CN104195529B - Lpcvd炉管及其主阀联锁装置电路 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种LPCVD炉管及其主阀联锁装置电路，该电路输入端接到真空检测仪，输出端对应到炉管的工艺终止部件；该电路采用双电源输入；该电路包括：第一电阻，一端接收真空检测信号；第二电阻和电位器，串联后接于正电源端和地端间，从中提供炉管预真空的设定数值对应的比较器的动作电压；比较器，正输入端接于第二电阻和电位器间，负输入端与第一电阻另一端连接；比较器还分别与正、负电源端连接；第三电阻，一端与比较器输出端连接；三极管，基极与第三电阻另一端连接，发射极接地；继电器，一端与三极管集电极连接，另一端与正电源端连接；第四电阻，一端与三极管集电极连接；状态显示元件，一端与第四电阻另一端连接，另一端与正电源端连接。

Description

LPCVD炉管及其主阀联锁装置电路

技术领域

本发明涉及半导体制造设备技术领域，具体来说，本发明涉及一种LPCVD炉管及其主阀联锁装置电路。

背景技术

LPCVD(低压化学气相淀积)炉管在进炉后会先开小阀(副阀)建立预真空，5分钟后再开大阀(主阀)建立淀积真空。在这个过程中，可能会由于炉管设备的各种故障原因导致建立不到预真空，而过5分钟就直接开主阀以建立淀积真空，这样就造成炉管内扰流太大而引起晶圆片子上颗粒(particle)无数。

造成上述问题的原因之一在于主阀中副阀的进气孔由于淀积物而造成预真空无法建立，但是在现有技术中LPCVD炉管不能在预真空无法建立或者得不到希望的数值时及时终止本次工艺。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种LPCVD炉管及其主阀联锁装置电路，使LPCVD炉管在预真空无法建立或者达不到希望的数值时，能够及时终止本次淀积工艺，预防和改善颗粒问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种LPCVD炉管的主阀联锁装置电路，其输入端连接到一真空检测仪，其输出端对应到所述LPCVD炉管的工艺终止部件；所述主阀联锁装置电路采用双电源输入，即连接到一正电源端和一负电源端；所述主阀联锁装置电路包括：

第一电阻，其一端连接所述真空检测仪，接收一真空检测信号；

第二电阻和电位器，两者串联后连接于所述正电源端和地端之间，用于从中提供所述LPCVD炉管的预真空的一设定数值所对应的下述比较器的动作电压；

比较器，其正输入端连接于所述第二电阻和所述电位器之间，其负输入端与所述第一电阻的另一端连接；所述比较器还分别与所述正电源端和所述负电源端连接；

第三电阻，其一端与所述比较器的输出端连接；

三极管，其基极与所述第三电阻的另一端连接，其发射极接地；

继电器，其一端与所述三极管的集电极连接，其另一端与所述正电源端连接；

第四电阻，其一端与所述三极管的集电极连接；以及

状态显示元件，其一端与所述第四电阻的另一端连接，其另一端与所述正电源端连接。

可选地，所述主阀联锁装置电路还包括一带载能力增强电路；所述带载能力增强电路连接于所述比较器的输出端和所述第三电阻之间，包括：

射极跟随器，其基极与所述比较器的输出端连接，其发射极与所述第三电阻的一端连接；以及

第五电阻，连接于所述射极跟随器的集电极和发射极之间。

可选地，所述主阀联锁装置电路还包括：

第一续流二极管，其正极与所述三极管的集电极连接，其负极与所述正电源端连接。

可选地，所述带载能力增强电路还包括：

第二续流二极管，其正极与所述射极跟随器的发射极连接，其负极与所述射极跟随器的续流端连接。

可选地，所述主阀联锁装置电路还包括一电源稳定电路；所述电源稳定电路采用双电源输入和输出，包括：

三端正稳压器和三端负稳压器，其各自的输入端和输出端分别连接于双电源输入端和双电源输出端之间，其各自的接地端接地；

第一电解电容和第二电解电容，其各自的一端与分别与所述双电源输入端的正输入端和负输入端连接，其各自的另一端接地；

第一普通电容和第二普通电容，其各自的一端与分别与所述双电源输入端的正输入端和负输入端连接，其各自的另一端接地；以及

第三电解电容和第四电解电容，其各自的一端与分别与所述双电源输出端的正输出端和负输出端连接，其各自的另一端接地；所述双电源输出端的正输出端和负输出端与所述正电源端和所述负电源端相对应。

为解决上述技术问题，本发明还提供一种LPCVD炉管，其具有主阀联锁装置电路，所述主阀联锁装置电路的输入端连接到一真空检测仪，其输出端对应到所述LPCVD炉管的工艺终止部件；所述主阀联锁装置电路采用双电源输入，即连接到一正电源端和一负电源端；所述主阀联锁装置电路包括：

第一电阻，其一端连接所述真空检测仪，接收一真空检测信号；

第二电阻和电位器，两者串联后连接于所述正电源端和地端之间，用于从中提供所述LPCVD炉管的预真空的一设定数值所对应的下述比较器的动作电压；

比较器，其正输入端连接于所述第二电阻和所述电位器之间，其负输入端与所述第一电阻的另一端连接；所述比较器还分别与所述正电源端和所述负电源端连接；

第三电阻，其一端与所述比较器的输出端连接；

三极管，其基极与所述第三电阻的另一端连接，其发射极接地；

继电器，其一端与所述三极管的集电极连接，其另一端与所述正电源端连接；

第四电阻，其一端与所述三极管的集电极连接；以及

状态显示元件，其一端与所述第四电阻的另一端连接，其另一端与所述正电源端连接。

可选地，所述主阀联锁装置电路还包括一带载能力增强电路；所述带载能力增强电路连接于所述比较器的输出端和所述第三电阻之间，包括：

射极跟随器，其基极与所述比较器的输出端连接，其发射极与所述第三电阻的一端连接；以及

第五电阻，连接于所述射极跟随器的集电极和发射极之间。

可选地，所述主阀联锁装置电路还包括：

第一续流二极管，其正极与所述三极管的集电极连接，其负极与所述正电源端连接。

所述带载能力增强电路还包括：

第二续流二极管，其正极与所述射极跟随器的发射极连接，其负极与所述射极跟随器的续流端连接。

可选地，所述主阀联锁装置电路还包括一电源稳定电路；所述电源稳定电路采用双电源输入和输出，包括：

三端正稳压器和三端负稳压器，其各自的输入端和输出端分别连接于双电源输入端和双电源输出端之间，其各自的接地端接地；

第一电解电容和第二电解电容，其各自的一端与分别与所述双电源输入端的正输入端和负输入端连接，其各自的另一端接地；

第一普通电容和第二普通电容，其各自的一端与分别与所述双电源输入端的正输入端和负输入端连接，其各自的另一端接地；以及

第三电解电容和第四电解电容，其各自的一端与分别与所述双电源输出端的正输出端和负输出端连接，其各自的另一端接地；所述双电源输出端的正输出端和负输出端与所述正电源端和所述负电源端相对应。

可选地，所述LPCVD炉管的主阀中副阀的进气孔加长至20～22毫米。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明使LPCVD炉管在预真空无法建立或者达不到希望的数值时，及时地终止本次淀积工艺，起到预防和改善颗粒的效果。

申请人/专利权人所有的LPCVD炉管都已经不公开地试验了本发明，改装到目前，百分之百都能够探测到未建立预真空的设定数值，设计的电路板两年来未发生过故障，效果非常良好。

另外，通过加长主阀中副阀的进气孔，使预真空能更可靠地建立。

附图说明

本发明的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中：

图1为本发明一个实施例的LPCVD炉管的主阀联锁装置电路的拓扑结构图；

图2为图1所示实施例的LPCVD炉管的主阀联锁装置电路中的继电器控制LPCVD炉管是否终止工艺的开关示意图；

图3为本发明一个实施例的LPCVD炉管的主阀联锁装置电路的带载能力增强电路的拓扑结构图；

图4为本发明一个实施例的LPCVD炉管的主阀联锁装置电路的电源稳定电路的拓扑结构图。

具体实施方式

下面结合具体实施例和说明书附图对本发明作进一步说明，在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本发明，但是本发明显然能够以多种不同于此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎，因此不应以此具体实施例的内容限制本发明的保护范围。

LPCVD炉管的主阀联锁装置电路的实施例

图1为本发明一个实施例的LPCVD炉管的主阀联锁装置电路的拓扑结构图；图2为图1所示实施例的LPCVD炉管的主阀联锁装置电路中的继电器控制LPCVD炉管是否终止工艺的开关示意图。需要注意的是，这些以及后续其他的附图均仅作为示例，其并非是按照等比例的条件绘制的，并且不应该以此作为对本发明实际要求的保护范围构成限制。如图1所示，该主阀联锁装置电路100的输入端连接到一真空检测仪，其输出端对应到该LPCVD炉管的工艺终止部件(未示出)。该主阀联锁装置电路100采用双电源输入，即连接到一正电源端C和一负电源端D。该主阀联锁装置电路100主要包括第一电阻121、第二电阻122、第三电阻123、第四电阻124、比较器101、三极管103、继电器105、状态显示元件107和电位器143。其中，第一电阻121的一端连接该真空检测仪，接收一真空检测信号。第二电阻122和电位器143两者串联后连接于该正电源端C和地端之间，用于从中提供该LPCVD炉管的预真空的一设定数值所对应的该比较器101的动作电压，电位器143能可靠地设定需要的预真空的数值。比较器101的正输入端连接于该第二电阻122和该电位器143之间，其负输入端与该第一电阻121的另一端连接；该比较器101还分别与该正电源端C和该负电源端D连接。第三电阻123的一端与该比较器101的输出端连接。三极管103的基极与该第三电阻123的另一端连接，其发射极接地。继电器105的一端与该三极管103的集电极连接，其另一端与该正电源端C连接。第四电阻124的一端与该三极管103的集电极连接。状态显示元件107的一端与该第四电阻124的另一端连接，其另一端与该正电源端C连接。

该主阀联锁装置电路100在真空检测仪上取出信号，经过比较器101，当信号大于预真空的设定数值时，反转三极管103带动继电器105工作，由常闭(NC)变成常开(NO)(如图2所示)，送出信号给LPCVD炉管设备(工艺终止部件)，设备终止本次工艺。

在本实施例中，为了增强该主阀联锁装置电路100的带载能力，其还可以包括一带载能力增强电路。图3为本发明一个实施例的LPCVD炉管的主阀联锁装置电路的带载能力增强电路的拓扑结构图。如图3所示，该带载能力增强电路102可连接于该比较器101的输出端和该第三电阻123之间，其主要包括射极跟随器111和第五电阻125。其中，射极跟随器111的基极与该比较器101的输出端连接，其发射极与该第三电阻123的一端连接；而第五电阻125连接于该射极跟随器111的集电极和发射极之间。

在本发明中，为了在该主阀联锁装置电路100中对该继电器105起到续流保护的作用，该主阀联锁装置电路100还可以包括第一续流二极管126，其正极与该三极管103的集电极连接，其负极与该正电源端C连接。

类似地，为了对该射极跟随器111起到续流保护的作用，该带载能力增强电路102还可以包括第二续流二极管127，其正极与该射极跟随器111的发射极连接，其负极与该射极跟随器111的续流端连接。

在本发明中，该比较器101和该射极跟随器111可以做在一可拆卸座上，再插到电路板上，方便维修和扩展。

另外，在本发明中，为了使输入电源更稳定，该主阀联锁装置电路100还可以包括一电源稳定电路。图4为本发明一个实施例的LPCVD炉管的主阀联锁装置电路的电源稳定电路的拓扑结构图。如图4所示，该电源稳定电路104采用双电源输入和输出，主要包括一对三端稳压器、两对电解电容和一对普通电容。其中，三端正稳压器131和三端负稳压器132各自的输入端和输出端分别连接于双电源输入端和双电源输出端之间，其各自的接地端接地。第一电解电容133和第二电解电容134各自的一端与分别与该双电源输入端的正输入端和负输入端连接，其各自的另一端接地。第一普通电容135和第二普通电容136各自的一端与分别与该双电源输入端的正输入端和负输入端连接，其各自的另一端接地。第三电解电容137和第四电解电容138各自的一端与分别与该双电源输出端的正输出端和负输出端连接，其各自的另一端接地。该双电源输出端的正输出端和负输出端与该正电源端C和该负电源端D相对应。

LPCVD炉管的实施例

本实施例沿用前述实施例的元件标号与部分内容，其中采用相同的标号来表示相同或近似的元件。该LPCVD炉管具有一主阀联锁装置电路。如图1所示，该主阀联锁装置电路100的输入端连接到一真空检测仪，其输出端对应到该LPCVD炉管的工艺终止部件(未示出)。该主阀联锁装置电路100采用双电源输入，即连接到一正电源端C和一负电源端D。该主阀联锁装置电路100主要包括第一电阻121、第二电阻122、第三电阻123、第四电阻124、比较器101、三极管103、继电器105、状态显示元件107和电位器143。其中，第一电阻121的一端连接该真空检测仪，接收一真空检测信号。第二电阻122和电位器143两者串联后连接于该正电源端C和地端之间，用于从中提供该LPCVD炉管的预真空的一设定数值所对应的该比较器101的动作电压，电位器143能可靠地设定需要的预真空的数值。比较器101的正输入端连接于该第二电阻122和该电位器143之间，其负输入端与该第一电阻121的另一端连接；该比较器101还分别与该正电源端C和该负电源端D连接。第三电阻123的一端与该比较器101的输出端连接。三极管103的基极与该第三电阻123的另一端连接，其发射极接地。继电器105的一端与该三极管103的集电极连接，其另一端与该正电源端C连接。第四电阻124的一端与该三极管103的集电极连接。状态显示元件107的一端与该第四电阻124的另一端连接，其另一端与该正电源端C连接。

该主阀联锁装置电路100在真空检测仪上取出信号，经过比较器101，当信号大于预真空的设定数值时，反转三极管103带动继电器105工作，由常闭(NC)变成常开(NO)(如图2所示)，送出信号给LPCVD炉管设备(工艺终止部件)，设备终止本次工艺。

在本实施例中，为了增强该主阀联锁装置电路100的带载能力，其还可以包括一带载能力增强电路。图3为本发明一个实施例的LPCVD炉管的主阀联锁装置电路的带载能力增强电路的拓扑结构图。如图3所示，该带载能力增强电路102可连接于该比较器101的输出端和该第三电阻123之间，其主要包括射极跟随器111和第五电阻125。其中，射极跟随器111的基极与该比较器101的输出端连接，其发射极与该第三电阻123的一端连接；而第五电阻125连接于该射极跟随器111的集电极和发射极之间。

在本发明中，为了在该主阀联锁装置电路100中对该继电器105起到续流保护的作用，该主阀联锁装置电路100还可以包括第一续流二极管126，其正极与该三极管103的集电极连接，其负极与该正电源端C连接。

类似地，为了对该射极跟随器111起到续流保护的作用，该带载能力增强电路102还可以包括第二续流二极管127，其正极与该射极跟随器111的发射极连接，其负极与该射极跟随器111的续流端连接。

在本发明中，该比较器101和该射极跟随器111可以做在一可拆卸座上，再插到电路板上，方便维修和扩展。

另外，在本发明中，为了使输入电源更稳定，该主阀联锁装置电路100还可以包括一电源稳定电路。图4为本发明一个实施例的LPCVD炉管的主阀联锁装置电路的电源稳定电路的拓扑结构图。如图4所示，该电源稳定电路104采用双电源输入和输出，主要包括一对三端稳压器、两对电解电容和一对普通电容。其中，三端正稳压器131和三端负稳压器132各自的输入端和输出端分别连接于双电源输入端和双电源输出端之间，其各自的接地端接地。第一电解电容133和第二电解电容134各自的一端与分别与该双电源输入端的正输入端和负输入端连接，其各自的另一端接地。第一普通电容135和第二普通电容136各自的一端与分别与该双电源输入端的正输入端和负输入端连接，其各自的另一端接地。第三电解电容137和第四电解电容138各自的一端与分别与该双电源输出端的正输出端和负输出端连接，其各自的另一端接地。该双电源输出端的正输出端和负输出端与该正电源端C和该负电源端D相对应。

最后，为了使预真空能更可靠地建立，该LPCVD炉管的主阀中副阀的进气孔加长至20～22毫米。

综上所述，本发明使LPCVD炉管在预真空无法建立或者达不到希望的数值时，及时地终止本次淀积工艺，起到预防和改善颗粒的效果。

申请人/专利权人所有的LPCVD炉管都已经不公开地试验了本发明，改装到目前，百分之百都能够探测到未建立预真空的设定数值，设计的电路板两年来未发生过故障，效果非常良好。

另外，通过加长主阀中副阀的进气孔，使预真空能更可靠地建立。

本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰，均落入本发明权利要求所界定的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种LPCVD炉管的主阀联锁装置电路(100)，其输入端连接到一真空检测仪，其输出端对应到所述LPCVD炉管的工艺终止部件；所述主阀联锁装置电路(100)采用双电源输入，即连接到一正电源端(C)和一负电源端(D)；所述主阀联锁装置电路(100)包括：

第一电阻(121)，其一端连接所述真空检测仪，接收一真空检测信号；

第二电阻(122)和电位器(143)，两者串联后连接于所述正电源端(C)和地端之间，用于从中提供所述LPCVD炉管的预真空的一设定数值所对应的下述比较器(101)的动作电压；

比较器(101)，其正输入端连接于所述第二电阻(122)和所述电位器(143)之间，其负输入端与所述第一电阻(121)的另一端连接；所述比较器(101)还分别与所述正电源端(C)和所述负电源端(D)连接；

第三电阻(123)，其一端与所述比较器(101)的输出端连接；

三极管(103)，其基极与所述第三电阻(123)的另一端连接，其发射极接地；

继电器(105)，其一端与所述三极管(103)的集电极连接，其另一端与所述正电源端(C)连接；

第四电阻(124)，其一端与所述三极管(103)的集电极连接；以及

状态显示元件(107)，其一端与所述第四电阻(124)的另一端连接，其另一端与所述正电源端(C)连接。

2.根据权利要求1所述的主阀联锁装置电路(100)，其特征在于，所述主阀联锁装置电路(100)还包括一带载能力增强电路(102)；所述带载能力增强电路(102)连接于所述比较器(101)的输出端和所述第三电阻(123)之间，包括：

射极跟随器(111)，其基极与所述比较器(101)的输出端连接，其发射极与所述第三电阻(123)的一端连接；以及

第五电阻(125)，连接于所述射极跟随器(111)的集电极和发射极之间。

3.根据权利要求2所述的主阀联锁装置电路(100)，其特征在于，

所述主阀联锁装置电路(100)还包括：

第一续流二极管(126)，其正极与所述三极管(103)的集电极连接，其负极与所述正电源端(C)连接；和/或

所述带载能力增强电路(102)还包括：

第二续流二极管(127)，其正极与所述射极跟随器(111)的发射极连接，其负极与所述射极跟随器(111)的续流端连接。

4.根据权利要求3所述的主阀联锁装置电路(100)，其特征在于，所述主阀联锁装置电路(100)还包括一电源稳定电路(104)；所述电源稳定电路(104)采用双电源输入和输出，包括：

三端正稳压器(131)和三端负稳压器(132)，其各自的输入端和输出端分别连接于双电源输入端和双电源输出端之间，其各自的接地端接地；

第一电解电容(133)和第二电解电容(134)，其各自的一端与分别与所述双电源输入端的正输入端和负输入端连接，其各自的另一端接地；

第一普通电容(135)和第二普通电容(136)，其各自的一端与分别与所述双电源输入端的正输入端和负输入端连接，其各自的另一端接地；以及

第三电解电容(137)和第四电解电容(138)，其各自的一端与分别与所述双电源输出端的正输出端和负输出端连接，其各自的另一端接地；所述双电源输出端的正输出端和负输出端与所述正电源端(C)和所述负电源端(D)相对应。

5.一种LPCVD炉管，其具有主阀联锁装置电路(100)，所述主阀联锁装置电路(100)的输入端连接到一真空检测仪，其输出端对应到所述LPCVD炉管的工艺终止部件；所述主阀联锁装置电路(100)采用双电源输入，即连接到一正电源端(C)和一负电源端(D)；所述主阀联锁装置电路(100)包括：

第一电阻(121)，其一端连接所述真空检测仪，接收一真空检测信号；

第二电阻(122)和电位器(143)，两者串联后连接于所述正电源端(C)和地端之间，用于从中提供所述LPCVD炉管的预真空的一设定数值所对应的下述比较器(101)的动作电压；

比较器(101)，其正输入端连接于所述第二电阻(122)和所述电位器(143)之间，其负输入端与所述第一电阻(121)的另一端连接；所述比较器(101)还分别与所述正电源端(C)和所述负电源端(D)连接；

第三电阻(123)，其一端与所述比较器(101)的输出端连接；

三极管(103)，其基极与所述第三电阻(123)的另一端连接，其发射极接地；

继电器(105)，其一端与所述三极管(103)的集电极连接，其另一端与所述正电源端(C)连接；

第四电阻(124)，其一端与所述三极管(103)的集电极连接；以及

状态显示元件(107)，其一端与所述第四电阻(124)的另一端连接，其另一端与所述正电源端(C)连接。

6.根据权利要求5所述的LPCVD炉管，其特征在于，所述主阀联锁装置电路(100)还包括一带载能力增强电路(102)；所述带载能力增强电路(102)连接于所述比较器(101)的输出端和所述第三电阻(123)之间，包括：

射极跟随器(111)，其基极与所述比较器(101)的输出端连接，其发射极与所述第三电阻(123)的一端连接；以及

第五电阻(125)，连接于所述射极跟随器(111)的集电极和发射极之间。

7.根据权利要求6所述的LPCVD炉管，其特征在于，

所述主阀联锁装置电路(100)还包括：

第一续流二极管(126)，其正极与所述三极管(103)的集电极连接，其负极与所述正电源端(C)连接；和/或

所述带载能力增强电路(102)还包括：

第二续流二极管(127)，其正极与所述射极跟随器(111)的发射极连接，其负极与所述射极跟随器(111)的续流端连接。

8.根据权利要求7所述的LPCVD炉管，其特征在于，所述主阀联锁装置电路(100)还包括一电源稳定电路(104)；所述电源稳定电路(104)采用双电源输入和输出，包括：

三端正稳压器(131)和三端负稳压器(132)，其各自的输入端和输出端分别连接于双电源输入端和双电源输出端之间，其各自的接地端接地；

第一电解电容(133)和第二电解电容(134)，其各自的一端与分别与所述双电源输入端的正输入端和负输入端连接，其各自的另一端接地；

第一普通电容(135)和第二普通电容(136)，其各自的一端与分别与所述双电源输入端的正输入端和负输入端连接，其各自的另一端接地；以及

第三电解电容(137)和第四电解电容(138)，其各自的一端与分别与所述双电源输出端的正输出端和负输出端连接，其各自的另一端接地；所述双电源输出端的正输出端和负输出端与所述正电源端(C)和所述负电源端(D)相对应。

9.根据权利要求8所述的LPCVD炉管，其特征在于，所述LPCVD炉管的主阀中副阀的进气孔加长至20～22毫米。