CN201097105Y - 一种排气流量自动控制和监测装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种排气流量自动控制和监测装置，至少包括排气流量传感器、电路控制模块、执行元件模块和排气调节阀，排气流量传感器与涂胶显影轨道机器的排气管道支路相连；电路控制模块分别与排气流量传感器、执行元件模块相连；排气调节阀置于排气管道支路中；排气管道支路与工厂的排气主系统相连。本实用新型的装置能有效地监测并实时调节涂胶显影轨道机器的排气管道的流量，从而减少报警次数，避免晶圆的返工处理。

Description

一种排气流量自动控制和监测装置
技术领域
本实用新型涉及排气流量控制领域，尤其是一种用于涂胶显影轨道(Clean Track)机器的排气流量自动控制和监测装置。
背景技术
涂胶显影轨道机器用于曝光前光刻胶的涂布及曝光后图案的显影。所述机器力求将掩模上的图案精准地转印于光阻之上，以利于后续蚀刻、离子注入等制程的进行。晶圆置于涂胶显影轨道机器的反应室(Chamber)中，对其作涂胶和显影工序。反应室的排气流量的大小将直接影响晶圆的最小线宽(CD，Critical Dimension)和缺陷(Defect)的多少。
现有的涂胶显影轨道机器的排气管道直接连接至工厂的排气主系统中，所述机器的排气管道的排气流量由主系统调节和控制。在工厂的排气主系统中，工厂的各种机器的排气管道连接在排气主系统的各个支路中，而各个支路连接至排气主系统的主管道上。由于工厂的排气主系统需兼顾多个机器，因此，工厂的排气主系统的排气流量并不适用于涂胶显影轨道机器的需求。例如，在涂胶(Coater)工序，涂胶显影轨道机器的排气管道的流量需求大约是50CHM，而工厂的排气主系统的流量大约是90CHM；在显影(Developer)工序，涂胶显影轨道机器的排气管道的流量需求大约是70CHM，而工厂的排气主系统的流量大约是108CHM。为此，需在涂胶显影轨道机器的排气管道的支路上设置排气调节阀(Damper)，对流量进行手工调节。
由于工厂的排气主系统的排气流量并不稳定，涂胶显影轨道机器的排气流量也随之不稳定。而排气调节阀并不能对所述机器的流量进行实时调节。因此，当工厂的排气主系统的排气流量超出设定范围，涂胶显影轨道机器即会报警，机器即会停止运行，等待对排气调节阀进行手工调节。而根据光刻制程的规定，机器中的晶圆都需作返工处理，将极大地浪费人工、原料费用和时间。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种排气流量自动控制和监测装置，能有效地监测并实时调节涂胶显影轨道机器的排气管道的流量，从而减少报警次数，避免晶圆的返工处理。
本实用新型是通过以下技术方案实现的：
一种排气流量自动控制和监测装置，至少包括排气流量传感器、电路控制模块、执行元件模块和排气调节阀，排气流量传感器与涂胶显影轨道机器的排气管道支路相连；电路控制模块分别与排气流量传感器、执行元件模块相连；排气调节阀置于排气管道支路中；排气管道支路与工厂的排气主系统相连。
较佳地，所述排气流量传感器是电子气体压力传感器。
进一步地，所述电路控制模块至少包括单片机、限流电阻和三极管，所述单片机与所述排气流量传感器相连。
较佳地，所述三极管的数目为六个。
进一步地，所述单片机包括两个中断和四个输出端口。
进一步地，所述执行元件模块至少包括马达、皮带、蜗杆、拖块、连杆、圆盘、中轴杆，马达通过皮带与蜗杆相连，蜗杆嵌套于拖块中，拖块通过连杆与圆盘相连，中轴杆嵌套于圆盘的中心位置。
进一步地，所述排气调节阀固定于所述中轴杆上。
本实用新型的有益效果在于：本实用新型的排气流量自动控制和监测装置，能通过排气流量传感器有效地监测涂胶显影轨道机器的排气管道的排气流量，并通过电路控制模块对执行元件模块，进而对排气调节阀进行控制，从而实现对涂胶显影轨道机器的排气管道支路的排气流量的实时调节。由于排气管道支路的排气流量可实时调节，有效地减少了涂胶显影轨道机器的报警次数，从而避免晶圆的返工处理，极大地节约了人工、原料费用和时间。
附图说明
图1是本实用新型的排气流量自动控制和监测装置的示意图；
图2是本实用新型的排气流量自动控制和监测装置的电路原理图；
图3是本实用新型的执行元件模块的剖面图；
图4是本实用新型的排气调节阀的剖面图。
具体实施方式
以下结合具体实施例和附图，对本实用新型作进一步说明。
如图1所示，方框1为本实用新型的排气流量自动控制和监测装置，包括排气流量传感器、电路控制模块、执行元件模块和排气调节阀2。排气流量传感器与涂胶显影轨道机器的排气管道支路相连，对其排气流量进行监测。电路控制模块分别与排气流量传感器、执行元件模块相连。排气调节阀2置于排气管道支路中，通过执行元件模块对其的控制对排气管道支路的排气流量进行调节。排气管道支路与工厂的排气主系统相连。
其中，排气流量传感器一般为电子气体压力传感器，通过对气体压力的监测，实现对涂胶显影轨道机器的排气管道支路的流量的监测。对排气流量传感器设置上限值和下限值，传感器实时对排气流量进行检测，将检测值与上限值和下限值进行比较。当检测值高于上限值时，传感器输出高电平信号至电路控制模块；当检测值低于下限值时，传感器输出低电平信号至电路控制模块。
如图2所示，方框3为本实用新型的排气流量自动控制和监测装置的电路控制模块的电路原理图。所述电路控制模块由一个单片机控制。所述单片机包括两个中断引脚Int0、Int1和四个输出端口P1.1、P1.2、P1.3、P1.4。中断引脚Int0、Int1分别与传感器相连，输出端口P1.1、P1.2、P1.3、P1.4分别通过限流电阻与三极管Q1、Q6、Q3、Q4相连。当传感器的检测值高于上限值时，传感器输出高电平至中断引脚Int0，由于中断引脚Int0高电平有效，则触发中断Int0。中断处理程序随之使端口P1.1输出高电平，三极管Q1、Q2导通，则执行元件模块的A端接高电平；端口P1.3输出高电平，三极管Q3导通，则执行元件模块的B端接地，因此，执行元件模块中的马达正转。同理，当传感器的检测值低于下限值时，传感器输出低电平至中断引脚Int1，由于中断引脚Int1低电平有效，则触发中断Int1。中断处理程序随之使端口P1.4输出高电平，三极管Q4、Q5导通，则执行元件模块的B端接高电平；端口P1.2输出高电平，三极管Q6导通，则执行元件模块的A端接地，因此，执行元件模块中的马达反转。本实用新型的电路控制模块并不限于图2的连接方式，只需能根据传感器的检测值，对执行元件模块进行控制即可。对上述单片机也无型号等的限制，只需包括两个中断和四个输出端口的单片机即可。
图3是本实用新型的执行元件模块的剖面图。当电路控制模块输出电信号至马达9，马达9转动，通过皮带10带动蜗杆4转动，蜗杆4带动拖块6移动。由于连杆7的一端与拖块6相连，另一端与圆盘5相连，因此，当拖块6移动时，通过连杆7带动圆盘5，从而带动中轴杆8转动。
图4是本实用新型的排气调节阀的剖面图。如图4所示，排气调节阀2固定于中轴杆8上，并置于涂胶显影轨道机器的排气管道支路11中。当执行元件模块的马达9转动时，中轴杆8随之转动，从而带动排气调节阀2作相应角度的转动。排气调节阀2的角度转动会改变可通过涂胶显影轨道机器的排气管道支路11的排气流量大小，从而实现排气流量的自动调节。
本实用新型的工作原理为：排气流量传感器实时检测涂胶显影轨道机器的排气管道支路的排气流量，并与传感器预先设定的上限值和下限值进行比较。如果超出设定的范围，传感器即会输出电平信号至电路控制模块的单片机。当传感器检测的排气流量超过预设的上限值时，传感器输出高电平至单片机，单片机控制马达反转，从而带动涂胶显影轨道机器的排气管道支路内的排气调节阀反转一定的角度。所述排气调节阀反转即相当于排气管道支路的管径缩小，也即通过排气管道支路的排气流量减小。当传感器检测的排气流量减小至设定范围内时，传感器停止向电路控制模块输出电平信号，马达即停止转动，排气调节阀也停止转动，保持于该稳定状态，排气管道支路的排气流量也将保持稳定。反之，当传感器检测的排气流量低于预设的下限值时，传感器输出低电平至单片机，单片机控制马达正转，从而带动涂胶显影轨道机器的排气管道支路内的排气调节阀正转一定的角度。所述排气调节阀正转即相当于排气管道支路的管径扩大，也即通过排气管道支路的排气流量增大。当传感器检测的排气流量增大至设定范围内时，传感器停止向电路控制模块输出电平信号，马达即停止转动，排气调节阀也停止转动，保持于该稳定状态，排气管道支路的排气流量也将保持稳定。
以上对本实用新型的结构及工作原理进行了详细介绍，但并不能以此限定本实用新型的范围。任何对本实用新型的装置作本技术领域内熟知的部件的替换、组合、分立均不超出本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1. 一种排气流量自动控制和监测装置，其特征在于，至少包括排气流量传感器、电路控制模块、执行元件模块和排气调节阀，排气流量传感器与涂胶显影轨道机器的排气管道支路相连；电路控制模块分别与排气流量传感器、执行元件模块相连；排气调节阀置于排气管道支路中；排气管道支路与工厂的排气主系统相连。
2. 如权利要求1所述的排气流量自动控制和监测装置，其特征在于，所述排气流量传感器是电子气体压力传感器。
3. 如权利要求1或2所述的排气流量自动控制和监测装置，其特征在于，所述电路控制模块至少包括单片机、限流电阻和三极管，所述单片机与所述排气流量传感器相连。
4. 如权利要求3所述的排气流量自动控制和监测装置，其特征在于，所述三极管的数目为六个。
5. 如权利要求3所述的排气流量自动控制和监测装置，其特征在于，所述单片机包括两个中断和四个输出端口。
6. 如权利要求1或2所述的排气流量自动控制和监测装置，其特征在于，所述执行元件模块至少包括马达、皮带、蜗杆、拖块、连杆、圆盘、中轴杆，马达通过皮带与蜗杆相连，蜗杆嵌套于拖块中，拖块通过连杆与圆盘相连，中轴杆嵌套于圆盘的中心位置。
7. 如权利要求6所述的排气流量自动控制和监测装置，其特征在于，所述排气调节阀固定于所述中轴杆上。
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