CN106507514A - 一种具有加热装置的工艺管排气管路及控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有加热装置的工艺管排气管路及控制方法，通过在工艺管排气管路安装加热装置，可根据工艺菜单中不同步骤的加热温度需求，以设定的温度控制目标值对排气管路的管壁进行加热及温度控制，避免了工艺排气时的尾气在排气管路的管壁上沉积并形成颗粒，从而保证了工艺管排气管路的通畅。

Description

一种具有加热装置的工艺管排气管路及控制方法
技术领域
本发明涉及半导体设备技术领域，更具体地，涉及一种具有加热装置的工艺管排气管路及控制方法。
背景技术
在半导体低压化学气相淀积设备中，工艺排气的尾气通过工艺管的排气管路排向设备外部的气体回收装置。保证工艺管排气管路的通畅，对于低压化学气相淀积工艺的质量至关重要。
通常，从工艺管排出的工艺尾气仍具有较高的温度。当工艺排气的尾气通过工艺管的排气管路时，将受到外部环境对其产生的冷却作用。特别是当工艺管排气管路的温度低于一定值(例如150℃左右，该温度仅针对于某一种工艺排气的尾气)时，将会在工艺管排气管路的管壁上沉积并形成颗粒。
上述现象将对工艺管排气管路的通畅产生不利影响，且在长期使用中会造成排气管路的阻塞。
因此，保持工艺管排气管路处于一定的温度之上并加以控制，避免工艺排气的尾气在工艺管排气管路的管壁上沉积并形成颗粒，就显得十分重要。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种具有加热装置的工艺管排气管路及控制方法，用以对工艺管排气管路的温度进行控制。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种具有加热装置的工艺管排气管路，设于低压化学气相淀积设备中，所述加热装置包括：
加热单元，用于对排气管路的管壁进行加热；
加热控制器，用于根据温度控制目标值对加热单元进行温度控制；
主控单元，用于对加热控制器的温度控制目标值进行设定及修改。
优选地，所述加热单元上设有温度采集模块，用于探测加热单元的实际温度，并向加热控制器进行反馈，所述主控单元通过加热控制器读取加热单元的实际温度。
优选地，所述加热控制器设有通讯接口，所述主控单元通过通讯接口对加热控制器的温度控制目标值进行设定，以及读取加热单元的实际温度，并据此修改加热控制器的温度控制目标值。
优选地，所述加热控制器设有显示面板，用于显示加热单元的实际温度。
优选地，所述加热控制器设有报警模块，用于在加热单元出现温度异常时向主控单元发出报警信号。
优选地，所述加热单元在主控单元发生异常时，按照主控单元异常前一时刻设定的温度控制目标值继续进行加热。
优选地，所述加热单元设有加热丝，所述加热丝包覆在排气管路的管壁上。
一种基于上述的具有加热装置的工艺管排气管路的控制方法，包括以下步骤：
步骤S01：根据工艺菜单中不同步骤对加热单元加热温度的不同需求，通过主控单元对加热控制器进行温度控制目标值的设定；
步骤S02：在对工艺管进行工艺排气的过程中，通过加热控制器启动加热单元对排气管路的管壁进行加热，并根据温度控制目标值和加热单元实际温度的反馈值进行温度控制，以避免工艺排气时的尾气在排气管路的管壁上沉积并形成颗粒；
步骤S03：主控单元通过加热控制器不断读取加热单元的实际温度，并当其超出第一阈值时，对加热控制器的温度控制目标值进行修改；
步骤S04：工艺排气完成后，主控单元通过加热控制器关闭加热单元，停止进行加热。
优选地，当加热单元出现断线或温度超出第二阈值时，通过所述加热控制器向主控单元发出报警信号；当主控单元出现断电或与加热单元之间通讯中断时，使加热单元继续按照主控单元异常前一时刻设定的温度控制目标值进行加热。
优选地，步骤S02和步骤S03中，通过加热控制器设有的显示面板，随时人工查看加热单元的实际温度。
从上述技术方案可以看出，本发明通过在工艺管排气管路安装加热装置，可根据工艺菜单中不同步骤的加热温度需求，以设定的温度控制目标值对排气管路的管壁进行加热及温度控制，避免了工艺排气时的尾气在排气管路的管壁上沉积并形成颗粒，从而保证了工艺管排气管路的通畅。
附图说明
图1是本发明一较佳实施例的一种工艺管排气管路加热装置的结构原理图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
需要说明的是，在下述的具体实施方式中，在详述本发明的实施方式时，为了清楚地表示本发明的结构以便于说明，特对附图中的结构不依照一般比例绘图，并进行了局部放大、变形及简化处理，因此，应避免以此作为对本发明的限定来加以理解。
在以下本发明的具体实施方式中，请参阅图1，图1是本发明一较佳实施例的一种工艺管排气管路加热装置的结构原理图。本发明的一种具有加热装置的工艺管排气管路，设于低压化学气相淀积设备中(图略)。如图1所示，本发明的工艺管排气管路安装有加热装置，所述加热装置可包括加热单元、加热控制器、显示面板、主控单元等几个主要部分。
请参阅图1。加热装置中的加热单元用于对低压化学气相淀积设备工艺管排气管路的管壁进行加热，以避免在工艺管进行工艺排气时，工艺排气的尾气在排气管路的管壁上沉积并形成颗粒，并逐渐堆积造成排气管路的阻塞。
作为可选的实施方式，所述加热单元的主体可以采用加热丝构成；并且，所述加热丝包覆在排气管路的管壁上，以形成对排气管路的均匀加热。根据需要，也可在排气管路不同部位的管壁上分段包覆多组加热丝，以便对排气管路进行分段温度控制。加热单元连接加热控制器。加热单元的控制精度例如可以是±1℃。本发明不限于此。
在所述加热单元上、例如在加热丝之间可安装温度采集模块，例如热偶，其连接加热控制器，用于探测加热单元的实际温度，并向加热控制器进行温度反馈。
请参阅图1。加热控制器用于根据温度控制目标值向加热单元输出控制信号，对加热单元进行温度控制。当加热控制器接收到温度采集模块的反馈信号时，就可以根据设定的温度控制目标值和加热单元的温度反馈值，对加热单元进行温度控制。其温度控制方式可采用已知的各种模式，例如PID温度控制模式。加热控制器连接主控单元。
请继续参阅图1。主控单元用于对加热控制器进行温度设定，即对加热控制器的温度控制目标值进行设定及修改。所述主控单元可根据工艺菜单中不同步骤对加热单元加热温度的不同需求，在加热控制器上设定相应的温度控制目标值。并且，所述主控单元还可通过加热控制器读取加热单元的实际温度。
加热控制器也可为主控单元提供控制接口，例如可以采用通讯接口。所述加热控制器可通过通讯接口，向主控单元输出加热单元的温度值；所述主控单元可通过通讯接口，对加热控制器的温度控制目标值进行设定，以及读取加热单元的实际温度，并据此修改加热控制器的温度控制目标值，以使得加热单元的实际温度与工艺菜单中不同步骤的实际温度需求相吻合。
为保证设备整个控制系统的安全，所述加热控制器还设有报警模块，其可根据加热单元的温度情况进行内部处理，用于在加热单元出现温度异常，例如断线、高温或低温时，向主控单元发出报警信号。
还可在加热控制器上安装显示面板，用于显示加热单元的实际温度，可供操作人员随时查看加热单元的温度值，作为本发明加热装置发生故障时的补充事故预防体系。
此外，当主控单元发生异常时，例如当主控单元发生掉电(断电)或与加热单元之间通讯中断时，所述加热单元可按照主控单元异常前一时刻设定的温度控制目标值继续进行加热。
根据排气管路的长度及结构，也可在排气管路的全长方向设置多个加热单元，每个加热单元分别连接加热控制器，形成并联关系，并可由主控单元加以统一控制。
下面通过具体实施方式并结合图1，对本发明的一种基于上述的具有加热装置的工艺管排气管路的控制方法进行详细的说明。
本发明的一种基于上述的具有加热装置的工艺管排气管路的控制方法，包括以下步骤：
步骤S01：首先，在进行低压化学气相淀积工艺前，根据工艺菜单中不同步骤对加热单元加热温度的不同需求，通过主控单元、并通过通讯接口对加热控制器进行温度控制目标值的设定。
例如，针对于某一种工艺排气的尾气，可在加热控制器上将温度控制目标值设定为180℃。本发明不限于此。
步骤S02：然后，开始低压化学气相淀积工艺。在对工艺管进行工艺排气的过程中，通过加热控制器启动加热单元对排气管路的管壁进行加热，并根据设定的温度控制目标值和温度采集模块反馈的加热单元实际温度的反馈值，对加热单元进行温度控制，使排气管路的温度保持在180℃的温度控制目标值，以避免工艺排气时的尾气在排气管路的管壁上沉积并形成颗粒。
步骤S03：在上述过程中，主控单元通过加热控制器不断读取加热单元的实际温度，并与第一阈值进行对比，判断其是否超出该第一阈值。第一阈值例如可取温度控制目标值的±10％温度偏差值，例如当温度控制目标值为180℃时，如加热单元的实际温度低于162℃或高于198℃时即超出第一阈值。本发明不限于此。此时，可通过主控单元对加热控制器的温度控制目标值进行修改，以使得加热单元的实际温度恢复为与工艺菜单中不同步骤的实际温度需求相吻合的状态。
步骤S04：工艺排气完成后，主控单元通过加热控制器关闭加热单元，停止对排气管路的管壁进行加热。
在上述步骤S02和步骤S03中，当加热单元出现断线或温度超出第二阈值时，可通过所述加热控制器设置的报警模块向主控单元发出报警信号。第二阈值例如可取温度控制目标值的±20％温度偏差值，例如当温度控制目标值为180℃时，如加热单元的实际温度低于144℃或高于216℃时即超出第二阈值。本发明不限于此。
当主控单元出现断电(掉电)或与加热单元之间通讯中断时，可以通过设定使加热单元继续按照主控单元异常前一时刻设定的温度控制目标值进行加热。
在上述步骤S02和步骤S03中，还可以通过加热控制器设有的显示面板，供操作人员随时查看加热单元的实际温度，以及时发现加热装置出现的不可控异常现象，可作为一种补充的事故预防手段。
综上所述，本发明通过在工艺管排气管路安装加热装置，可根据工艺菜单中不同步骤的加热温度需求，以设定的温度控制目标值对排气管路的管壁进行加热及温度控制，避免了工艺排气时的尾气在排气管路的管壁上沉积并形成颗粒，从而保证了工艺管排气管路的通畅。
以上所述的仅为本发明的优选实施例，所述实施例并非用以限制本发明的专利保护范围，因此凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种具有加热装置的工艺管排气管路，设于低压化学气相淀积设备中，其特征在于，所述加热装置包括：
加热单元，用于对排气管路的管壁进行加热；
加热控制器，用于根据温度控制目标值对加热单元进行温度控制；
主控单元，用于对加热控制器的温度控制目标值进行设定及修改。
2.根据权利要求1所述的具有加热装置的工艺管排气管路，其特征在于，所述加热单元上设有温度采集模块，用于探测加热单元的实际温度，并向加热控制器进行反馈，所述主控单元通过加热控制器读取加热单元的实际温度。
3.根据权利要求2所述的具有加热装置的工艺管排气管路，其特征在于，所述加热控制器设有通讯接口，所述主控单元通过通讯接口对加热控制器的温度控制目标值进行设定，以及读取加热单元的实际温度，并据此修改加热控制器的温度控制目标值。
4.根据权利要求2所述的具有加热装置的工艺管排气管路，其特征在于，所述加热控制器设有显示面板，用于显示加热单元的实际温度。
5.根据权利要求1所述的具有加热装置的工艺管排气管路，其特征在于，所述加热控制器设有报警模块，用于在加热单元出现温度异常时向主控单元发出报警信号。
6.根据权利要求1所述的具有加热装置的工艺管排气管路，其特征在于，所述加热单元在主控单元发生异常时，按照主控单元异常前一时刻设定的温度控制目标值继续进行加热。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的具有加热装置的工艺管排气管路，其特征在于，所述加热单元设有加热丝，所述加热丝包覆在排气管路的管壁上。
8.一种基于权利要求1-7任意一项所述的具有加热装置的工艺管排气管路的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S01：根据工艺菜单中不同步骤对加热单元加热温度的不同需求，通过主控单元对加热控制器进行温度控制目标值的设定；
步骤S02：在对工艺管进行工艺排气的过程中，通过加热控制器启动加热单元对排气管路的管壁进行加热，并根据温度控制目标值和加热单元实际温度的反馈值进行温度控制，以避免工艺排气时的尾气在排气管路的管壁上沉积并形成颗粒；
步骤S03：主控单元通过加热控制器不断读取加热单元的实际温度，并当其超出第一阈值时，对加热控制器的温度控制目标值进行修改；
步骤S04：工艺排气完成后，主控单元通过加热控制器关闭加热单元，停止进行加热。
9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，当加热单元出现断线或温度超出第二阈值时，通过所述加热控制器向主控单元发出报警信号；当主控单元出现断电或与加热单元之间通讯中断时，使加热单元继续按照主控单元异常前一时刻设定的温度控制目标值进行加热。
10.根据权利要求8或9所述的控制方法，其特征在于，步骤S02和步骤S03中，通过加热控制器设有的显示面板，随时人工查看加热单元的实际温度。
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