一种半导体设备用分流增压装置及其控制方法
一种半导体设备用分流增压装置及其控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及半导体行业生产领域，具体为一种半导体设备用分流增压装置及其控 制方法。
【背景技术】
[0002] 在半导体前道工艺晶圆的生产过程中，因过程复杂成本高昂，对晶圆产能和合格 率要求非常严格。在半导体设备实际生产中，会经常因设备内部温湿度及风流量的不均匀 性而导致产能降低、无法满足产品合格率。现有技术中，供风系统直接排风至工作区域，而 供风系统的分布及不均匀性无法保证晶圆工艺需求，需要进行多次调整，严重影响作业时 间，降低合格品率。
【发明内容】
[0003] 针对现有技术中存在的上述不足之处，本发明要解决的技术问题是提供一种半导 体设备用分流增压装置及其控制方法，解决现有技术中因供风系统风流量的不均匀性而使 晶圆工艺精度易受影响的问题。
[0004] 本发明为实现上述目的所采用的技术方案是；一种半导体设备用分流增压装置， 包括：
[0005] 分风盒，包括一个集风口和多个散风口，集风口和散风口连通，集风口对准供风系 统的出风口，对出风口的风进行分流，每个散风口连接1个电控风扇；
[0006] 电控风扇，为多个，其数量与散风口数量一致，均连接分风盒；
[0007] 风扇控制器，连接电控风扇，用于控制电控风扇的转速，进而调节风流量及均匀 性；
[0008] 电源，连接所述风扇控制器，用于对所述风扇控制器供电。
[0009] 所述风扇控制器包括：
[0010] 处理器，连接电控风扇，接收电控风扇的频率信号，将生成的PWM信号传递给电控 风扇；
[0011] 显示装置，连接处理器，用于显示风速；
[0012] 输入装置，连接处理器，用于外部进行风速设定。
[0013] 所述风扇控制器还包括看口狗，连接处理器，用于当处理器程序出现异常时使处 理器复位。
[0014] 所述电源为24V直流电源。
[0015] 一种半导体设备用分流增压装置的控制方法，包括W下步骤：
[0016] 通过风扇控制器中的输入装置输入设定转速R ;
[0017] 将设定转速R减去电控风扇的实际转速Y输入到风扇控制器中的处理器中；
[0018] 风扇控制器中的处理器将所述输入通过下式转换为PWM值，并将该PWM值传递给 电控风扇：
[0019]
[0020] 其中，e = R-Y为设定转速与实际速度差，u为控制器输出PWM值，Υ为电控风扇实 际转速，t为时间，Κρ为比例控制参数，Κι积分控制参数，Kd为微分控制参数。
[0021] 本发明具有W下优点及有益效果：
[0022] 1.本发明通过供风系统的风流量分布而进行分流增压的调整，保证了作业区域风 流量的均匀性，很大程度上节省了再处理时间，减少设备调整周期。
[0023] 2.本发明采用电控调节电控风扇转速，可有效提高操作便捷性及作业区域风流量 分布的均匀性。
[0024] 3.本发明采用分风盒结构，可系统性的对供风系统的风流量及均匀性进行分布， 提高设备对风流量的工艺精度要求，提升实际生产的效率。
[0025] 4.本发明具有结构简单，实现方便，价格低廉等特点。
【附图说明】
[0026] 图1是本发明装置应用的实施例图；
[0027] 其中，1、24V电源,2、风扇虹制器,3、供风系统,4、供风系统风量分布,5、分风盒,6、 增压电控风扇，7、分流增压风流量分布；
[0028] 图2为风扇控制器原理示意图；
[0029] 图3为PID算法示意图。
【具体实施方式】
[0030] 下面结合附图及实施例对本发明做进一步的详细说明。
[0031] 本发明装置用于半导体设备供风系统处，使作业区域的风流量可W满足设备所需 工艺要求，达到有效提高半导体晶圆的工艺精度及节省设备作业时间的目的。
[0032] 本发明安装在半导体设备供风系统下部。当供风系统工作时提供的通风道单一且 风流量不均匀，无法满足作业区域晶圆的工艺需求。本发明所提供的分流增压装置可根据 供风系统的不均匀分布及设备的工艺需求对电控风扇转速进行可选择性的调节。
[0033] 本发明的具体工作过程如下：
[0034] 在供风系统3排风分布通道单一且不均匀情况下，如图1所示，由分风盒5对供风 系统3排风分布进行分流，并通过24V电源1对风扇控制器2提供电源，风扇控制器2对电 控风扇6的转速进行调节，使分风盒5的风流量均匀分布，最终形成均匀风流量7输送至作 业区域。
[0035] 在改变供风系统中不均匀风流量时，可根据其不均匀性对风扇控制器2进行多档 位调节，使分风盒5上的电控风扇6增压形成稳定均匀的风流，最终实现排风均匀，满足工 艺需求。
[0036] 风扇控制器采用ARM为处理器，通过采集按键的输入设定目标压力，目标电控风 扇反馈转速，处理器通过电控风扇当前转速与目标转速进行PID运算，用PWM对电控风扇进 行PID调节，如图2所示，送种控制方法比一般线性控制具有高速、低误差等优点。
[0037] 风扇控制器具有自检功能，当电控风扇与风扇控制器的连接有断路情况时，系统 可w自动判别并报警，当程序运行出现异常时看口狗会使处理器立即复位。
[003引如图3，R为设定转速，e为设定转速与实际速度差（e = R-Y)，u为控制器输出PWM 值，风扇控制器通过电控风扇反馈速度，Y为电控风扇实际转速。
[0039]
[0040] 控制器通过e经过PID计算公式得出U。最后经过调解PID Η个参数（Κρ为比例 控制参数，Κι积分控制参数，Kd为微分控制参数）来调出最佳的控制效果。
【主权项】
1. 一种半导体设备用分流增压装置，其特征在于，包括： 分风盒，包括一个集风口和多个散风口，集风口和散风口连通，集风口对准供风系统的 出风口，对出风口的风进行分流，每个散风口连接1个电控风扇； 电控风扇，为多个，其数量与散风口数量一致，均连接分风盒； 风扇控制器，连接电控风扇，用于控制电控风扇的转速，进而调节风流量及均匀性； 电源，连接所述风扇控制器，用于对所述风扇控制器供电。2. 根据权利要求1所述的一种半导体设备用分流增压装置，其特征在于，所述风扇控 制器包括： 处理器，连接电控风扇，接收电控风扇的频率信号，将生成的PWM信号传递给电控风 扇； 显示装置，连接处理器，用于显示风速； 输入装置，连接处理器，用于外部进行风速设定。3. 根据权利要求2所述的一种半导体设备用分流增压装置，其特征在于，所述风扇控 制器还包括看门狗，连接处理器，用于当处理器程序出现异常时使处理器复位。4. 根据权利要求1所述的一种半导体设备用分流增压装置，其特征在于，所述电源为 24V直流电源。5. -种根据权利要求1所述的半导体设备用分流增压装置的控制方法，其特征在于， 包括以下步骤： 通过风扇控制器中的输入装置输入设定转速R ; 将设定转速R减去电控风扇的实际转速Y输入到风扇控制器中的处理器中； 风扇控制器中的处理器将所述输入通过下式转换为PWM值，并将该PWM值传递给电控 风扇：其中，e = R-Y为设定转速与实际速度差，u为控制器输出PffM值，Y为电控风扇实际转 速，t为时间，Kp为比例控制参数，K1积分控制参数，Kd为微分控制参数。
【专利摘要】本发明涉及一种半导体设备用分流增压装置及其控制方法。本发明装置包括分风盒，集风口对准供风系统的出风口，对出风口的风进行分流，散风口分别连接电控风扇；电控风扇，为两个，均连接分风盒；风扇控制器，连接电控风扇，用于控制电控风扇的转速，进而调节风流量及均匀性；电源，连接所述风扇控制器，用于对所述风扇控制器供电。方法包括：通过风扇控制器中的输入装置输入设定转速；将设定转速减去电控风扇的实际转速输入到风扇控制器中的处理器中；风扇控制器中的处理器将所述输入通过PID控制转换为PWM值，并将该PWM值传递给电控风扇：本发明通过供风系统的风流量分布而进行分流增压的调整，保证了作业区域风流量的均匀性，很大程度上节省了再处理时间，减少设备调整周期。
【IPC分类】H01L21/67
【公开号】CN105489526
【申请号】CN201410479987
【发明人】郭聪, 施强
【申请人】沈阳芯源微电子设备有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2014年9月17日
【技术领域】
[0001] 本发明涉及半导体行业生产领域，具体为一种半导体设备用分流增压装置及其控 制方法。
【背景技术】
[0002] 在半导体前道工艺晶圆的生产过程中，因过程复杂成本高昂，对晶圆产能和合格 率要求非常严格。在半导体设备实际生产中，会经常因设备内部温湿度及风流量的不均匀 性而导致产能降低、无法满足产品合格率。现有技术中，供风系统直接排风至工作区域，而 供风系统的分布及不均匀性无法保证晶圆工艺需求，需要进行多次调整，严重影响作业时 间，降低合格品率。
【发明内容】
[0003] 针对现有技术中存在的上述不足之处，本发明要解决的技术问题是提供一种半导 体设备用分流增压装置及其控制方法，解决现有技术中因供风系统风流量的不均匀性而使 晶圆工艺精度易受影响的问题。
[0004] 本发明为实现上述目的所采用的技术方案是；一种半导体设备用分流增压装置， 包括：
[0005] 分风盒，包括一个集风口和多个散风口，集风口和散风口连通，集风口对准供风系 统的出风口，对出风口的风进行分流，每个散风口连接1个电控风扇；
[0006] 电控风扇，为多个，其数量与散风口数量一致，均连接分风盒；
[0007] 风扇控制器，连接电控风扇，用于控制电控风扇的转速，进而调节风流量及均匀 性；
[0008] 电源，连接所述风扇控制器，用于对所述风扇控制器供电。
[0009] 所述风扇控制器包括：
[0010] 处理器，连接电控风扇，接收电控风扇的频率信号，将生成的PWM信号传递给电控 风扇；
[0011] 显示装置，连接处理器，用于显示风速；
[0012] 输入装置，连接处理器，用于外部进行风速设定。
[0013] 所述风扇控制器还包括看口狗，连接处理器，用于当处理器程序出现异常时使处 理器复位。
[0014] 所述电源为24V直流电源。
[0015] 一种半导体设备用分流增压装置的控制方法，包括W下步骤：
[0016] 通过风扇控制器中的输入装置输入设定转速R ;
[0017] 将设定转速R减去电控风扇的实际转速Y输入到风扇控制器中的处理器中；
[0018] 风扇控制器中的处理器将所述输入通过下式转换为PWM值，并将该PWM值传递给 电控风扇：
[0019]
[0020] 其中，e = R-Y为设定转速与实际速度差，u为控制器输出PWM值，Υ为电控风扇实 际转速，t为时间，Κρ为比例控制参数，Κι积分控制参数，Kd为微分控制参数。
[0021] 本发明具有W下优点及有益效果：
[0022] 1.本发明通过供风系统的风流量分布而进行分流增压的调整，保证了作业区域风 流量的均匀性，很大程度上节省了再处理时间，减少设备调整周期。
[0023] 2.本发明采用电控调节电控风扇转速，可有效提高操作便捷性及作业区域风流量 分布的均匀性。
[0024] 3.本发明采用分风盒结构，可系统性的对供风系统的风流量及均匀性进行分布， 提高设备对风流量的工艺精度要求，提升实际生产的效率。
[0025] 4.本发明具有结构简单，实现方便，价格低廉等特点。
【附图说明】
[0026] 图1是本发明装置应用的实施例图；
[0027] 其中，1、24V电源,2、风扇虹制器,3、供风系统,4、供风系统风量分布,5、分风盒,6、 增压电控风扇，7、分流增压风流量分布；
[0028] 图2为风扇控制器原理示意图；
[0029] 图3为PID算法示意图。
【具体实施方式】
[0030] 下面结合附图及实施例对本发明做进一步的详细说明。
[0031] 本发明装置用于半导体设备供风系统处，使作业区域的风流量可W满足设备所需 工艺要求，达到有效提高半导体晶圆的工艺精度及节省设备作业时间的目的。
[0032] 本发明安装在半导体设备供风系统下部。当供风系统工作时提供的通风道单一且 风流量不均匀，无法满足作业区域晶圆的工艺需求。本发明所提供的分流增压装置可根据 供风系统的不均匀分布及设备的工艺需求对电控风扇转速进行可选择性的调节。
[0033] 本发明的具体工作过程如下：
[0034] 在供风系统3排风分布通道单一且不均匀情况下，如图1所示，由分风盒5对供风 系统3排风分布进行分流，并通过24V电源1对风扇控制器2提供电源，风扇控制器2对电 控风扇6的转速进行调节，使分风盒5的风流量均匀分布，最终形成均匀风流量7输送至作 业区域。
[0035] 在改变供风系统中不均匀风流量时，可根据其不均匀性对风扇控制器2进行多档 位调节，使分风盒5上的电控风扇6增压形成稳定均匀的风流，最终实现排风均匀，满足工 艺需求。
[0036] 风扇控制器采用ARM为处理器，通过采集按键的输入设定目标压力，目标电控风 扇反馈转速，处理器通过电控风扇当前转速与目标转速进行PID运算，用PWM对电控风扇进 行PID调节，如图2所示，送种控制方法比一般线性控制具有高速、低误差等优点。
[0037] 风扇控制器具有自检功能，当电控风扇与风扇控制器的连接有断路情况时，系统 可w自动判别并报警，当程序运行出现异常时看口狗会使处理器立即复位。
[003引如图3，R为设定转速，e为设定转速与实际速度差（e = R-Y)，u为控制器输出PWM 值，风扇控制器通过电控风扇反馈速度，Y为电控风扇实际转速。
[0039]
[0040] 控制器通过e经过PID计算公式得出U。最后经过调解PID Η个参数（Κρ为比例 控制参数，Κι积分控制参数，Kd为微分控制参数）来调出最佳的控制效果。
【主权项】
1. 一种半导体设备用分流增压装置，其特征在于，包括： 分风盒，包括一个集风口和多个散风口，集风口和散风口连通，集风口对准供风系统的 出风口，对出风口的风进行分流，每个散风口连接1个电控风扇； 电控风扇，为多个，其数量与散风口数量一致，均连接分风盒； 风扇控制器，连接电控风扇，用于控制电控风扇的转速，进而调节风流量及均匀性； 电源，连接所述风扇控制器，用于对所述风扇控制器供电。2. 根据权利要求1所述的一种半导体设备用分流增压装置，其特征在于，所述风扇控 制器包括： 处理器，连接电控风扇，接收电控风扇的频率信号，将生成的PWM信号传递给电控风 扇； 显示装置，连接处理器，用于显示风速； 输入装置，连接处理器，用于外部进行风速设定。3. 根据权利要求2所述的一种半导体设备用分流增压装置，其特征在于，所述风扇控 制器还包括看门狗，连接处理器，用于当处理器程序出现异常时使处理器复位。4. 根据权利要求1所述的一种半导体设备用分流增压装置，其特征在于，所述电源为 24V直流电源。5. -种根据权利要求1所述的半导体设备用分流增压装置的控制方法，其特征在于， 包括以下步骤： 通过风扇控制器中的输入装置输入设定转速R ; 将设定转速R减去电控风扇的实际转速Y输入到风扇控制器中的处理器中； 风扇控制器中的处理器将所述输入通过下式转换为PWM值，并将该PWM值传递给电控 风扇：其中，e = R-Y为设定转速与实际速度差，u为控制器输出PffM值，Y为电控风扇实际转 速，t为时间，Kp为比例控制参数，K1积分控制参数，Kd为微分控制参数。
【专利摘要】本发明涉及一种半导体设备用分流增压装置及其控制方法。本发明装置包括分风盒，集风口对准供风系统的出风口，对出风口的风进行分流，散风口分别连接电控风扇；电控风扇，为两个，均连接分风盒；风扇控制器，连接电控风扇，用于控制电控风扇的转速，进而调节风流量及均匀性；电源，连接所述风扇控制器，用于对所述风扇控制器供电。方法包括：通过风扇控制器中的输入装置输入设定转速；将设定转速减去电控风扇的实际转速输入到风扇控制器中的处理器中；风扇控制器中的处理器将所述输入通过PID控制转换为PWM值，并将该PWM值传递给电控风扇：本发明通过供风系统的风流量分布而进行分流增压的调整，保证了作业区域风流量的均匀性，很大程度上节省了再处理时间，减少设备调整周期。
【IPC分类】H01L21/67
【公开号】CN105489526
【申请号】CN201410479987
【发明人】郭聪, 施强
【申请人】沈阳芯源微电子设备有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2014年9月17日
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