传感器。所述PCC控制器为贝加莱PCC可编程计算机控制器。所述状态检测单元为CS1030通讯模块。(三)有益效果本技术通过压力传感器实时采集腔室内外气体压力差值信号，能够对气压的变化及时做出反应；PCC控制器根据采集的腔室压力差值信号发出控制指令，控制风机过滤器实时调整风扇风速，使得腔室内的气压稳定在设定值。腔室控制单元之间通过网线串联在一起，将所有腔室控制单元的信息发送给PCC控制器集中控制，有利于对腔室内气体压力的协调控制。本技术能够对腔室内的气体压力做出及时调整，抗干扰能力强，能够使腔室气压稳定在设定值。本技术系统能够根据实际腔室的需要灵活配置。附图说明图1是本申请的系统连接图。具体实施方式以下结合附图和实施例，对本技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本技术，但不用来限制本技术的范围。本技术涉及一种均匀气流装置的控制方法，具体涉及半导体制造领域内的腔室微环境气流均匀性控制，目的在于保证微小颗粒在半导体表面的沉积情况的最小化，最大限度降低微小颗粒聚集对硅片表面造成的污染。本技术系统包括:1、腔室控制单元，至少一个腔室控制单元，用于根据PCC控制器的控制指令对腔室的气体压力进行控制，所述腔室控制单元之间通过网线串联，如图1所示；(I)压力传感器，用于测量腔室内外的气体压力差值，并将所述气体压力差值发送给数据处理单元；压力传感器选用Setra265差压传感器:Setra公司的Model265Differential Pressure Transducer,具体型号为 2651R25WD2BT1C，压力检测范围0-0.25inch ff.C.(0-62.271Pa)，精度±0.1%。压力传感器采集腔室内外的气体压力差值信号的周期为500毫秒(2)风机过滤器，用于根据所述控制指令控制所述风机过滤器的风扇的转速；(3)状态检测单元，和所述风机过滤器连接，用于检测并发送所述风机过滤器的风扇的转速数据给数据处理单元；状态检测单元选用CS1030通讯模块；(4)数据处理单元，与所述压力传感器、风机过滤器和状态检测单元连接，用于对接收的数据进行预处理并发送给数据传输单元；(5)数据传输单元，和所述数据处理单元连接，用于将所述数据处理单元输出的数据和其他数据传输单元发来的数据发送给PCC控制器或与该数据传输单元连接的下一个数据传输单元。2、PCC控制器，和所述腔室控制单元连接，用于接收所述腔室的数据并向所述腔室控制单元发送控制指令。所述PCC控制器和串联在一起的腔室控制单元的首端的腔室控制单元或尾端的腔室控制单元连接。PCC控制器选用贝加莱PCC可编程计算机控制器:设计采用B&R公司的X20系列PCC，处理器为X20CP1485-1。本技术包括以下步骤:S1:所述压力传感器采集腔室内外的气体压力差值并将所述气体压力差值发送给所述数据处理单元；所述压力传感器采集腔室内外的气体压力差值的周期为500毫秒。S2:所述状态检测单元采集所述风机过滤器的风扇转速数据，并将所述风扇转速数据发送给所述数据处理单元；S3:所述数据处理单元对接收的所述气体压力值和所述风扇转速数据进行预处理，将经过预处理后的数据发送给所述数据传输单元；S4:所述数据传输单元将所述数据处理单元发送的数据和其他数据传输单元发来的数据发送给与所述数据传输单元连接的下一个数据传输单元；当所述数据传输单元所在的腔室控制单元是串联在一起的腔室控制单元的首端的腔室控制单元或尾端的腔室控制单元时，所述数据传输单元将所述数据处理单元发送的数据和其他数据传输单元发来的数据发送给所述PCC控制器；S5:所述PCC控制器对接收的数据进行处理得到控制指令，具体为:所述PCC控制器接收所述气体压力差值，当所述气体压力值和腔室压力设定值的差值大于0.062Pa时，所述PCC控制器根据所述差值和所述风扇转速数据向所述风机过滤器发出控制指令。所述控制指令通过所述数据传输单元和所述数据处理单元发送给所述风机过滤器，控制所述风机过滤器的风扇的转速。本技术的特征在于将多个腔室控制单元通过网线串行连接，如图1所示，压力传感器反馈腔室内外气体压力差值，由PCC控制器集中控制风机过滤器的风扇的风速，实时保持腔室内微环境的整体层流质量。设定腔室控制单元的控制节点，腔室控制单元的节点号由Aircare地址选择器实现，最多可实现125个腔室控制单元串联。PCC控制器采用贝加莱PCC可编程计算机控制器。状态检测单元为CS1030通讯模块，CS1030通讯模块解析风机过滤器的状态信本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种腔室气流控制系统，其特征是，该系统包括：至少一个腔室控制单元，用于根据PCC控制器的控制指令对腔室的气体压力进行控制，所述腔室控制单元之间通过网线串联；和所述腔室控制单元连接的PCC控制器，用于接收所述腔室的数据并向所述腔室控制单元发送控制指令。

【技术特征摘要】
1.一种腔室气流控制系统，其特征是，该系统包括: 至少一个腔室控制单元，用于根据PCC控制器的控制指令对腔室的气体压力进行控制，所述腔室控制单元之间通过网线串联； 和所述腔室控制单元连接的PCC控制器，用于接收所述腔室的数据并向所述腔室控制单元发送控制指令。2.根据权利要求1所述的系统，其特征是，所述腔室控制单元包括: 压力传感器，用于测量腔室内外的气体压力差值，并将所述气体压力差值发送给数据处理单元； 风机过滤器，用于根据所述控制指令控制所述风机过滤器的风扇的转速； 和所述风机过滤器连接的状态检测单元，用于检测并发送所述风机过滤器的风扇的转速数据给数据处理单元； 与所述压力传感器、风机过滤器和状态检...

【专利技术属性】
技术研发人员：张明，徐俊成，马嘉，
申请(专利权)人：北京七星华创电子股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：