專利名稱：一種排氣流量自動控制和監(jiān)測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及排氣流量控制領(lǐng)域，尤其是一種用于涂膠顯影軌道(Clean Track)機器的排氣流量自動控制和監(jiān)測裝置。 背景技木涂膠顯影軌道機器用于膝光前光刻膠的涂布及曝光后圖案的顯影。所述 機器力求將掩模上的圖案精準(zhǔn)地轉(zhuǎn)印于光阻之上，以利于后續(xù)蝕刻、離子注 入等制程的進行。晶圓置于涂膠顯影軌道機器的反應(yīng)室(Chamber)中，對 其作涂膠和顯影工序。反應(yīng)室的排氣流量的大小將直接影響晶圓的最小線寬(CD, Critical Dimension)和缺陷(Defect)的多少?，F(xiàn)有的涂膠顯影軌道機器的排氣管道直接連接至工廠的排氣主系統(tǒng)中， 所述機器的排氣管道的排氣流量由主系統(tǒng)調(diào)節(jié)和控制。在工廠的排氣主系統(tǒng) 中，工廠的各種機器的排氣管道連接在排氣主系統(tǒng)的各個支路中，而各個支 路連接至排氣主系統(tǒng)的主管道上。由于工廠的排氣主系統(tǒng)需兼顧多個機器， 因此，工廠的排氣主系統(tǒng)的排氣流量并不適用于涂膠顯影軌道機器的需求。 例如，在涂膠(Coater)工序，涂膠顯影軌道機器的排氣管道的流量需求大 約是50CHM，而工廠的排氣主系統(tǒng)的流量大約是90CHM;在顯影(Developer)工序，涂膠顯影軌道機器的排氣管道的流量需求大約是 70CHM，而工廠的排氣主系統(tǒng)的流量大約是108CHM。為此，需在涂膠顯影 軌道機器的排氣管道的支路上設(shè)置排氣調(diào)節(jié)閥(Damper),對流量進行手工調(diào)節(jié)。由于工廠的排氣主系統(tǒng)的排氣流量并不穩(wěn)定，涂膠顯影軌道機器的排氣 流量也隨之不穩(wěn)定。而排氣調(diào)節(jié)閥并不能對所述機器的流量進行實時調(diào)節(jié)。 因此，當(dāng)工廠的排氣主系統(tǒng)的排氣流量超出設(shè)定范圍，涂膠顯影軌道機器即 會報警，機器即會停止運行，等待對排氣調(diào)節(jié)閥進行手工調(diào)節(jié)。而根據(jù)光刻 制程的規(guī)定，機器中的晶圓都需作返工處理，將極大地浪費人工、原料費用 和時間。實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種排氣流量自動控制和監(jiān)測裝置，能有效 地監(jiān)測并實時調(diào)節(jié)涂膠顯影軌道機器的排氣管道的流量，從而減少報警次數(shù)， 避免晶圓的返工處理。本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種排氣流量自動控制和監(jiān)測裝置，至少包括排氣流量傳感器、電路控 制模塊、執(zhí)行元件模塊和排氣調(diào)節(jié)閥，排氣流量傳感器與涂膠顯影軌道機器 的排氣管道支路相連；電路控制模塊分別與排氣流量傳感器、執(zhí)行元件模塊 相連；排氣調(diào)節(jié)閥置于排氣管道支路中；排氣管道支路與工廠的排氣主系統(tǒng) 相連。較佳地，所述排氣流量傳感器是電子氣體壓力傳感器。 進一步地，所述電路控制模塊至少包括單片機、限流電阻和三極管，所 述單片機與所述排氣流量傳感器相連。 較佳地，所述三極管的教目為六個。 進一步地，所述單片才幾包4舌兩個中斷和四個輸出端口。 進一步地，所述執(zhí)行元件模塊至少包括馬達、皮帶、蝸桿、拖塊、連桿、圓盤、中軸桿，馬達通過皮帶與蝸桿祖連，蝸桿嵌賓于拖塊中，拖塊通過連桿與圓盤相連，中軸桿嵌套于圓盤的中心位置。進一步地，所述排氣調(diào)節(jié)閥固定于所述中軸桿上。本實用新型的有益效果在于本實用新型的排氣流量自動控制和監(jiān)測裝 置，能通過排氣流量傳感器有效地監(jiān)測涂膠顯影軌道機器的排氣管道的排氣 流量，并通過電路控制模塊對執(zhí)行元件模塊，進而對排氣調(diào)節(jié)閥進行控制， 從而實現(xiàn)對涂膠顯影軌道機器的排氣管道支路的排氣流量的實時調(diào)節(jié)。由于 排氣管道支路的排氣流量可實時調(diào)節(jié)，有效地減少了涂膠顯影軌道機器的報 警次數(shù)，從而避免晶圓的返工處理，極大地節(jié)約了人工、原料費用和時間。


圖1是本實用新型的排氣流量自動控制和監(jiān)測裝置的示意圖； 圖2是本實用新型的排氣流量自動控制和監(jiān)測裝置的電路原理圖； 圖3是本實用新型的執(zhí)行元件模塊的剖面圖； 圖4是本實用新型的排氣調(diào)節(jié)閥的剖面圖。
具體實施方式
以下結(jié)合具體實施例和附圖，對本實用新型作進一步說明。 如圖1所示，方框1為本實用新型的排氣流量自動控制和監(jiān)測裝置，包 括排氣流量傳感器、電路控制模塊、執(zhí)行元件模塊和排氣調(diào)節(jié)閥2。排氣流量 傳感器與涂膠顯影軌道機器的排氣管道支路相連，對其排氣流量進行監(jiān)測。 電路控制模塊分別與排氣流量傳感器、執(zhí)行元件模塊相連。排氣調(diào)節(jié)閥2置 于排氣管道支路中，通過執(zhí)行元件模塊對其的控制對排氣管道支路的排氣流 量進行調(diào)節(jié)。排氣管道支路與工廠的排氣主系統(tǒng)相連。其中，排氣流量傳感器一般為電子氣體壓力傳感器，逸過對氣體壓力的 監(jiān)測，實現(xiàn)對涂膠顯影軌道機器的排氣管道支路的流量的監(jiān)測。對排氣流量 傳感器設(shè)置上限值和下限值，傳感器實時對排氣流量進行檢測，將檢測值與 上限值和下限值進行比較。當(dāng)檢測值高于上限值時，傳感器輸出高電平信號至電路控制棋塊；當(dāng)檢測值低于下限值時，傳感器輸出低電平信號至電路控 制模塊。如圖2所示，方框3為本實用新型的排氣流量自動控制和監(jiān)測裝置的電 路控制模塊的電路原理圖。所述電路控制模塊由一個單片機控制。所述單片 機包括兩個中斷引腳Int0、 Int1和四個輸出端口 P1.1、 P1.2、 P1.3、 P1.4。 中斷引腳lnt0、 Int1分別與傳感器相連，輸出端口 P1.1、 P1.2、 P1.3、 P1.4 分別通過限流電阻與三極管Q1、 Q6、 Q3、 Q4相連。當(dāng)傳感器的檢測值高于 上限值時，傳感器輸出高電平至中斷引腳Int0，由于中斷引腳Int0高電平有 效，則觸發(fā)中斷Int0。中斷處理程序隨之使端口 P1.1輸出高電平，三極管 Q1、 Q2導(dǎo)通，則執(zhí)行元件模塊的A端接高電平；端口P1.3輸出高電平，三 極管Q3導(dǎo)通，則執(zhí)行元件模塊的B端接地，因此，執(zhí)行元件模塊中的馬達 正轉(zhuǎn)。同理，當(dāng)傳感器的檢測值低于下P艮值時，傳感器輸出低電平至中斷引 腳lnt1，由于中斷引腳Int1低電平有效，則觸發(fā)中斷l(xiāng)nt1。中斷處理程序隨 之使端口 P1.4輸出高電平，三極管Q4、 Q5導(dǎo)通，則執(zhí)行元件模塊的B端接 高電平；端口P1.2輸出高電平，三極管Q6導(dǎo)通，則執(zhí)行元件模塊的A端接 地，因此，執(zhí)行元件模塊中的馬達反轉(zhuǎn)。本實用新型的電路控制模塊并不限 于圖2的連接方式，只需能根據(jù)傳感器的4企測值，對執(zhí)行元件模塊進行控制 即可。對上迷單片機也無型號等的限制，只需包括兩個中斷和四個輸出端口 的單片才幾即可。圖3是本實用新型的執(zhí)行元件模塊的剖面圖。當(dāng)電路控制模塊輸出電信 號至馬達9，馬達9轉(zhuǎn)動，通過皮帶10帶動蝸桿4轉(zhuǎn)動，蝸桿4帶動拖塊6 移動。由于連桿7的一端與拖塊6相連，另一端與圓盤5相連，因此，當(dāng)拖 塊6移動時，通過連桿7帶動圓盤5，從而帶動中軸桿8轉(zhuǎn)動。圖4是本實用新型的排氣調(diào)節(jié)閥的剖面圖。如圖4所示，排氣調(diào)節(jié)閥2 固定于中軸桿8上，并置于涂膠顯影軌道機器的排氣管道支路11中。當(dāng)執(zhí)行 元件模塊的馬達9轉(zhuǎn)動時，中軸桿8隨之轉(zhuǎn)動，從而帶動排氣調(diào)節(jié)閥2作相 應(yīng)角度的轉(zhuǎn)動。排氣調(diào)節(jié)閥2的角度轉(zhuǎn)動會改變可通過涂膠顯影軌道機器的 排氣管道支路11的排氣流量大小，從而實現(xiàn)排氣流量的自動調(diào)節(jié)。本實用新型的工作原理為排氣流量傳感器實時檢測涂膠顯影軌道機器 的排氣管道支路的排氣流量，并與傳感器預(yù)先設(shè)定的上限值和下限值進行比 較。如果超出設(shè)定的范圍，傳感器即會輸出電平信號至電路控制模塊的單片 機。當(dāng)傳感器檢測的排氣流量超過預(yù)設(shè)的上限值時，傳感器輸出高電平至單 片機，單片機控制馬達反轉(zhuǎn)，從而帶動涂膠顯影軌道機器的排氣管道支路內(nèi) 的排氣調(diào)節(jié)閥反轉(zhuǎn)一定的角度。所述排氣調(diào)節(jié)閥反轉(zhuǎn)即相當(dāng)于排氣管道支路 的管徑縮小，也即通過排氣管道支路的排氣流量減小。當(dāng)傳感器檢測的排氣 流量減小至設(shè)定范圍內(nèi)時，傳感器停止向電路控制模塊輸出電平信號，馬達 即停止轉(zhuǎn)動，排氣調(diào)節(jié)閥也停止轉(zhuǎn)動，保持于該穩(wěn)定狀態(tài)，排氣管道支路的 排氣流量也將保持穩(wěn)定。反之，當(dāng)傳感器檢測的排氣流量低于預(yù)設(shè)的下限值 時，傳感器輸出低電平至單片機，單片機控制馬達正轉(zhuǎn)，從而帶動涂膠顯影 軌道機器的排氣管道支路內(nèi)的排氣調(diào)節(jié)閥正轉(zhuǎn)一定的角度。所述排氣調(diào)節(jié)閥 正轉(zhuǎn)即相當(dāng)于排氣管道支路的管徑擴大，也即通過排氣管道支路的排氣流量 增大。當(dāng)傳感器檢測的排氣流量增大至設(shè)定范圍內(nèi)時，傳感器停止向電路控 制模塊輸出電平信號，馬達即停止轉(zhuǎn)動，排氣調(diào)節(jié)閥也停止轉(zhuǎn)動，保持于該穩(wěn)定狀態(tài)，排氣管道支路的排氣流量也將保持穩(wěn)定。以上對本實用新型的結(jié)構(gòu)及工作原理進行了詳細(xì)介紹，但并不能以此限 定本實用新型的范圍。任何對本實用新型的裝置作本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)熟知的部件 的替換、組合、分立均不超出本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1. 一種排氣流量自動控制和監(jiān)測裝置，其特征在于，至少包括排氣流量傳感器、電路控制模塊、執(zhí)行元件模塊和排氣調(diào)節(jié)閥，排氣流量傳感器與涂膠顯影軌道機器的排氣管道支路相連；電路控制模塊分別與排氣流量傳感器、執(zhí)行元件模塊相連；排氣調(diào)節(jié)閥置于排氣管道支路中；排氣管道支路與工廠的排氣主系統(tǒng)相連。
2、 如權(quán)利要求1所述的排氣流量自動控制和監(jiān)測裝置，其特征在于，所 述排氣流量傳感器是電子氣體壓力傳感器。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的排氣流量自動控制和監(jiān)測裝置，其特征在于， 所述電路控制模塊至少包括單片機、限流電阻和三極管，所述單片機與所述 排氣流量傳感器相連。
4、 如權(quán)利要求3所述的排氣流量自動控制和監(jiān)測裝置，其特征在于，所 述三極管的數(shù)目為六個。
5、 如權(quán)利要求3所述的排氣流量自動控制和監(jiān)測裝置，其特征在于，所 述單片機包括兩個中斷和四個輸出端口。
6、 如權(quán)利要求1或2所述的排氣流量自動控制和監(jiān)測裝置，其特征在于， 所述執(zhí)行元件模塊至少包括馬達、皮帶、蝸桿、拖塊、連桿、圓盤、中軸桿， 馬達通過皮帶與蝸桿相連，蝸桿嵌套于拖塊中，拖塊通過連桿與圓盤相連， 中軸桿嵌套于圓盤的中心位置。
7、 如權(quán)利要求6所述的排氣流量自動控制和監(jiān)測裝置，其特征在于，所 述排氣調(diào)節(jié)閥固定于所述中軸桿上。
專利摘要本實用新型公開了一種排氣流量自動控制和監(jiān)測裝置，至少包括排氣流量傳感器、電路控制模塊、執(zhí)行元件模塊和排氣調(diào)節(jié)閥，排氣流量傳感器與涂膠顯影軌道機器的排氣管道支路相連；電路控制模塊分別與排氣流量傳感器、執(zhí)行元件模塊相連；排氣調(diào)節(jié)閥置于排氣管道支路中；排氣管道支路與工廠的排氣主系統(tǒng)相連。本實用新型的裝置能有效地監(jiān)測并實時調(diào)節(jié)涂膠顯影軌道機器的排氣管道的流量，從而減少報警次數(shù)，避免晶圓的返工處理。
文檔編號G03F7/00GK201097105SQ200720071748
公開日2008年8月6日 申請日期2007年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月27日
發(fā)明者李勇剛 申請人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司