一種半導體設備用分流增壓裝置及其控制方法
【技術(shù)領域】
[0001] 本發(fā)明涉及半導體行業(yè)生產(chǎn)領域，具體為一種半導體設備用分流增壓裝置及其控 制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在半導體前道工藝晶圓的生產(chǎn)過程中，因過程復雜成本高昂，對晶圓產(chǎn)能和合格 率要求非常嚴格。在半導體設備實際生產(chǎn)中，會經(jīng)常因設備內(nèi)部溫濕度及風流量的不均勻 性而導致產(chǎn)能降低、無法滿足產(chǎn)品合格率?，F(xiàn)有技術(shù)中，供風系統(tǒng)直接排風至工作區(qū)域，而 供風系統(tǒng)的分布及不均勻性無法保證晶圓工藝需求，需要進行多次調(diào)整，嚴重影響作業(yè)時 間，降低合格品率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足之處，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種半導 體設備用分流增壓裝置及其控制方法，解決現(xiàn)有技術(shù)中因供風系統(tǒng)風流量的不均勻性而使 晶圓工藝精度易受影響的問題。
[0004] 本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是；一種半導體設備用分流增壓裝置， 包括：
[0005] 分風盒，包括一個集風口和多個散風口，集風口和散風口連通，集風口對準供風系 統(tǒng)的出風口，對出風口的風進行分流，每個散風口連接1個電控風扇；
[0006] 電控風扇，為多個，其數(shù)量與散風口數(shù)量一致，均連接分風盒；
[0007] 風扇控制器，連接電控風扇，用于控制電控風扇的轉(zhuǎn)速，進而調(diào)節(jié)風流量及均勻 性；
[0008] 電源，連接所述風扇控制器，用于對所述風扇控制器供電。
[0009] 所述風扇控制器包括：
[0010] 處理器，連接電控風扇，接收電控風扇的頻率信號，將生成的PWM信號傳遞給電控 風扇；
[0011] 顯示裝置，連接處理器，用于顯示風速；
[0012] 輸入裝置，連接處理器，用于外部進行風速設定。
[0013] 所述風扇控制器還包括看口狗，連接處理器，用于當處理器程序出現(xiàn)異常時使處 理器復位。
[0014] 所述電源為24V直流電源。
[0015] 一種半導體設備用分流增壓裝置的控制方法，包括W下步驟：
[0016] 通過風扇控制器中的輸入裝置輸入設定轉(zhuǎn)速R ;
[0017] 將設定轉(zhuǎn)速R減去電控風扇的實際轉(zhuǎn)速Y輸入到風扇控制器中的處理器中；
[0018] 風扇控制器中的處理器將所述輸入通過下式轉(zhuǎn)換為PWM值，并將該PWM值傳遞給 電控風扇：
[0019]
[0020] 其中，e = R-Y為設定轉(zhuǎn)速與實際速度差，u為控制器輸出PWM值，Υ為電控風扇實 際轉(zhuǎn)速，t為時間，Κρ為比例控制參數(shù)，Κι積分控制參數(shù)，Kd為微分控制參數(shù)。
[0021] 本發(fā)明具有W下優(yōu)點及有益效果：
[0022] 1.本發(fā)明通過供風系統(tǒng)的風流量分布而進行分流增壓的調(diào)整，保證了作業(yè)區(qū)域風 流量的均勻性，很大程度上節(jié)省了再處理時間，減少設備調(diào)整周期。
[0023] 2.本發(fā)明采用電控調(diào)節(jié)電控風扇轉(zhuǎn)速，可有效提高操作便捷性及作業(yè)區(qū)域風流量 分布的均勻性。
[0024] 3.本發(fā)明采用分風盒結(jié)構(gòu)，可系統(tǒng)性的對供風系統(tǒng)的風流量及均勻性進行分布， 提高設備對風流量的工藝精度要求，提升實際生產(chǎn)的效率。
[0025] 4.本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單，實現(xiàn)方便，價格低廉等特點。
【附圖說明】
[0026] 圖1是本發(fā)明裝置應用的實施例圖；
[0027] 其中，1、24V電源,2、風扇虹制器,3、供風系統(tǒng),4、供風系統(tǒng)風量分布,5、分風盒,6、 增壓電控風扇，7、分流增壓風流量分布；
[0028] 圖2為風扇控制器原理示意圖；
[0029] 圖3為PID算法示意圖。
【具體實施方式】
[0030] 下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明做進一步的詳細說明。
[0031] 本發(fā)明裝置用于半導體設備供風系統(tǒng)處，使作業(yè)區(qū)域的風流量可W滿足設備所需 工藝要求，達到有效提高半導體晶圓的工藝精度及節(jié)省設備作業(yè)時間的目的。
[0032] 本發(fā)明安裝在半導體設備供風系統(tǒng)下部。當供風系統(tǒng)工作時提供的通風道單一且 風流量不均勻，無法滿足作業(yè)區(qū)域晶圓的工藝需求。本發(fā)明所提供的分流增壓裝置可根據(jù) 供風系統(tǒng)的不均勻分布及設備的工藝需求對電控風扇轉(zhuǎn)速進行可選擇性的調(diào)節(jié)。
[0033] 本發(fā)明的具體工作過程如下：
[0034] 在供風系統(tǒng)3排風分布通道單一且不均勻情況下，如圖1所示，由分風盒5對供風 系統(tǒng)3排風分布進行分流，并通過24V電源1對風扇控制器2提供電源，風扇控制器2對電 控風扇6的轉(zhuǎn)速進行調(diào)節(jié)，使分風盒5的風流量均勻分布，最終形成均勻風流量7輸送至作 業(yè)區(qū)域。
[0035] 在改變供風系統(tǒng)中不均勻風流量時，可根據(jù)其不均勻性對風扇控制器2進行多檔 位調(diào)節(jié)，使分風盒5上的電控風扇6增壓形成穩(wěn)定均勻的風流，最終實現(xiàn)排風均勻，滿足工 藝需求。
[0036] 風扇控制器采用ARM為處理器，通過采集按鍵的輸入設定目標壓力，目標電控風 扇反饋轉(zhuǎn)速，處理器通過電控風扇當前轉(zhuǎn)速與目標轉(zhuǎn)速進行PID運算，用PWM對電控風扇進 行PID調(diào)節(jié)，如圖2所示，送種控制方法比一般線性控制具有高速、低誤差等優(yōu)點。
[0037] 風扇控制器具有自檢功能，當電控風扇與風扇控制器的連接有斷路情況時，系統(tǒng) 可w自動判別并報警，當程序運行出現(xiàn)異常時看口狗會使處理器立即復位。
[003引如圖3，R為設定轉(zhuǎn)速，e為設定轉(zhuǎn)速與實際速度差（e = R-Y)，u為控制器輸出PWM 值，風扇控制器通過電控風扇反饋速度，Y為電控風扇實際轉(zhuǎn)速。
[0039]
[0040] 控制器通過e經(jīng)過PID計算公式得出U。最后經(jīng)過調(diào)解PID Η個參數(shù)（Κρ為比例 控制參數(shù)，Κι積分控制參數(shù)，Kd為微分控制參數(shù)）來調(diào)出最佳的控制效果。
【主權(quán)項】
1. 一種半導體設備用分流增壓裝置，其特征在于，包括： 分風盒，包括一個集風口和多個散風口，集風口和散風口連通，集風口對準供風系統(tǒng)的 出風口，對出風口的風進行分流，每個散風口連接1個電控風扇； 電控風扇，為多個，其數(shù)量與散風口數(shù)量一致，均連接分風盒； 風扇控制器，連接電控風扇，用于控制電控風扇的轉(zhuǎn)速，進而調(diào)節(jié)風流量及均勻性； 電源，連接所述風扇控制器，用于對所述風扇控制器供電。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種半導體設備用分流增壓裝置，其特征在于，所述風扇控 制器包括： 處理器，連接電控風扇，接收電控風扇的頻率信號，將生成的PWM信號傳遞給電控風 扇； 顯示裝置，連接處理器，用于顯示風速； 輸入裝置，連接處理器，用于外部進行風速設定。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種半導體設備用分流增壓裝置，其特征在于，所述風扇控 制器還包括看門狗，連接處理器，用于當處理器程序出現(xiàn)異常時使處理器復位。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種半導體設備用分流增壓裝置，其特征在于，所述電源為 24V直流電源。5. -種根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導體設備用分流增壓裝置的控制方法，其特征在于， 包括以下步驟： 通過風扇控制器中的輸入裝置輸入設定轉(zhuǎn)速R ; 將設定轉(zhuǎn)速R減去電控風扇的實際轉(zhuǎn)速Y輸入到風扇控制器中的處理器中； 風扇控制器中的處理器將所述輸入通過下式轉(zhuǎn)換為PWM值，并將該PWM值傳遞給電控 風扇：其中，e = R-Y為設定轉(zhuǎn)速與實際速度差，u為控制器輸出PffM值，Y為電控風扇實際轉(zhuǎn) 速，t為時間，Kp為比例控制參數(shù)，K1積分控制參數(shù)，Kd為微分控制參數(shù)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種半導體設備用分流增壓裝置及其控制方法。本發(fā)明裝置包括分風盒，集風口對準供風系統(tǒng)的出風口，對出風口的風進行分流，散風口分別連接電控風扇；電控風扇，為兩個，均連接分風盒；風扇控制器，連接電控風扇，用于控制電控風扇的轉(zhuǎn)速，進而調(diào)節(jié)風流量及均勻性；電源，連接所述風扇控制器，用于對所述風扇控制器供電。方法包括：通過風扇控制器中的輸入裝置輸入設定轉(zhuǎn)速；將設定轉(zhuǎn)速減去電控風扇的實際轉(zhuǎn)速輸入到風扇控制器中的處理器中；風扇控制器中的處理器將所述輸入通過PID控制轉(zhuǎn)換為PWM值，并將該PWM值傳遞給電控風扇：本發(fā)明通過供風系統(tǒng)的風流量分布而進行分流增壓的調(diào)整，保證了作業(yè)區(qū)域風流量的均勻性，很大程度上節(jié)省了再處理時間，減少設備調(diào)整周期。
【IPC分類】H01L21/67
【公開號】CN105489526
【申請?zhí)枴緾N201410479987
【發(fā)明人】郭聰, 施強
【申請人】沈陽芯源微電子設備有限公司
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2014年9月17日