專利名稱：一種擴散爐爐腔壓力自動平衡控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種擴散爐爐腔壓力自動平衡控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
擴散爐是半導(dǎo)體工藝中的一種重要設(shè)備，其原理是在高溫和一定壓力下將某些微量元素(如磷、硼等)摻雜到硅片上，形成PN結(jié)。在擴散工藝中，為了形成良好的PN，需要保證擴散爐爐腔內(nèi)溫度場和氣場的穩(wěn)定。目前，擴散爐氣場的穩(wěn)定主要是通過保證爐腔內(nèi)氣體壓力的恒定來實現(xiàn)，現(xiàn)有的常用爐腔壓力控制系統(tǒng)包括進氣質(zhì)量流量控制器和排氣質(zhì)量流量控制器，控制方式主要有以下兩種:第一種方法就是通過設(shè)定進氣壓力和流量來保證爐腔氣體壓力，但是爐腔氣體壓力還會受到爐腔溫度、尾氣壓力等因素的影響，該方法無法精確地保證爐腔內(nèi)氣體壓力穩(wěn)定；第二種方法就是人工調(diào)節(jié)尾部排氣壓力，該方法效率和精度都不高?，F(xiàn)有的控制系統(tǒng)無法精確保證爐腔內(nèi)壓力恒定。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是，針對現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種擴散爐爐腔壓力自動平衡控制系統(tǒng)，方便、高效、精確地控制爐腔內(nèi)的壓力，保證爐腔內(nèi)壓力恒定。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型所采用的技術(shù)方案是一種擴散爐爐腔壓力自動平衡控制系統(tǒng)，所述爐腔前端進氣管道上設(shè)有進氣質(zhì)量流量控制器，所述爐腔尾端排氣管道上設(shè)有氣泵，所述爐腔尾端與所述氣泵之間的排氣管道上設(shè)有排氣質(zhì)量流量控制器，所述爐腔尾部設(shè)有壓力傳感器，所述壓力傳感器檢測端伸入所述爐腔，所述壓力傳感器輸出端連接有主控制器，所述主控制器與所述進氣質(zhì)量流量控制器、排氣質(zhì)量流量控制器連接。工作時，位于爐腔尾部的壓力傳感器檢測到爐腔內(nèi)的壓力P ，并將壓力信號傳給主控制器，主控制器將壓力傳感器測得壓力P 與主控制器里面的預(yù)設(shè)壓力值Ps進行比較。當(dāng)PM> ^時，主控制器向進氣質(zhì)量流量控制器和排氣質(zhì)量流量控制器發(fā)出信號，減小進氣流量，增大排氣流量，從而減小爐腔內(nèi)的氣體壓力，維持爐腔內(nèi)氣體壓力的恒定；當(dāng)p < Ps時，主控制器向進氣質(zhì)量流量控制器和排氣質(zhì)量流量控制器發(fā)出動作信號，增大進氣流量，減小排氣流量控，從而增大爐腔內(nèi)的氣體壓力，維持爐腔內(nèi)氣體壓力的恒定。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型所具有的有益效果為:本實用新型的系統(tǒng)能同時通過控制進氣流量和排氣流量來控制爐腔內(nèi)氣體壓力，提高了控制效率；通過控制器進行實時控制，提高了控制精度。

圖1為本實用新型一實施例結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型一實施 例爐腔6前端進氣管道上設(shè)有進氣質(zhì)量流量控制器I，所述爐腔6尾端排氣管道上設(shè)有氣泵4，所述爐腔6尾端與所述氣泵4之間的排氣管道上設(shè)有排氣質(zhì)量流量控制器3，所述爐腔6尾部設(shè)有高溫壓力傳感器5，所述高溫壓力傳感器5檢測端伸入所述爐腔6，所述高溫壓力傳感器5輸出端連接有PLC控制器2，所述PLC控制器2與所述進氣質(zhì)量流量控制器I (AALBORG公司DFC4600型質(zhì)量流量控制器)、排氣質(zhì)量流量控制器3 (AALBORG公司DFC4600型質(zhì)量流量控制器)連接。高溫壓力傳感器5安裝在擴散爐爐腔尾部，其檢測端伸入到爐腔內(nèi)檢測爐腔內(nèi)壓力的大小，高溫壓力傳感器5通過信號線將壓力信號傳給PLC控制器2 ;進氣質(zhì)量流量控制器I位于進氣管道上，而排氣質(zhì)量流量控制器3安裝在爐腔6與氣泵4之間的排氣管道上，進氣質(zhì)量流量控制器I和排氣質(zhì)量流量控制器3通過信號線與PLC控制器2連接，接收PLC控制器2的信號。在進行擴散工藝時，PLC控制器2將接收到的爐腔壓力值P 并與預(yù)設(shè)壓力值Pia進行比較，當(dāng)P > Pia時，PLC控制器向進氣質(zhì)量流量控制器I和排氣質(zhì)量流量控制器3發(fā)出動作信號，減小進氣流量，增大排氣流量，以減小爐腔內(nèi)的氣體壓力，維持爐腔內(nèi)氣體壓力的恒定；而當(dāng)PM< Ps時，PLC控制器2向進氣質(zhì)量流量控制器I和排氣質(zhì)量流量控制器3發(fā)出動作信號，增大進氣流量，減小排氣流量，從而增大爐腔內(nèi)的氣體壓力，維持爐腔內(nèi)氣體壓力的恒定。本實用新型由于采用PLC控制器在線檢測控制，且通過同時控制進氣流量和排氣流量來維·持爐腔壓力的穩(wěn)定，因此具有控制精度高、效率高的優(yōu)點。
權(quán)利要求1.一種擴散爐爐腔壓力自動平衡控制系統(tǒng)，所述爐腔前端進氣管道上設(shè)有進氣質(zhì)量流量控制器，所述爐腔尾端排氣管道上設(shè)有氣泵，所述爐腔尾端與所述氣泵之間的排氣管道上設(shè)有排氣質(zhì)量流量控制器，其特征在于，所述爐腔尾部設(shè)有壓力傳感器，所述壓力傳感器檢測端伸入所述爐腔，所述壓力傳感器輸出端連接有主控制器，所述主控制器與所述進氣質(zhì)量流量控制器、排氣質(zhì)量流量控制器連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擴散爐爐腔壓力自動平衡控制系統(tǒng)，其特征在于，所述主控制器為PLC控制器。
專利摘要本實用新型公開了一種擴散爐爐腔壓力自動平衡控制系統(tǒng)，包括爐腔，所述爐腔前端進氣管道上設(shè)有進氣質(zhì)量流量控制器，所述爐腔尾端排氣管道上設(shè)有氣泵，所述爐腔尾端與所述氣泵之間的排氣管道上設(shè)有排氣質(zhì)量流量控制器，所述爐腔尾部設(shè)有壓力傳感器，所述壓力傳感器檢測端伸入所述爐腔，所述壓力傳感器輸出端連接有主控制器，所述主控制器與所述進氣質(zhì)量流量控制器、排氣質(zhì)量流量控制器連接。本實用新型的系統(tǒng)能同時通過控制進氣流量和排氣流量來控制爐腔壓力，提高了控制效率；通過控制器進行實時控制，提高了控制精度。
文檔編號C30B31/18GK203159746SQ201320058159
公開日2013年8月28日 申請日期2013年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月1日
發(fā)明者龍輝, 吳得鐵, 劉良玉, 禹慶榮 申請人:中國電子科技集團公司第四十八研究所